本发明涉及石油或天然气钻井领域，具体涉及一种聚烯烃基疏水型堵漏剂及其制备方法与应用。
背景技术：
1、井漏已成为制约深层超深层页岩油气安全高效开发的重要钻井技术难题，严重影响勘探开发的进程。井漏是制约页岩油气水平井提速提效的主要技术瓶颈，且随着开发区域不断扩展，井漏损失呈上升趋势。深部地层表现为裂缝性漏失、诱导性漏失、断层漏失或复合型漏失。深部地层页岩胶结弱、易解理，地层破碎程度大，因而都采用具有较强抑制性能的油基钻井液体系。
2、目前，油基钻井液漏失主要采用随钻、桥堵和水泥堵漏技术。针对渗透性漏失，由于油基随钻堵漏材料单一，随钻堵漏技术的一次堵漏成功率为49％。针对大漏或失返性漏失，采用常规桥接堵漏技术，一次堵漏成功率仅30％；采用水泥堵漏技术，由于水泥堵漏施工时间长、抗油基钻井液污染能力差，一次堵漏成功率低。现有堵漏技术处理漏失层的成功率低，不能有效解决复杂页岩漏塌同存难题。
3、现有的防漏堵漏材料在应用过程中对页岩裂缝自适应能力不足，治理深部复杂页岩油气地层的防漏堵漏材料存在短板。油基钻井液用防漏堵漏材料种类少，尤其是缺少油基钻井液条件下的高效吸油膨胀类堵漏材料。提供一种具有吸油膨胀性能良好、分散稳定性好且有着高压变形封堵作用的油基钻井液用疏水型堵漏材料对页岩油气地层进行高效封堵是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种聚烯烃基疏水型堵漏剂及其制备方法与应用，以解决现有堵漏剂存在油相中分散性差、对裂缝自适应能力不足和高压变形封堵作用不佳而导致堵漏效果较差等问题。
2、为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
3、本发明一方面提供一种聚烯烃基疏水型堵漏剂，所述聚烯烃基疏水型堵漏剂的聚合单体包括长链烯烃、4-(3-丁烯基)苯乙烯、1-乙烯基-2-吡咯烷酮和苯乙烯。
4、根据本发明的聚烯烃基疏水型堵漏剂，优选地，所述长链烯烃选自1-辛烯、1-壬烯、1-葵烯、十六烯中的一种或两种以上的组合。更优选地，所述长链烯烃选自1-辛烯、1-壬烯和1-葵烯中的一种。进一步优选地，所述长链烯烃为1-壬烯或1-葵烯。最优选地，所述长链烯烃为1-壬烯。
5、根据本发明的聚烯烃基疏水型堵漏剂，优选地，所述长链烯烃、4-(3-丁烯基)苯乙烯、1-乙烯基-2-吡咯烷酮和苯乙烯的质量比为(20～80)：(5～20)：(10～25)：(10～30)，更优选为长链烯烃60份、4-(3-丁烯基)苯乙烯18份、1-乙烯基-2-吡咯烷酮12份和苯乙烯20份。
6、根据本发明的聚烯烃基疏水型堵漏剂，优选地，所述聚烯烃基疏水型堵漏剂的密度为1.16g/cm3～1.69g/cm3。
7、根据本发明的聚烯烃基疏水型堵漏剂，优选地，所述聚烯烃基疏水型堵漏剂的粒径为100μm～3000μm。
8、根据本发明的聚烯烃基疏水型堵漏剂，优选地，所述聚烯烃基疏水型堵漏剂的耐受温度为-80～180℃。
9、根据本发明的聚烯烃基疏水型堵漏剂，优选地，所述聚烯烃基疏水型堵漏剂的吸油膨胀倍率为2～8倍。更优选地，所述聚烯烃基疏水型堵漏剂的吸油膨胀倍率为3～6.5倍，例如3.06、4.13、5.23、6.22、6.50等。
10、根据本发明的聚烯烃基疏水型堵漏剂，优选地，在180℃高温条件下，所述聚烯烃基疏水型堵漏剂的封堵承压能力为18mpa以上。更优选地，在180℃高温条件下，所述聚烯烃基疏水型堵漏剂的封堵承压能力为18mpa～25mpa；例如18.09mpa、18.13mpa、18.34mpa、18.98mpa、19.11mpa、19.45mpa、19.58mpa、19.66mpa、20.07mpa、20.18mpa、20.03mpa、20.66mpa等。
11、本发明另一方面提供一种以上聚烯烃基疏水型堵漏剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
12、将长链烯烃、4-(3-丁烯基)苯乙烯、1-乙烯基-2-吡咯烷酮、苯乙烯和交联剂加入有机溶剂中，在保护气氛围和加压条件下加入催化剂进行聚合反应2h～6h；加入终止剂终止反应，过滤、洗涤、干燥、造粒，得到所述聚烯烃基疏水型堵漏剂。
13、根据本发明的制备方法，优选地，所述交联剂选自亚甲基双丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、对二乙烯基苯的一种或两种以上的组合。
14、根据本发明的制备方法，优选地，所述催化剂选自双(环戊二烯基)二氯化锆、环戊二烯基茚基二氯化锆、甲基铝氧烷和异丁基铝氧烷中的一种或两种以上的组合。更优选地，所述催化剂为环戊二烯基茚基二氯化锆和甲基铝氧烷。进一步优选地，所述催化剂为质量比为1:10的环戊二烯基茚基二氯化锆和甲基铝氧烷。
15、根据本发明的制备方法，优选地，所述长链烯烃、4-(3-丁烯基)苯乙烯、1-乙烯基-2-吡咯烷酮、苯乙烯、交联剂、催化剂的质量比为(20～80)：(5～20)：(10～25)：(10～30)：(2～8)：(1～5)。更优选为长链烯烃60份、4-(3-丁烯基)苯乙烯18份、1-乙烯基-2-吡咯烷酮12份、苯乙烯20份、交联剂6份、催化剂2.8份。
16、根据本发明的制备方法，优选地，所述催化剂溶解于有机溶剂中逐滴加入。
17、根据本发明的制备方法，优选地，所述有机溶剂选自苯、甲苯、邻二甲苯和十氢萘中的一种或两种以上的组合。更优选地，所述有机溶剂为甲苯或邻二甲苯。进一步优选地，所述有机溶剂为甲苯。所述有机溶剂的使用量可以根据具体所溶原料的量，本发明对此不做限定。
18、根据本发明的制备方法，优选地，所述聚合反应的温度为40～100℃；所述加压条件的压力为5mpa。
19、根据本发明的制备方法，优选地，所述保护气为氮气。
20、根据本发明的制备方法，优选地，所述聚合反应在搅拌条件下进行，搅拌速度为300r/min～600r/min。
21、根据本发明的制备方法，优选地，所述终止剂选自稀hcl、甲醇、异丙醇中的一种或两种以上的组合；更优选为稀hcl和异丙醇的混合溶液；进一步优选地为质量比为8:2的10％的稀hcl和异丙醇的混合溶液。
22、根据本发明的制备方法，优选地，所述洗涤使用异丙醇、丙酮或正丁醇进行。
23、根据本发明的制备方法，优选地，所述干燥采用真空干燥，温度为150～220℃，时间为4h～8h。
24、通过以上制备方法得到的聚烯烃基疏水型堵漏剂进入漏层后，会吸油膨胀而与裂缝壁紧密结合在一起，从而不会被挤出或压扁，不易“回吐”。聚烯烃基疏水型堵漏剂对于漏层粘接力牢、柔韧性好，通过挤压变形作用而封堵裂缝，提升地层承压能力。聚烯烃基疏水型堵漏剂在油基钻井液中具有较好的分散稳定性，可以直接加入油基钻井液中使用。此外本发明的制备方法采用的聚合条件温和，工艺流程较简单，易于操作，有利于进行工业化生产。
25、本发明再一方面提供一种以上聚烯烃基疏水型堵漏剂在油田钻井领域的应用。
26、本发明提供的聚烯烃基疏水型堵漏剂为白色固体颗粒，具有良好的弹性、韧性、变封堵效果，属于油基钻井液用专有堵漏材料；应用过程中具有耐温性、溶胀稳定性和化学稳定性好等优点。一方面聚烯烃基疏水型堵漏剂进入漏层后，会吸油膨胀而与裂缝壁紧密结合在一起，从而不会被挤出或压扁，能够满足深部复杂地层的封堵要求；另一方面，本发明聚烯烃基疏水型堵漏剂具有一定的强度，能够与架桥材料形成更牢固的封堵层段塞，可大幅提高地层承压能力，扩大安全密度窗口，从而有效解决深部复杂地层提高地层承压能力的难题。因而将其应用于油田钻井领域能够大大提高其封堵效果和油田钻采效率。
27、本发明的有益效果包括：
28、1)本发明在聚烯烃基疏水型堵漏剂中引入了耐热性好的苯环结构，提高了堵漏材料的抗温性能。
29、2)本发明在聚烯烃基疏水型堵漏剂中引入亚甲基双丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺或对二乙烯基苯等交联基团，它在共聚时能生成三维网状结构的不熔性高分子聚合物，有效提高聚烯烃的本体粘弹性和加工熔体粘弹性，改善聚合物的热稳定性和溶胀稳定性，且还可以增加聚合物堵漏剂分子的比表面积，提高对目标物质(有机物、油相)的吸附量。
30、3)聚烯烃基结构使得疏水型堵漏剂具有较好的弹性恢复率和柔韧性，耐老化性能和环保性能佳，满足高温地层的封堵要求。
31、4)本发明的制备方法中，聚合条件温和，工艺流程较简单，易于操作，有利于进行工业化生产。
1.一种聚烯烃基疏水型堵漏剂，其特征在于，所述聚烯烃基疏水型堵漏剂的聚合单体包括长链烯烃、4-(3-丁烯基)苯乙烯、1-乙烯基-2-吡咯烷酮和苯乙烯。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃基疏水型堵漏剂，其特征在于，所述长链烯烃、4-(3-丁烯基)苯乙烯、1-乙烯基-2-吡咯烷酮和苯乙烯的质量比为(20～80)：(5～20)：(10～25)：(10～30)。
3.根据权利要求1或2所述的聚烯烃基疏水型堵漏剂，其特征在于，所述长链烯烃选自1-辛烯、1-壬烯、1-葵烯、十六烯中的一种或两种以上的组合。
4.根据权利要求1所述的聚烯烃基疏水型堵漏剂，其特征在于，所述聚烯烃基疏水型堵漏剂的密度为1.16g/cm3～1.69g/cm3。
5.根据权利要求1所述的聚烯烃基疏水型堵漏剂，其特征在于，所述聚烯烃基疏水型堵漏剂的粒径为100μm～3000μm。
6.根据权利要求1所述的聚烯烃基疏水型堵漏剂，其特征在于，所述聚烯烃基疏水型堵漏剂的耐受温度为-80～180℃。
7.根据权利要求1所述的聚烯烃基疏水型堵漏剂，其特征在于，所述聚烯烃基疏水型堵漏剂的吸油膨胀倍率为2～8倍。
8.根据权利要求1所述的聚烯烃基疏水型堵漏剂，其特征在于，在180℃高温条件下，所述聚烯烃基疏水型堵漏剂的最高封堵承压能力为18mpa以上。
9.一种权利要求1-8任一项所述聚烯烃基疏水型堵漏剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂选自亚甲基双丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、对二乙烯基苯的一种或两种以上的组合。
11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂选自双(环戊二烯基)二氯化锆、环戊二烯基茚基二氯化锆、甲基铝氧烷和异丁基铝氧烷中的一种或两种以上的组合。
12.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述长链烯烃、4-(3-丁烯基)苯乙烯、1-乙烯基-2-吡咯烷酮、苯乙烯、交联剂和催化剂的质量比为(20～80)：(5～20)：(10～25)：(10～30)：(2～8)：(1～5)。
13.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂溶解于有机溶剂中逐滴加入。
14.根据权利要求9或13所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自苯、甲苯、邻二甲苯和十氢萘中的一种或两种以上的组合。
15.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述聚合反应的温度为40～100℃；所述加压条件的压力为5mpa。
16.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述保护气为氮气。
17.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述聚合反应在搅拌条件下进行，搅拌速度为300r/min～600r/min。
18.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述终止剂选自稀hcl、甲醇、异丙醇中的一种或两种以上的组合。
19.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述洗涤使用异丙醇、丙酮或正丁醇进行。
20.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述干燥采用真空干燥，温度为150～220℃，时间为4h～8h。
21.一种权利要求1-8任一项所述聚烯烃基疏水型堵漏剂在油田钻井领域的应用。
