钻井液用无荧光纳米处理剂及其制备方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103897094 A (43)申请公布日 2014.07.02 CN 103897094 A (21)申请号 201410141841.4 (22)申请日 2014.04.10 C08F 220/14(2006.01) C08F 212/08(2006.01) C08F 220/06(2006.01) C08F 222/14(2006.01) C08F 212/14(2006.01) C08F 222/02(2006.01) C09K 8/035(2006.01) (71)申请人 中国石油集团渤海钻探工程有限公 司 地址 300457 天津市滨海新区开发区黄海路 1。

2、06 号， 渤海钻探工程有限公司科技开 发处 (72)发明人 王绪美 赵福祥 解洪祥 李洪俊 王绮 田野 贾东民 (74)专利代理机构 天津才智专利商标代理有限 公司 12108 代理人 王晓红 (54) 发明名称 钻井液用无荧光纳米处理剂及其制备方法 (57) 摘要 本发明公开了一种钻井液用无荧光纳米处 理剂及其制备方法， 采用至少一种非水溶性的单 体和至少一种水溶性单体在非氧气环境下采用 乳液聚合的方法合成， 纳米处理剂的纳米级别为 10nm-5000nm， 其表面含有具有羧酸基或羧酸根亲 水基团， 且具有核壳的结构。 本发明涉及到羧酸根 改性的具有核壳结构的水溶性纳米粒子， 纳米球 粒径。

3、均一， 能够稳定地分散在钻井液中形成纳米 处理剂添加的钻井液。 该纳米处理剂无荧光， 对录 井不产生干扰， 有抗高温降滤失、 极压润滑和抑制 页岩膨胀的效果， 且对钻井液流变没有显著影响， 达到一剂多功能的目的。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103897094 A CN 103897094 A 1/2 页 2 1. 一种钻井液用无荧光纳米处理剂的制备方法， 其特征在于， 采用至少一种非水溶性 的单体和至少一种水溶性单体， 在非。

4、氧气环境下， 采用乳液聚合的方法合成， 纳米处理剂的 纳米级别为 10nm-5000nm， 其表面含有具有羧酸基或羧酸根亲水基团， 具有核壳的结构。 2. 根据权利要求 1 所述的钻井液用无荧光纳米处理剂的制备方法， 其特征在于， 所述 乳液聚合为种子乳液聚合方法， 包括以下步骤 ： （1） 合成纳米种子乳液， 采用至少一种非水溶性单体， 在非氧气环境并搅拌的条件下， 以水为溶剂采用自由基引发的方式合成出纳米种子， 反应温度为 20-96， 时间 0.05-2 小 时， 引发剂的质量分数为 0.005%-3%， 单体的总质量分数在 0.1%-50% 之间 ； （2） 然后将至少一种带有羧酸基或。

5、羧酸根的单体和至少一种非水溶性单体加入到纳米 种子乳液中， 使其共存 0-2 小时， 再在非氧气环境并搅拌的条件下， 采用自由基引发的方式 反应 0.1-4 小时， 即合成纳米钻井液处理剂， 引发剂的质量分数为 0.005%-3% ； 反应温度为 20-96， 单体的总质量分数在 0.2%-70% 之间， 所述单体的总质量分数是指步骤 （1） 、（2） 中 非水溶性单体和水溶性单体的总和。 3. 根据权利要求 1 所述的钻井液用无荧光纳米处理剂的制备方法， 其特征在于， 所述 乳液聚合为乳液共聚的方法， 包括以下步骤 ： 把至少一种带有羧酸根或羧酸基的水溶性单 体和至少一种非水溶性单体加入到水。

6、中， 在非氧气环境并搅拌的条件下， 采用自由基引发 的方式反应 0.1-8 小时， 即合成出纳米钻井液处理剂， 引发剂的质量分数为 0.005%-3% ； 反 应温度为 20-96， 非水溶性单体的质量分数在 0.1%-50% 之间 ； 水溶性单体的质量分数在 0.1%-30% 之间。 4.根据权利要求1、 2或3所述的钻井液用无荧光纳米处理剂的制备方法， 其特征在于， 所述非水溶性单体为如下结构的单体 ： R1为 H 或 1-4 个碳的饱和烷烃取代基 ； R2为 1-5 个碳的烷烃取代基 ； X 为 O 或 S。 5.根据权利要求1、 2或3所述的钻井液用无荧光纳米处理剂的制备方法， 其特征。

7、在于， 所述非水溶性单体为如下结构的单体 ： R1为 1-5 个碳的烷烃取代基 ； R2为 1-5 个碳的烷烃取代基 ； X 为 O 或 S ； Y 为 O 或 S ； 烯 烃的构型是顺式或反式。 6.根据权利要求1、 2或3所述的钻井液用无荧光纳米处理剂的制备方法， 其特征在于， 所述非水溶性单体为苯乙烯、 对甲基苯乙烯、 对甲氧基苯乙烯和对苯二烯中的一种。 7.根据权利要求1、 2或3所述的钻井液用无荧光纳米处理剂的制备方法， 其特征在于， 所述水溶性单体为如下结构的单体 ： 权 利 要 求 书 CN 103897094 A 2 2/2 页 3 R1为 H 或 1-4 个碳的饱和烷烃取代基。

8、 ； M 为 H、 碱金属或胺基。 8.根据权利要求1、 2或3所述的钻井液用无荧光纳米处理剂的制备方法， 其特征在于， 所述水溶性单体为如下结构的单体 ： M 为 H、 碱金属或胺基 ； 烯烃的构型是顺式或反式。 9. 根据权利要求 2 或 3 所述的钻井液用无荧光纳米处理剂的制备方法， 其特征在于， 所述自由基引发剂是偶氮二异丁腈、 偶氮二异丁腈脒盐酸盐、 过氧化二苯甲酰、 Na2S2O8、 K2S2O8、（NH4)2S2O8、 Na2S2O8/NaHSO3、 K2S2O8/NaHSO3、 (NH4)2S2O8/NaHSO3、 Na2S2O8/FeSO4、 K2S2O8/ FeSO4、 (。

9、NH4)2S2O8/FeSO4、 Na2S2O8/Na2S2O3、 K2S2O8/Na2S2O3、 (NH4)2S2O8/Na2S2O3、 Na2S2O8/Na2SO3、 K2S2O8/Na2SO3、 (NH4)2S2O8/Na2SO3、 Na2S2O8/ 脂肪胺、 K2S2O8/ 脂肪胺、 (NH4)2S2O8/ 脂肪胺中的一 种， 所述脂肪胺为 RNH2、 R2NH、 R3N， R 为 1-8 个碳的烷基。 10. 一种如权利要求 1 所述的方法制备的钻井液用的无荧光纳米处理剂。 权 利 要 求 书 CN 103897094 A 3 1/7 页 4 钻井液用无荧光纳米处理剂及其制备方法 技。

10、术领域 0001 本发明涉及用于钻井液领域中的纳米材料， 尤其是一种用于石油或天然气钻井液 的无荧光纳米处理剂及其制备方法。 背景技术 0002 当材料的尺寸减小到纳米的级别时， 它会表现出不同于宏观材料的卓越性质， 例 如小尺寸效应、 表面效应和选择吸附性等特殊性能， 这些特殊的性能使其应用到钻井液领 域中成为可能。 这是因为纳米材料的小尺寸效应， 可以堵塞纳米级别的孔道 ； 纳米材料大的 表面能， 可以使其吸附一些高分子聚合物材料， 然后通过桥接作用来堵塞比自身尺寸大的 地层孔隙， 这些都使其形成的泥饼比常规材料所形成的更致密 ； 纳米材料表面的官能团可 以参与粘土的网络形成中， 起到降滤。

11、失的效果 ； 纳米材料有较强的表面吸附性， 可以吸附在 钻具的表面， 在钻具表面形成一层致密的膜， 减少摩擦力 ； 易吸附在钻具的磨损的微坑中， 起到修复的功能， 利用纳米小球的 “微轴承” 原理， 可以降低磨损， 防止卡钻， 起到润滑的效 果。 纳米材料的比热比常规材料大很多， 如果将其应用到钻井液领域中， 可以让其吸收更多 的热量， 起到改善钻井液内部其它添加剂和高聚物性能的作用 , 进而稳定钻井液的整体性 能， 从而提高钻井液的热稳定性。 0003 鉴于以上的分析， 如果将纳米材料引入到钻井液领域中， 可以解决现存的钻井液 领域中的很多问题， 有希望成为一类新型的多功能的钻井液处理剂。 。

12、发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题是， 提供一种能显著降低钻井液滤失量且有抑制和润 滑功能的钻井液用无荧光纳米处理剂及其制备方法。 0005 为了解决上述技术问题， 本发明采用的技术方案是 ： 一种钻井液用无荧光纳米处 理剂的制备方法， 采用至少一种非水溶性的单体和至少一种水溶性单体， 在非氧气环境下， 采用乳液聚合的方法合成， 纳米处理剂的纳米级别为 10nm-5000nm， 其表面含有具有羧酸基 或羧酸根亲水基团， 具有核壳的结构。 0006 所述乳液聚合为种子乳液聚合方法， 包括以下步骤 ： 0007 （1） 合成纳米种子乳液， 采用至少一种非水溶性单体， 在非氧气环境并搅拌的。

13、条件 下， 以水为溶剂采用自由基引发的方式合成出纳米种子， 反应温度为 20-96， 时间 0.05-2 小时， 引发剂的质量分数为 0.005%-3%， 单体的总质量分数在 0.1%-50% 之间 ； 0008 （2） 然后将至少一种带有羧酸基或羧酸根的单体和至少一种非水溶性单体加入到 纳米种子乳液中， 使其共存 0-2 小时， 再在非氧气环境并搅拌的条件下， 采用自由基引发的 方式反应 0.1-4 小时， 即合成纳米钻井液处理剂， 引发剂的质量分数为 0.005%-3% ； 反应温 度为 20-96， 单体的总质量分数在 0.2%-70% 之间， 所述单体的总质量分数是指步骤 （1） 、 。

14、（2） 中非水溶性单体和水溶性单体的总和。 0009 所述乳液聚合为乳液共聚的方法， 包括以下步骤 ： 把至少一种带有羧酸根或羧酸 说 明 书 CN 103897094 A 4 2/7 页 5 基的水溶性单体和至少一种非水溶性单体加入到水中， 在非氧气环境并搅拌的条件下， 采 用自由基引发的方式反应 0.1-8 小时， 即合成出纳米钻井液处理剂， 引发剂的质量分数为 0.005%-3% ； 反应温度为 20-96， 非水溶性单体的质量分数在 0.1%-50% 之间 ； 水溶性单体 的质量分数在 0.1%-30% 之间。 0010 所述非水溶性单体为如下结构的单体 ： 0011 0012 R1为。

15、 H 或 1-4 个碳的饱和烷烃取代基 ； R2为 1-5 个碳的烷烃取代基 ； X 为 O 或 S。 0013 所述非水溶性单体为如下结构的单体 ： 0014 0015 R1为 1-5 个碳的烷烃取代基 ； R2为 1-5 个碳的烷烃取代基 ； X 为 O 或 S ； Y 为 O 或 S ； 烯烃的构型是顺式或反式。 0016 所述非水溶性单体为苯乙烯、 对甲基苯乙烯、 对甲氧基苯乙烯和对苯二烯中的一 种。 0017 所述水溶性单体为如下结构的单体 ： 0018 0019 R1为 H 或 1-4 个碳的饱和烷烃取代基 ； M 为 H、 碱金属或胺基。 0020 所述水溶性单体为如下结构的单体。

16、 ： 0021 0022 M 为 H、 碱金属或胺基 ； 烯烃的构型是顺式或反式。 0023 所述自由基引发剂可以是单剂， 如偶氮二异丁腈、 偶氮二异丁腈脒盐酸盐、 过氧化 二苯甲酰、 Na2S2O8、 K2S2O8或 (NH4)2S2O8； 也可以是氧化还原体系， 如 Na2S2O8/NaHSO3、 K2S2O8/ NaHSO3、 (NH4)2S2O8/NaHSO3、 Na2S2O8/FeSO4、 K2S2O8/FeSO4、 (NH4)2S2O8/FeSO4、 Na2S2O8/Na2S2O3、 K2S2O8/Na2S2O3、 (NH4)2S2O8/Na2S2O3、 Na2S2O8/Na2SO。

17、3、 K2S2O8/Na2SO3、 (NH4)2S2O8/Na2SO3、 Na2S2O8/ 脂肪胺、 K2S2O8/ 脂肪胺或 (NH4)2S2O8/ 脂肪胺， 所述脂肪胺为 RNH2、 R2NH、 R3N， R 为 1-8 个碳的 烷基。所述引发剂为氧化还原体系时， 氧化剂与还原剂的摩尔比为 1:0.1-1:10. 0024 采用上述方法合成的钻井液用无荧光纳米处理剂。 0025 本发明的有益效果是 ： 所得处理剂无荧光， 对录井不产生干扰 ； 使形成的泥饼薄 说 明 书 CN 103897094 A 5 3/7 页 6 而致密 ； 能显著降低钻井液滤失量， 滤失降低率可达 60% 以上 ；。

18、 且可以降低钻井液的极压润 滑系数， 极压润滑系数可降低 70% 以上 ； 有效抑制页岩膨胀， 比起清水来， 抑制页岩膨胀率 可降低 70% 以上 ； 抗高温可达 180 ； 抗盐可达 15% ； 且对钻井液的流变性不会产生显著的 影响。 附图说明 0026 图 1 是本发明的无荧光纳米处理剂的扫描电镜照片。 0027 图 2 是本发明的无荧光纳米处理剂的透射电镜照片。 具体实施方式 0028 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明 ： 0029 本发明的钻井液用无荧光纳米处理剂的制备方法， 采用至少一种非水溶性的单体 和至少一种水溶性单体， 在非氧气环境下， 采用乳液聚合的方法合。

19、成， 纳米处理剂的纳米级 别为 10nm-5000nm， 其表面含有具有类似羧酸基或羧酸根亲水基团， 具有类似核壳的结构。 0030 所述乳液聚合为种子乳液聚合方法， 包括以下步骤 ： 0031 （1） 合成纳米种子乳液， 采用至少一种非水溶性单体， 在非氧气环境并搅拌的条件 下， 以水为溶剂采用自由基引发的方式合成出纳米种子， 反应温度为 20-96， 时间 0.05-2 小时， 引发剂的质量分数为 0.005%-3%， 单体的总质量分数在 0.1%-50% 之间 ； 0032 （2） 然后将至少一种带有羧酸基或羧酸根的单体和至少一种非水溶性单体加入到 纳米种子乳液中， 使其共存 0-2 小。

20、时， 再在非氧气环境并搅拌的条件下， 采用自由基引发的 方式反应 0.1-4 小时， 即合成纳米钻井液处理剂， 引发剂的质量分数为 0.005%-3% ； 反应温 度为 20-96， 单体的总质量分数在 0.2%-70% 之间， 所述单体的总质量分数是指步骤 （1） 、 （2） 中非水溶性单体和水溶性单体的总和。 0033 所述乳液聚合为乳液共聚的方法， 包括以下步骤 ： 把至少一种带有羧酸根或羧酸 基的水溶性单体和至少一种非水溶性单体加入到水中， 在非氧气环境并搅拌的条件下， 采 用自由基引发的方式反应 0.1-8 小时， 即合成出纳米钻井液处理剂， 引发剂的质量分数为 0.005%-3% 。

21、； 反应温度为 20-96， 非水溶性单体的质量分数在 0.1%-50% 之间 ； 水溶性单体 的质量分数在 0.1%-30% 之间。 0034 所述非水溶性单体为如下结构的单体 ： 0035 0036 R1为 H 或 1-4 个碳的饱和烷烃取代基 ； R2为 1-5 个碳的烷烃取代基 ； X 为 O 或 S。 0037 所述非水溶性单体为如下结构的单体 ： 0038 说 明 书 CN 103897094 A 6 4/7 页 7 0039 R1为 1-5 个碳的烷烃取代基 ； R2为 1-5 个碳的烷烃取代基 ； X 为 O 或 S ； Y 为 O 或 S ； 烯烃的构型是顺式或反式。 004。

22、0 所述非水溶性单体为苯乙烯、 对甲基苯乙烯、 对甲氧基苯乙烯和对苯二烯中的一 种。 0041 所述水溶性单体为如下结构的单体 ： 0042 0043 R1为 H 或 1-4 个碳的饱和烷烃取代基 ； M 为 H、 碱金属或胺基。 0044 所述水溶性单体为如下结构的单体 ： 0045 0046 M 为 H、 碱金属或胺基 ； 烯烃的构型是顺式或反式。 0047 所述自由基引发剂可以是单剂， 如偶氮二异丁腈、 偶氮二异丁腈脒盐酸盐、 过氧化 二苯甲酰、 Na2S2O8、 K2S2O8或 (NH4)2S2O8； 也可以是氧化还原体系， 如 Na2S2O8/NaHSO3、 K2S2O8/ NaHS。

23、O3、 (NH4)2S2O8/NaHSO3、 Na2S2O8/FeSO4、 K2S2O8/FeSO4、 (NH4)2S2O8/FeSO4、 Na2S2O8/Na2S2O3、 K2S2O8/Na2S2O3、 (NH4)2S2O8/Na2S2O3、 Na2S2O8/Na2SO3、 K2S2O8/Na2SO3、 (NH4)2S2O8/Na2SO3、 Na2S2O8/ 脂肪胺、 K2S2O8/ 脂肪胺或 (NH4)2S2O8/ 脂肪胺， 所述脂肪胺为 RNH2、 R2NH、 R3N， R 为 1-8 个碳的 烷基。所述引发剂为氧化还原体系时， 氧化剂与还原剂的摩尔比为 1:0.1-1:10. 0048。

24、 采用上述方法合成的钻井液用无荧光纳米处理剂。 0049 下面， 以表面含有羧酸根的聚甲基丙烯酸甲酯纳米球为例进行说明。 0050 1、 无荧光纳米处理剂的制备 0051 1.1 实验配方及条件 0052 本发明的无荧光纳米处理剂是一类具有纳米尺寸的表面含有亲水基团的具有核 壳结构的材料。 合成该纳米处理剂采用的是至少一种非水溶性的单体和至少一种水溶性单 体在非氧气环境并搅拌的条件下， 采用乳液聚合的方法合成的。 采用的引发剂可以是单剂， 如偶氮二异丁腈、 偶氮二异丁腈脒盐酸盐、 过氧化二苯甲酰、 Na2S2O8、 K2S2O8或 (NH4)2S2O8； 也 可以是氧化还原体系， 如 Na2S。

25、2O8/NaHSO3、 K2S2O8/NaHSO3、 (NH4)2S2O8/NaHSO3、 Na2S2O8/FeSO4、 K2S2O8/FeSO4、 (NH4)2S2O8/FeSO4、 Na2S2O8/Na2S2O3、 K2S2O8/Na2S2O3、 (NH4)2S2O8/Na2S2O3、 Na2S2O8/ Na2SO3、 K2S2O8/Na2SO3、 (NH4)2S2O8/Na2SO3、 Na2S2O8/ 脂肪胺 （脂肪胺为 RNH2、 R2NH、 R3N， R 为 1-8 个碳的烷基） 、 K2S2O8/ 脂肪胺 （脂肪胺为 RNH2、 R2NH、 R3N， R 为 1-8 个碳的烷基） 。

26、或 (NH4)2S2O8/ 脂肪胺 （RNH2、 R2NH、 R3N， R 为 1-8 个碳的烷基） 。反应温度为 20-96。 0053 1.2 新型无荧光纳米降滤失剂的制备 0054 种子乳液聚合的方法 ： 0055 实施例 1 0056 首先合成种子， 0.029g K2S2O8加入到 100mL 蒸馏水中， 待其溶解后通氮气并加热， 说 明 书 CN 103897094 A 7 5/7 页 8 当温度达到 70时， 加入 8mL 甲基丙烯酸甲酯， 搅拌条件下反应 2h 后， 即得到聚甲基丙烯 酸甲酯纳米粒子的乳液， 然后将其冷却至室温。向上述乳液中加入 4mL 丙烯酸甲酯、 2mL 苯。

27、 乙烯和 4mL 丙烯酸， 使其相互共存 2h 后， 加入 0.03g K2S2O8使其溶解， 在氮气环境、 搅拌和 70条件下反应 3h 后， 乳液经过离心和干燥的操作过程即得到无荧光纳米处理剂， 或不经 过处理， 而以乳液的形式直接作为无荧光纳米处理剂。 0057 实施例 2 0058 首先合成种子， 0.4g(NH4)2S2O8加入到100mL蒸馏水中， 待其溶解后通氩气并加热， 当温度达到 80时， 加入 15mL 丙烯酸甲酯， 搅拌条件下反应 3h 后， 即得到聚丙烯酸甲酯纳 米粒子的乳液， 然后将其冷却至室温。向上述乳液中加入 20mL 丙烯酸甲酯和 20mL 丙烯酸， 使其相互共。

28、存 0.2h 后， 加入 0.4g(NH4)2S2O8使其溶解， 在氩气环境、 搅拌和 80条件下反应 4h 后， 乳液经过离心和干燥的操作过程即得到无荧光纳米处理剂， 或不经过处理， 而以乳液 的形式直接作为无荧光纳米处理剂。 0059 实施例 3 0060 首先合成种子， 0.3g K2S2O8和 0.4g NaHSO3加入到 100mL 自来水中， 待其溶解后通 氮气并加热， 当温度达到 45时， 加入 5mL 甲基丙烯酸甲酯和 5mL 丙烯酸甲酯， 搅拌条件下 反应 2h 后， 即得到聚合物纳米粒子的乳液， 然后将其冷却至室温。向上述乳液中加入 6mL 甲基丙烯酸甲酯、 3mL 顺丁烯。

29、二酸二甲酯和 6mL 丙烯酸钠， 使其相互共存 0.5h 后， 加入 0.1g K2S2O8和0.15g NaHSO3使其溶解， 在氮气环境、 搅拌和45条件下反应5h后， 乳液经过离心 和干燥的操作过程即得到无荧光纳米处理剂， 或不经过处理， 而以乳液的形式直接作为无 荧光纳米处理剂。 0061 实施例 4 0062 首先合成种子， 0.1g(NH4)2S2O8和 0.4g 甲胺水溶液加入到 100mL 蒸馏水中， 待其溶 解后通氩气并加热， 当温度达到60时， 加入20mL甲基丙烯酸甲酯和5mL反丁烯二酸甲酯， 搅拌条件下反应 2h 后， 即得到聚合物纳米粒子的乳液， 然后将其冷却至室温。。

30、向上述乳液 中加入 20mL 甲基丙烯酸甲 10mL 反丁烯二酸， 使其相互共 0.2h 后， 加入 0.1g(NH4)2S2O8和 0.4g 甲胺水溶液， 在氩气环境、 搅拌和 60条件下反应 4h 后， 乳液经过离心和干燥的操作 过程即得到无荧光纳米处理剂， 或不经过处理， 而以乳液的形式直接作为无荧光纳米处理 剂。 0063 实施例 5 0064 首先合成种子， 0.3g 偶氮二异丁腈加入到 100mL 蒸馏水中， 待其溶解后通氮气并 加热， 当温度达到 80时， 加入 5mL 丙烯酸甲酯和 1mL 对甲氧基苯乙烯， 搅拌条件下反应 2h 后， 即得到聚合物纳米粒子的乳液， 然后将其冷却。

31、至室温。向上述乳液中加入 6mL 丙烯酸甲 酯和6mL丙烯酸， 使其相互共存0.5h后， 加入0.2g偶氮二异丁腈， 在氮气环境、 搅拌和80 条件下反应 3h 后， 乳液经过离心和干燥的操作过程即得到无荧光纳米处理剂， 或不经过处 理， 而以乳液的形式直接作为无荧光纳米处理剂。 0065 共聚的乳液聚合的方法 ： 0066 实施例 6 0067 在氮气保护并搅拌的条件下， 将 8mL 丙烯酸甲酯、 4mL 丙烯酸、 100mL 蒸馏水和 0.048g K2S2O8加入到带有冷凝管的三颈烧瓶中。在 70的情况下搅拌反应 3h。反应液经 说 明 书 CN 103897094 A 8 6/7 页 。

32、9 过离心和干燥的操作过程即得到新型无荧光纳米处理剂， 也可不经过处理， 直接以乳液的 形式作为无荧光纳米处理剂。 0068 实施例 7 0069 在氩气保护并搅拌的条件下， 将 10mL 甲基丙烯酸甲酯、 2mL 丙烯酸乙酯、 3mL 甲基 丙烯酸、 3mL 丙烯酸、 100mL 自来水、 0.1g K2S2O8和 0.15g NaHSO3加入到带有冷凝管的三颈 烧瓶中。在 60的情况下搅拌反应 4h。反应液经过离心和干燥的操作过程即得到新型无 荧光纳米处理剂， 也可不经过处理， 直接以乳液的形式作为无荧光纳米处理剂。 0070 实施例 8 0071 在氮气保护并搅拌的条件下， 将40mL丙。

33、烯酸甲酯、 5mL顺丁烯二酸甲酯、 15mL甲基 丙烯酸、 5mL 顺丁烯二酸、 100mL 自来水、 0.1g K2S2O8和 0.15g NaHSO3加入到带有冷凝管的 三颈烧瓶中。在 60的情况下搅拌反应 4h。反应液经过离心和干燥的操作过程即得到新 型无荧光纳米处理剂， 也可不经过处理， 直接以乳液的形式作为无荧光纳米处理剂。 0072 2、 无荧光纳米处理剂在钻井液领域中的应用案例 0073 将无荧光纳米处理剂加入到基浆中， 使无荧光纳米处理剂的固含量的质量分数分 别为 0.5%， 1% 和 2%， 在高速搅拌器上搅拌 20min 后， 测其流变参数、 中压降滤失和极压润滑 系数。见。

34、下表 ： 0074 0075 注 ： AV- 表观粘度 ； PV- 塑性粘度 ； Y- 动切力 ； FLAPI- 中压滤失量。基浆 ： 将 16g 新疆夏子街膨润钠土和 0.8g 无水碳酸钠加入到 400mL 水中， 高速搅拌 20min， 静止水化 24h。 0076 由上表可以看出， 这类纳米处理剂对钻井液的流变性影响较小 ； 且具有较好的降 滤失效果， 比起基浆来 , 滤失降低率可达 62%， 可显著降低钻井液的失水量而且所形成的泥 饼薄且致密， 以上皆说明新型纳米处理剂起到了较好的降滤失效果 ； 与基浆相比较， 其极压 润滑系数可降低 65% 以上， 这说明此纳米材料可以较好的吸附到金。

35、属的表面上， 减小了金 属与金属之间的摩擦， 起到了很好的极压润滑的效果， 适合应用到水平井和大位移井中。 0077 另外， 加入质量分数 1% 的由实施例 1 合成的处理剂的基浆， 在 220下热滚 16h， 说 明 书 CN 103897094 A 9 7/7 页 10 高温高压 （180、 3.5MPa， 30min） 降滤失量小于 35mL， 说明此类处理剂还具有良好的抗高 温效果 ； 该类处理剂能明显抑制泥页岩的水化膨胀， 加入质量分数 1% 的由实施例 1 合成的 处理剂的水溶液与清水相比较， 膨胀率降低率可达 70%。 0078 综上所述， 该类处理剂具有优秀的降滤失、 极压润滑。

36、和抑制等多种性能， 且对钻井 液的流变性没有显著影响， 达到了一剂多功能的目的。 0079 本发明的无荧光纳米处理剂从外观上看是白色的粉末状固体。 从扫描电镜数据可 知， 合成的产品均为球形 （见图1） ， 而且粒径较为均一， 尺寸在380nm左右 ； Zeta电势表征结 果显示， 其表面带有负电荷。而且此种纳米材料具有类似核壳的结构 ( 见图 2)。 0080 本发明把改性的纳米材料应用到钻井液领域中， 提高钻井液的综合性能。具体的 说， 利用纳米材料表面的官能团使纳米材料更好的分散在水溶液中， 且纳米材料的表面官 能团能与粘土相互作用， 起到对粘土的护胶作用 ； 利用纳米材料的小尺寸和强吸。

37、附的特性 来堵塞纳米级别的孔道， 并吸附在孔道中， 在孔道口附近形成桥架， 在孔道口外形成致密的 泥饼， 起到封堵和降滤失的效果 ； 利用纳米的 “微轴承” 原理和表面吸附特性， 提高钻井液的 润滑效果 ； 利用纳米材料大的比热特性来提高钻井液的热稳定性。最终达到一剂多功能的 目的。 0081 综上所述， 本发明的内容并不局限在上述的实施例中， 相同领域内的有识之士可 以在本发明的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例， 但这种实施例都包括在本发 明的范围之内。 说 明 书 CN 103897094 A 10 1/1 页 11 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103897094 A 11 。