CN109280542B - 一种耐高温冻胶封堵剂及其制备方法和应用 - Google Patents
一种耐高温冻胶封堵剂及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109280542B CN109280542B CN201710594469.6A CN201710594469A CN109280542B CN 109280542 B CN109280542 B CN 109280542B CN 201710594469 A CN201710594469 A CN 201710594469A CN 109280542 B CN109280542 B CN 109280542B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- agent
- plugging agent
- percent
- resistant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 50
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000499 gel Substances 0.000 claims description 49
- 235000015110 jellies Nutrition 0.000 claims description 38
- 239000008274 jelly Substances 0.000 claims description 38
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 18
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 16
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 14
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 12
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 10
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 10
- KCFXNGDHQPMIAQ-UHFFFAOYSA-N 1-(4-methylphenyl)pyrrole-2,5-dione Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1N1C(=O)C=CC1=O KCFXNGDHQPMIAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 8
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 claims description 8
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims description 7
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 claims description 7
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 claims description 7
- DZSVIVLGBJKQAP-UHFFFAOYSA-N 1-(2-methyl-5-propan-2-ylcyclohex-2-en-1-yl)propan-1-one Chemical compound CCC(=O)C1CC(C(C)C)CC=C1C DZSVIVLGBJKQAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 6
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229940100445 wheat starch Drugs 0.000 claims description 6
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 claims description 6
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 claims description 6
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 claims description 6
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 claims description 6
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VPNMZHXSIDMXTM-UHFFFAOYSA-N C(CC)S(=O)(=O)OC.[Na] Chemical compound C(CC)S(=O)(=O)OC.[Na] VPNMZHXSIDMXTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 claims description 4
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 claims description 4
- BGJSXRVXTHVRSN-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trioxane Chemical group C1OCOCO1 BGJSXRVXTHVRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GEHMBYLTCISYNY-UHFFFAOYSA-N Ammonium sulfamate Chemical compound [NH4+].NS([O-])(=O)=O GEHMBYLTCISYNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 claims description 3
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 3
- VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-tetramine Chemical compound NCCNCCNCCN VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LRHMHLCHHZCCMI-UHFFFAOYSA-N CC(C)C(C=CC=C1)=C1O.OO Chemical compound CC(C)C(C=CC=C1)=C1O.OO LRHMHLCHHZCCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000011126 aluminium potassium sulphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920003180 amino resin Polymers 0.000 claims description 2
- XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P ceric ammonium nitrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[Ce+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P 0.000 claims description 2
- 229940099112 cornstarch Drugs 0.000 claims description 2
- AFOSIXZFDONLBT-UHFFFAOYSA-N divinyl sulfone Chemical compound C=CS(=O)(=O)C=C AFOSIXZFDONLBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940050271 potassium alum Drugs 0.000 claims description 2
- GRLPQNLYRHEGIJ-UHFFFAOYSA-J potassium aluminium sulfate Chemical compound [Al+3].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O GRLPQNLYRHEGIJ-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 2
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 claims description 2
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 claims description 2
- 229940116317 potato starch Drugs 0.000 claims description 2
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- YWYZEGXAUVWDED-UHFFFAOYSA-N triammonium citrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O YWYZEGXAUVWDED-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000011046 triammonium citrate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000001393 triammonium citrate Substances 0.000 claims description 2
- 239000001785 acacia senegal l. willd gum Substances 0.000 claims 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 claims 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 229920000536 2-Acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid Polymers 0.000 description 6
- XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-N 2-Methyl-2-[(1-oxo-2-propenyl)amino]-1-propanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC(C)(C)NC(=O)C=C XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 6
- 239000002981 blocking agent Substances 0.000 description 6
- YQHLDYVWEZKEOX-UHFFFAOYSA-N cumene hydroperoxide Chemical compound OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 YQHLDYVWEZKEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 5
- GJCOSYZMQJWQCA-UHFFFAOYSA-N 9H-xanthene Chemical class C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3OC2=C1 GJCOSYZMQJWQCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 2
- 244000215068 Acacia senegal Species 0.000 description 1
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- -1 hydroxyl cumyl peroxide Chemical compound 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N n,n'-methylenebisacrylamide Chemical compound C=CC(=O)NCNC(=O)C=C ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/52—Amides or imides
- C08F220/54—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
- C08F220/58—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide containing oxygen in addition to the carbonamido oxygen, e.g. N-methylolacrylamide, N-(meth)acryloylmorpholine
- C08F220/585—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide containing oxygen in addition to the carbonamido oxygen, e.g. N-methylolacrylamide, N-(meth)acryloylmorpholine and containing other heteroatoms, e.g. 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid [AMPS]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F290/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
- C08F290/08—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated side groups
- C08F290/10—Polymers provided for in subclass C08B
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
- C09K8/44—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing organic binders only
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Cosmetics (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
本发明提供一种耐高温冻胶封堵剂及其制备方法和应用。以重量百分比为100％计，该耐高温冻胶封堵剂的原料组分包括2％‑5％的磺化改性多糖、0.01％‑0.025％的引发剂、20％‑25％的小分子单体、1.2％‑1.5％的交联剂A、1.3％‑1.7％的交联剂B、0.04％‑0.1％的固化剂、0.03％‑0.3％的pH调节剂和余量的水。本发明提供的耐高温冻胶封堵剂承压能力高，能够满足不压井作业对冻胶体系的基本性能要求，特别适用于中高压油气井的欠平衡作业领域，成胶时间可控、适用范围广、抗温性能好，可适应100‑150℃的温度范围，制备工艺简单，可满足不压井作业的现场应用工艺要求。
Description
技术领域
本发明属于油田化学技术领域，具体涉及一种耐高温冻胶封堵剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着欠平衡钻完井技术的深入研究和推广应用，国内外石油公司对欠平衡作业的技术要求越来越高，冻胶阀作为一种采用化学智能胶体代替机械阀门的新型控压手段逐渐发展了起来。在欠平衡钻完井过程中，通过在井口注入一定长度的基础胶液，使其在井下温度和压力下自发成胶，利用其本体强度和与管壁的粘附性能来封隔井下压力，避免油气溢出，在不压井作业过程中起到了保护储层的作用。
随着我国油气勘探开发战略的逐步推进，深井完井、修井及钻探技术应用越来越广，地层温度高达120℃甚至更高，深层的高温环境成为冻胶作业不可回避的问题，对冻胶的本体强度和承压能力提出了更高的要求。现有的应用较多的冻胶材料一般为增稠体系和由聚丙烯酰胺类与金属离子形成的交联体系复配而成，该冻胶体系在深井异常高温高压环境下，通常会发生增稠剂主体成分高分子链的降解和交联体系的水解，且冻胶配方成胶后保水性能较差，缺少在冻胶中更好的保水基团，另外，现有的冻胶制备工艺较为复杂，所制备的冻胶成本较高，且耐压性密封性不够。因此，研发抗高温、高强度的冻胶材料，对于拓展冻胶的应用领域、实现深井全过程欠平衡钻完井、修井作业，提高综合服务水平具有重要的实际意义。
发明内容
为了解决高温条件下深层油气藏在不压井作业时遇到的完井、修井和生产中的有效承压封堵问题，本发明的目的在于提供一种耐高温冻胶封堵剂及其制备方法和应用。
本发明的目的通过以下技术方案得以实现：
一种耐高温冻胶封堵剂，以重量百分比为100％计，该耐高温冻胶封堵剂的原料组分包括：
上述耐高温冻胶封堵剂中，优选地，所述磺化改性多糖是通过以下制备方法制备得到的：
于80mL水中，加入1-5g的多糖、0.02-1g的过氧化羟基异丙苯、0.02-1g的亚硫酸氢钠、2-6g的N-对甲苯基马来酰亚胺和4-6g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，调节pH值为9-12，加热搅拌至80-120℃，反应45-180min后，用乙醇进行分离提纯，过滤干燥后得到该磺化改性多糖。
上述耐高温冻胶封堵剂中，优选地，所述多糖可以包括纤维素、小麦淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉、黄原胶或阿拉伯胶等中的一种或多种的组合。
上述耐高温冻胶封堵剂中，优选地，所述引发剂可以包括硝酸铈铵、高锰酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈和过氧化氢等中的一种或多种的组合。
上述耐高温冻胶封堵剂中，优选地，所述小分子单体可以包括甲基丙磺酸钠、丙烯酰胺、丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等中的一种或多种的组合。
上述耐高温冻胶封堵剂中，优选地，所述交联剂A可以包括三聚甲醛、多聚甲醛、甲醛、戊二醛和异氰酸酯等中的一种或多种的组合。
上述耐高温冻胶封堵剂中，优选地，所述交联剂B可以包括氨基树脂、三聚氰胺、二亚乙基三胺、三乙基四胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺和乙烯砜等中的一种或多种的组合。
上述耐高温冻胶封堵剂中，优选地，所述固化剂可以包括氯化铵、柠檬酸三铵、乌洛托品、氨基磺酸铵、钾明矾等中的一种或多种的组合。
上述耐高温冻胶封堵剂中，优选地，所述pH调节剂可以包括氢氧化钠和/或碳酸氢钠等。
本发明还提供上述耐高温冻胶封堵剂的制备方法，其包括以下步骤：
向反应釜中加入磺化改性多糖、引发剂、小分子单体、交联剂A、交联剂B、固化剂和水，搅拌均匀后，加入pH调节剂，放入加热设备中恒温静置，得到耐高温冻胶封堵剂。
上述制备方法中，优选地，所述pH调节剂调节耐高温冻胶pH值为7-12。
上述制备方法中，优选地，加热设备中温度设定为100-150℃，恒温静置时间为30-90min。
本发明还提供上述耐高温冻胶封堵剂在欠平衡钻完井中的应用。
本发明提供的耐高温冻胶封堵剂具备以下优点：
(1)承压能力高，能够满足不压井作业对冻胶体系的基本性能要求，特别适用于中高压油气井的欠平衡作业领域；
(2)成胶时间可控，为现场应用提供了便利；
(3)不受地层中二价金属离子如Ca2+和Mg2+浓度的影响，拓宽了其适用范围；
(4)抗温性能好，可适应100-150℃的温度范围；
(5)制备工艺简单，可满足不压井作业的现场应用工艺要求。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供一种耐高温冻胶封堵剂，以重量百分比为100％计，该耐高温冻胶封堵剂的原料组分包括：
pH调节剂：碳酸氢钠(用于调节pH值为10)，
和余量的水。
本实施例中磺化改性小麦淀粉制备方法为：于80mL水中，加入2g的小麦淀粉、0.02g的过氧化羟基异丙苯、0.02g的亚硫酸氢钠、4g的N-对甲苯基马来酰亚胺和6g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，调节pH值为10，加热搅拌至100℃，反应90min后，用乙醇进行分离提纯，过滤干燥后得到该磺化改性小麦淀粉。
本实施例还提供上述耐高温冻胶封堵剂的制备方法，其包括以下步骤：
按照原料配方，向反应釜中加入磺化改性小麦淀粉、过硫酸钾、丙烯酰胺、甲醛水溶液、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、氨基磺酸铵和水，搅拌均匀后，加入pH调节剂调节溶液pH值为10，放入加热设备中100℃下恒温静置90min成胶，得到耐高温冻胶封堵剂。
本实施例还提供上述耐高温冻胶封堵剂在在欠平衡钻完井中的应用，在1m长，139mm内径的套管内成胶后，将套管直立，上端敞口，下端用手压泵提供稳定压力，发现压力为0.25MPa时，冻胶在套管内维持稳定状态，未被挤出，当压力略微升高，冻胶挤出方式为整体挤出，其最高封堵压力为25MPa/100m。
实施例2
本实施例提供一种耐高温冻胶封堵剂，以重量百分比为100％计，该耐高温冻胶封堵剂的原料组分包括：
本实施例中磺化改性纤维素制备方法为：于80mL水中，加入2g的纤维素、0.04g的过氧化羟基异丙苯、0.04g的亚硫酸氢钠、2g的N-对甲苯基马来酰亚胺和4g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，调节pH值为10，加热搅拌至100℃，反应45min后，用乙醇进行分离提纯，过滤干燥后得到该磺化改性纤维素。
本实施例还提供上述耐高温冻胶封堵剂的制备方法，其包括以下步骤：
按照原料配方，向反应釜中加入磺化改性纤维素、偶氮二异丁腈、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸、三聚甲醛、三聚氰胺、氯化铵和水，搅拌均匀后，加入pH调节剂调节溶液pH值为10，放入加热设备中110℃下恒温静置90min成胶，得到耐高温冻胶封堵剂。
本实施例还提供上述耐高温冻胶封堵剂在在欠平衡钻完井中的应用，在1m长，139mm内径的套管内成胶后，将套管直立，上端敞口，下端用手压泵提供稳定压力，发现压力为0.25MPa时，冻胶在套管内维持稳定状态，未被挤出，当压力略微升高，冻胶挤出方式为整体挤出，其最高封堵压力为27MPa/100m。
实施例3
本实施例提供一种耐高温冻胶封堵剂，以重量百分比为100％计，该耐高温冻胶封堵剂的原料组分包括：
本实施例中磺化改性玉米淀粉制备方法为：于80mL水中，加入2g的玉米淀粉、0.04g的过氧化羟基异丙苯、0.02g的亚硫酸氢钠、4g的N-对甲苯基马来酰亚胺和6g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，调节pH值为11，加热搅拌至110℃，反应60min后，用乙醇进行分离提纯，过滤干燥后得到该磺化改性玉米淀粉。
本实施例还提供上述耐高温冻胶封堵剂的制备方法，其包括以下步骤：
按照原料配方，向反应釜中加入磺化改性玉米淀粉、过硫酸铵、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸、多聚甲醛、三聚氰胺、乌洛托品和水，搅拌均匀后，加入pH调节剂调节溶液pH值为12，放入加热设备中120℃下恒温静置50min成胶，得到耐高温冻胶封堵剂。
本实施例还提供上述耐高温冻胶封堵剂在在欠平衡钻完井中的应用，在1m长，139mm内径的套管内成胶后，将套管直立，上端敞口，下端用手压泵提供稳定压力，发现压力为0.25MPa时，冻胶在套管内维持稳定状态，未被挤出，当压力略微升高，冻胶挤出方式为整体挤出，其最高封堵压力为29MPa/100m。
实施例4
本实施例提供一种耐高温冻胶封堵剂，以重量百分比为100％计，该耐高温冻胶封堵剂的原料组分包括：
本实施例中磺化改性纤维素制备方法为：于80mL水中，加入2g的纤维素、0.06g的过氧化羟基异丙苯、0.06g的亚硫酸氢钠、6g的N-对甲苯基马来酰亚胺和6g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，调节pH值为12，加热搅拌至110℃，反应120min后，用乙醇进行分离提纯，过滤干燥后得到该磺化改性纤维素。
本实施例还提供上述耐高温冻胶封堵剂的制备方法，其包括以下步骤：
按照原料配方，向反应釜中加入磺化改性纤维素、过硫酸铵、丙烯酰胺、甲基丙磺酸钠、多聚甲醛、三聚氰胺、乌洛托品和水，搅拌均匀后，加入pH调节剂调节溶液pH值为11，放入加热设备中130℃下恒温静置50min成胶，得到耐高温冻胶封堵剂。
本实施例还提供上述耐高温冻胶封堵剂在在欠平衡钻完井中的应用，在1m长，139mm内径的套管内成胶后，将套管直立，上端敞口，下端用手压泵提供稳定压力，发现压力为0.25MPa时，冻胶在套管内维持稳定状态，未被挤出，当压力略微升高，冻胶挤出方式为整体挤出，其最高封堵压力为28MPa/100m。
实施例5
本实施例提供一种耐高温冻胶封堵剂，以重量百分比为100％计，该耐高温冻胶封堵剂的原料组分包括：
本实施例中磺化改性黄原胶制备方法为：于80mL水中，加入2g的黄原胶、0.02g的过氧化羟基异丙苯、0.02g的亚硫酸氢钠、6g的N-对甲苯基马来酰亚胺和6g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，调节pH值为9，加热搅拌至120℃，反应50min后，用乙醇进行分离提纯，过滤干燥后得到该磺化改性黄原胶。
本实施例还提供上述耐高温冻胶封堵剂的制备方法，其包括以下步骤：
按照原料配方，向反应釜中加入磺化改性黄原胶、过硫酸铵、丙烯酰胺、甲基丙磺酸钠、多聚甲醛、三聚氰胺、乌洛托品和水，搅拌均匀后，加入pH调节剂调节溶液pH值为7，放入加热设备中140℃下恒温静置40min成胶，得到耐高温冻胶封堵剂。
本实施例还提供上述耐高温冻胶封堵剂在在欠平衡钻完井中的应用，在1m长，139mm内径的套管内成胶后，将套管直立，上端敞口，下端用手压泵提供稳定压力，发现压力为0.25MPa时，冻胶在套管内维持稳定状态，未被挤出，当压力略微升高，冻胶挤出方式为整体挤出，其最高封堵压力为27MPa/100m。
实施例6
本实施例提供一种耐高温冻胶封堵剂，以重量百分比为100％计，该耐高温冻胶封堵剂的原料组分包括：
本实施例中磺化改性玉米淀粉制备方法为：于80mL水中，加入2g的玉米淀粉、0.02g的过氧化羟基异丙苯、0.02g的亚硫酸氢钠、6g的N-对甲苯基马来酰亚胺和6g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，调节pH值为12，加热搅拌至80℃，反应180min后，用乙醇进行分离提纯，过滤干燥后得到该磺化改性玉米淀粉。
本实施例还提供上述耐高温冻胶封堵剂的制备方法，其包括以下步骤：
按照原料配方，向反应釜中加入磺化改性玉米淀粉、过氧化苯甲酰、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、多聚甲醛、三聚氰胺、乌洛托品和水，搅拌均匀后，加入pH调节剂调节溶液pH值为10，放入加热设备中150℃下恒温静置30min成胶，得到耐高温冻胶封堵剂。
本实施例还提供上述耐高温冻胶封堵剂在在欠平衡钻完井中的应用，在1m长，139mm内径的套管内成胶后，将套管直立，上端敞口，下端用手压泵提供稳定压力，发现压力为0.25MPa时，冻胶在套管内维持稳定状态，未被挤出，当压力略微升高，冻胶挤出方式为整体挤出，其最高封堵压力为25MPa/100m。
综上所述，本发明提供的耐高温冻胶封堵剂承压能力高，能够满足不压井作业对冻胶体系的基本性能要求，特别适用于中高压油气井的欠平衡作业领域，成胶时间可控、适用范围广、抗温性能好，可适应100-150℃的温度范围，制备工艺简单，可满足不压井作业的现场应用工艺要求。
Claims (8)
1.一种耐高温冻胶封堵剂，以重量百分比为100%计，该耐高温冻胶封堵剂的原料组分包括：
磺化改性多糖 2%-5%，
引发剂 0.01%-0.025%，
小分子单体 20%-25%，
交联剂A 1.2%-1.5%，
交联剂B 1.3%-1.7%，
固化剂 0.04%-0.1%，
pH调节剂 0.03%-0.3%，
和余量的水；
所述磺化改性多糖是通过以下制备方法制备得到的：
于80mL水中，加入1-5g的多糖、0.02-1g的过氧化羟基异丙苯、0.02-1g 的亚硫酸氢钠、2-6g的N-对甲苯基马来酰亚胺和4-6g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，调节pH值为9-12，加热搅拌至80-120℃，反应45-180min后，用乙醇进行分离提纯，过滤干燥后得到该磺化改性多糖；
所述多糖包括纤维素、小麦淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉、黄原胶或阿拉伯胶中的一种或多种的组合；
所述pH调节剂包括氢氧化钠和/或碳酸氢钠；
所述小分子单体包括甲基丙磺酸钠、丙烯酰胺、丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的一种或多种的组合；
所述交联剂A包括多聚甲醛、甲醛和戊二醛中的一种或多种的组合；
所述交联剂B包括氨基树脂、三聚氰胺、二亚乙基三胺、三乙基四胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺和乙烯砜中的一种或多种的组合。
2.根据权利要求1所述的耐高温冻胶封堵剂，其特征在于：所述多聚甲醛包括三聚甲醛。
3.根据权利要求1所述的耐高温冻胶封堵剂，其特征在于：所述引发剂包括硝酸铈铵、高锰酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈和过氧化氢中的一种或多种的组合。
4.根据权利要求1所述的耐高温冻胶封堵剂，其特征在于：所述固化剂包括氯化铵、柠檬酸三铵、乌洛托品、氨基磺酸铵、钾明矾中的一种或多种的组合。
5.权利要求1-4任一项所述耐高温冻胶封堵剂的制备方法，其包括以下步骤：
向反应釜中加入磺化改性多糖、引发剂、小分子单体、交联剂A、交联剂B、固化剂和水，搅拌均匀后，加入pH调节剂，放入加热设备中恒温静置，得到耐高温冻胶封堵剂。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述pH调节剂调节耐高温冻胶pH值为7-12。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：加热设备中温度设定为100-150℃，恒温静置时间为30-90min。
8.权利要求1-4任一项所述耐高温冻胶封堵剂在欠平衡钻完井中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710594469.6A CN109280542B (zh) | 2017-07-20 | 2017-07-20 | 一种耐高温冻胶封堵剂及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710594469.6A CN109280542B (zh) | 2017-07-20 | 2017-07-20 | 一种耐高温冻胶封堵剂及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109280542A CN109280542A (zh) | 2019-01-29 |
| CN109280542B true CN109280542B (zh) | 2021-04-30 |
Family
ID=65184763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710594469.6A Active CN109280542B (zh) | 2017-07-20 | 2017-07-20 | 一种耐高温冻胶封堵剂及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109280542B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110028943A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-07-19 | 深圳地球村环保产业有限公司 | 一种耐盐碱复合堵水剂的制备方法 |
| CN110885671A (zh) * | 2019-08-08 | 2020-03-17 | 北京九恒质信能源技术有限公司 | 压裂转向剂及其制备方法 |
| CN111484653B (zh) * | 2020-05-11 | 2021-06-29 | 中国石油大学(北京) | 一种用于欠平衡钻井中的黄原胶复合凝胶以及制备方法和应用 |
| CN113248665B (zh) * | 2021-05-11 | 2023-05-05 | 黑龙江吉地油田服务股份有限公司 | 一种采油用耐污水聚合物及其制备方法 |
| CN117304429B (zh) * | 2023-11-29 | 2024-02-02 | 大庆市唯品科技开发有限公司 | 一种复合型耐高温、抗盐性堵水剂及其制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2703043A1 (en) * | 2008-12-18 | 2010-06-18 | Basf Se | Process for blocking underground formations |
| CN104628957A (zh) * | 2015-01-23 | 2015-05-20 | 长江大学 | 一种不压井作业用高强度冻胶及其制备方法 |
| CN104961863A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-10-07 | 武汉工程大学 | 一种多糖生物胶聚合物凝胶调剖剂的制备方法 |
| CN105131921A (zh) * | 2015-09-07 | 2015-12-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种抗盐抗高温高强度冻胶堵水剂 |
| WO2016193442A1 (en) * | 2015-06-03 | 2016-12-08 | Rhodia Operations | Suspending agents obtained by micellar polymerization |
| CN106589225A (zh) * | 2015-10-20 | 2017-04-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 深部调剖堵水用聚合物凝胶颗粒及其制备方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102816279B (zh) * | 2012-06-21 | 2015-04-22 | 朱睿 | 一种凝胶制造方法 |
| CN104017135B (zh) * | 2014-06-20 | 2017-01-11 | 武汉工程大学 | 微生物多糖改性共聚物凝胶堵剂的制备方法 |
| CN104087275B (zh) * | 2014-07-14 | 2016-10-19 | 中国石油大学(华东) | 一种抗高温高盐微细凝胶颗粒调剖剂及其制备方法和应用 |
| CN106543366B (zh) * | 2016-10-11 | 2019-11-08 | 北京石大万嘉新材料科技有限公司 | 一种提高石油采收率用颗粒型聚合物及其制备方法 |
-
2017
- 2017-07-20 CN CN201710594469.6A patent/CN109280542B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2703043A1 (en) * | 2008-12-18 | 2010-06-18 | Basf Se | Process for blocking underground formations |
| CN104628957A (zh) * | 2015-01-23 | 2015-05-20 | 长江大学 | 一种不压井作业用高强度冻胶及其制备方法 |
| WO2016193442A1 (en) * | 2015-06-03 | 2016-12-08 | Rhodia Operations | Suspending agents obtained by micellar polymerization |
| CN104961863A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-10-07 | 武汉工程大学 | 一种多糖生物胶聚合物凝胶调剖剂的制备方法 |
| CN105131921A (zh) * | 2015-09-07 | 2015-12-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种抗盐抗高温高强度冻胶堵水剂 |
| CN106589225A (zh) * | 2015-10-20 | 2017-04-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 深部调剖堵水用聚合物凝胶颗粒及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109280542A (zh) | 2019-01-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109280542B (zh) | 一种耐高温冻胶封堵剂及其制备方法和应用 | |
| CN104961863A (zh) | 一种多糖生物胶聚合物凝胶调剖剂的制备方法 | |
| CN109971451B (zh) | 一种压裂液用氧化石墨烯纳米交联剂及其制备方法 | |
| CN100363394C (zh) | 一种水溶性两性离子共聚物及其制备方法 | |
| CN111484578B (zh) | 一种压裂用水溶性aa-am-nvp-ngd四元共聚物暂堵剂及其合成方法 | |
| CN109735315B (zh) | 一种环保型采油用延迟交联调剖剂及制备方法和用途 | |
| CN107793529B (zh) | 一种耐高温酸化压裂用聚合物及制备方法 | |
| CN107974246B (zh) | 一种耐高温交联酸体系、制备方法及应用 | |
| CN104371682A (zh) | 一种aa-am-amps-dac聚合物凝胶堵水剂及其合成方法 | |
| CN107880215B (zh) | 一种微交联两性聚丙烯酰胺及其制备方法 | |
| CN117069888B (zh) | 一种抗盐压裂用聚合物稠化剂及其合成方法 | |
| CN104945561A (zh) | 一种交联丙烯酰胺类调剖剂的制备方法 | |
| CN110358511B (zh) | 钻井液用包被剂高分子固化树脂 | |
| CN106749899B (zh) | 一种抗高温高盐调剖堵水用聚合物成胶剂的制备方法 | |
| CN105461860A (zh) | 一种耐温耐盐生物聚合物凝胶调剖剂的制备方法 | |
| CN113563542B (zh) | 一种聚丙烯酰胺共聚物、聚合物调剖剂及其制备方法 | |
| CN103183779A (zh) | 一种多元聚合凝胶的制备方法 | |
| CN113150210B (zh) | 一种丙烯酰胺和甲基丙磺酸共聚物压裂液及其制备方法 | |
| Zhen et al. | Experimental study, characterization and application of starch-graft-acrylamide gel for plugging | |
| CN114437289B (zh) | 一种自交联聚合物、油田调驱剂及制备方法 | |
| CN114426637B (zh) | 堵水调剖用疏水缔合聚合物及其制备方法与应用 | |
| CN114316932A (zh) | 一种耐温强驻留封堵剂 | |
| CN108003276B (zh) | 具有堵水调剖性能的聚合物及其制备方法和应用 | |
| CN108017753B (zh) | 具有堵水调剖性能的聚合物及其制备方法和应用 | |
| CN107686532B (zh) | 具有选择性堵水功能的聚合物及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |