CN111548779B - 一种暂堵剂及其制备方法 - Google Patents

一种暂堵剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111548779B
CN111548779B CN202010290648.2A CN202010290648A CN111548779B CN 111548779 B CN111548779 B CN 111548779B CN 202010290648 A CN202010290648 A CN 202010290648A CN 111548779 B CN111548779 B CN 111548779B
Authority
CN
China
Prior art keywords
temporary plugging
organic solid
phase particles
mass
plugging agent
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
Application number
CN202010290648.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111548779A (zh
Inventor
蒋尔梁
王树森
肖诚诚
余小燕
郑延成
常李博
元平南
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Petroleum and Chemical Corp
Petroleum Engineering Technology Research Institute of Sinopec Henan Oilfield Branch Co
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Petroleum Engineering Technology Research Institute of Sinopec Henan Oilfield Branch Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum and Chemical Corp, Petroleum Engineering Technology Research Institute of Sinopec Henan Oilfield Branch Co filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Priority to CN202010290648.2A priority Critical patent/CN111548779B/zh
Publication of CN111548779A publication Critical patent/CN111548779A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111548779B publication Critical patent/CN111548779B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • C09K8/50—Compositions for plastering borehole walls, i.e. compositions for temporary consolidation of borehole walls
    • C09K8/504—Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/506—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • C09K8/508—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
    • C09K8/512—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds containing cross-linking agents
    • 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
    • C08F220/04—Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C08F220/06—Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
    • 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
    • C08F220/56—Acrylamide; Methacrylamide
    • 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
    • C09K8/50—Compositions for plastering borehole walls, i.e. compositions for temporary consolidation of borehole walls
    • C09K8/504—Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/506—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • C09K8/508—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
    • C09K8/5083—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • 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
    • C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/84—Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/86—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • C09K8/88—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
    • C09K8/882—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • 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
    • C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/84—Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/86—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • C09K8/88—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
    • C09K8/887—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds containing cross-linking agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Abstract

本发明属于油田开发技术领域，具体涉及一种暂堵剂及其制备方法。本发明的暂堵剂包括亲水性的有机固相颗粒和包覆在有机固相颗粒表面的可吸水膨胀的凝胶层；所述有机固相颗粒选自聚乙烯醇、聚乳酸、有机酸、聚甲醛中的至少两种；所述凝胶层由含聚合单体、交联剂以及引发剂的包覆液在有机固相颗粒表面反应形成，所述聚合单体包括丙烯酸、丙烯酰胺、马来酸单烷基酯；所述马来酸单烷基酯中烷基的碳原子个数为8个以上。本发明的暂堵剂中的凝胶层中含有马来酸单烷基酯，使得凝胶层具有表面分散的活性功能，有利于暂堵剂在携带液中分散，使用于不同场合和暂堵转向方式的需要。

Description

一种暂堵剂及其制备方法
技术领域
本发明属于油田开发技术领域，具体涉及一种暂堵剂及其制备方法。
背景技术
压裂技术是提高原油产量的有效措施之一，在压裂过程中常需要采用暂堵剂来封堵原有的裂缝。目前常用的暂堵剂有油溶性暂堵剂、酸溶性暂堵剂、水溶性暂堵剂等。随着油田的开发，油层压力逐渐下降，油井含水量逐渐升高，靠油井储层产出的原油溶解油溶性暂堵材料从而实现解堵变得非常困难，因此油溶性暂堵材料已经不适用于高含水油井的作业过程。酸溶性暂堵剂解堵时需要注入酸性溶液，容易对地层产生腐蚀。相比于油溶性暂堵剂和酸溶性暂堵剂，水溶性暂堵剂更适合处于高含水时期的油田的开发。
现有的常用的水溶性暂堵剂主要有三类：第一种水溶暂堵剂由水溶性高分子聚丙烯酰胺与附加产物的反应得到；第二种水溶性暂堵剂为无机固相颗粒或纤维表面包覆聚合物凝胶层；第三种水溶性暂堵剂为在水中具有微溶性的有机酸颗粒。上述三种水溶性暂堵剂在使用过程中存在暂堵强度不高、与地层结合度较低、在携带液中悬浮性能较差等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种暂堵剂，该暂堵剂在携带液中具有较好的悬浮性能。
本发明的目的还在于提供一种上述暂堵剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种暂堵剂，包括亲水性的有机固相颗粒和包覆在有机固相颗粒表面的可吸水膨胀的凝胶层；所述有机固相颗粒选自聚乙烯醇、聚乳酸、有机酸、聚甲醛中的至少两种，所述有机酸为水杨酸、硬脂酸、棕榈酸中的一种或多种；所述凝胶层由含聚合单体、交联剂以及引发剂的包覆液在有机固相颗粒表面反应形成，所述聚合单体包括丙烯酸、丙烯酰胺、马来酸单烷基酯；所述马来酸单烷基酯中烷基的碳原子个数为8个以上。
本发明的暂堵剂中，以低温下水溶速率较小的并且常温呈固相的有机固相颗粒作为骨架内核，构成了该暂堵剂具有在水基溶液中自降解性能的条件。骨架内核表面包覆有凝胶层，凝胶层中所用聚合单体包括丙烯酸、丙烯酰胺以及马来酸单烷基酯，其中马来酸单烷基酯能够与丙烯酸和丙烯酰胺发生共聚，并且马来酸单烷基酯中长链烷基使得凝胶层中含有疏水性基团，共聚形成的聚合物链中的羧基、酰胺基团充当亲水基团，从而使得凝胶层具有表面分散的活性功能，在应用时不需要额外加入表面活性剂就能均匀的分散在携带液中。本发明的凝胶层与高分子聚丙烯酰胺凝胶层相比，具有一定的吸水性，在挤入地层后吸水膨胀，降低了骨架内核的溶解速率从而对暂堵时间进行调控；并且凝胶层中的交联剂进一步增加了暂堵剂的强度。
本发明的暂堵剂封堵效率高，适用于中高温层(40～90℃)，并且突破压力最高能够达到9MPa以上；本发明的暂堵剂能够在水基溶液中缓慢降解，减少对压裂形成的微裂缝导流能力的伤害，24h后解堵率高于90％；解堵后的暂堵剂可随压裂液高效返排，减少对裂缝的伤害。因此本发明的暂堵剂适用于进入高含水时期的油田储层改造的需要。
本发明的暂堵剂中，所述马来酸单烷基酯由马来酸与脂肪醇按照1:1的摩尔比进行酯化得到。其中脂肪醇的碳原子个数在8个以上。进一步优选的，脂肪醇中碳原子个数为8～12个。
通过调节凝胶层中聚合单体中各单体的质量来进一步提高凝胶层的性质，所述凝胶层中聚合单体中丙烯酸的质量百分比为35～45％，丙烯酰胺的质量百分比为35～45％，马来酸单烷基酯的质量百分比为10～30％。采用上述质量百分比的聚合单体形成的凝胶层使得暂堵剂在应用时与孔喉具有较好的亲和力，并且具有较好的膨胀性能和表面活性。优选的，所述凝胶层中聚合单体中丙烯酸的质量百分比为45％，丙烯酰胺的质量百分比为45％，马来酸单烷基酯的质量百分比为10％。
本发明的暂堵剂中，所用有机固相颗粒优选为聚乙烯醇、聚乳酸、有机酸、聚甲醛中的至少三种。
通过调节有机固相颗粒与凝胶层的配比来调节凝胶层的厚度，即实现对暂堵剂溶解速率的调控，优选的，所述有机固相颗粒与凝胶层的质量比为1：(1～8)。
为使暂堵剂颗粒能够进入地层裂缝，优选的，所述有机固相颗粒的平均粒径不高于200μm。如有机固相颗粒的平均粒径可以为20μm、30μm、35μm、80μm、100μm、150μm等。
所述包覆液中含有硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂的质量为聚合单体质量的0.5％。所用硅烷偶联剂选自3-氨丙基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。硅烷偶联剂的加入能够使凝胶层与有机固相颗粒之间形成牢固的化学键，使得凝胶层将有机固相颗粒包覆更加紧密，提高有机固相颗粒的粘结性能和耐温性能，使其更好起到暂堵效果。硅烷偶联剂中含有硅烷氧基和有机官能团，其中有机官能团(乙烯基、氨基、环氧基等)。这些反应基可与有机物质反应而结合。因此，通过使用硅烷偶联剂，可与地层的无机物质和有机物质的界面之间架起"分子桥"，把两种性质悬殊的材料连接在一起，提高复合材料的性能和增加粘接强度的作用。
优选的，所述交联剂的质量为聚合单体质量的0.15％。所用交联剂为现有技术中常用的交联剂。优选的，所用交联剂选自N-羟甲基丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺中的一种或多种。
所述引发剂为过硫酸盐，所述反应的温度为60～70℃。进一步优选的，所用过硫酸盐选自过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种或多种。引发剂的量可以根据实际生产过程进行调整，优选的引发剂的质量为聚合单体质量的0.15％。
所述有机固相颗粒由以下质量份数的组分组成：聚乙烯醇0～65份，聚乳酸10～50份，有机酸10～50份，聚甲醛10～50份。用聚乙烯醇选自1788和/或1799。聚乳酸的分子量为500～1000万。
上述暂堵剂的制备方法采用的技术方案为：
一种暂堵剂的制备方法，包括以下步骤：将有机固相颗粒与含聚合单体、硅烷偶联剂、交联剂以及引发剂的包覆液混合均匀后，在保护气氛下进行聚合反应，再经烘干、粉碎即得。
本发明的暂堵剂的制备方法中，所用保护气氛为氮气气氛或惰性气体如氩气等气氛。
所述包覆液中聚合单体的质量百分含量为20～35％。若包覆液中聚合单体的含量过高，则会导致聚合物分子量过小，在水中的溶解度上升，无法满足延长暂堵工作的时间。包覆液中所用溶剂为水。
所述包覆液的pH值为7～8。
本发明的暂堵剂在现场使用时只需加入携带液中，然后在携带液的作用下进入地层，携带液可以为水也可以为常用的携带液。优选的，所用携带液中含可溶性淀粉、胍胶中的一种或多种。具体方法为将暂堵剂分多次加入匀速搅拌的携带液中。携带液中暂堵剂的浓度根据实际需要调整即可。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
一、暂堵剂的实施例
实施例1
本实施例的暂堵剂包括有机固相颗粒以及包覆在有机固相颗粒表面的凝胶层(有机固相颗粒与凝胶层的质量比为1:8)。有机固相颗粒的平均粒径为100μm，由以下质量份数的组分组成：聚乙烯醇(分子量为17万)50份，聚乳酸(分子量为15万)30份，有机酸(硬脂酸)10份，聚甲醛(分子量为1500)10份。
凝胶层由含丙烯酸、丙烯酰胺和马来酸十二烷基单酯、硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷、交联剂N-羟甲基丙烯酰胺以及引发剂过硫酸铵的包覆液在有机固相颗粒表面在60℃反应8h得到。其中聚合单体为丙烯酸、丙烯酰胺以及马来酸十二烷基单酯，聚合单体中丙烯酸的质量百分比为45％，丙烯酰胺的质量百分比为45％，马来酸十二烷基单酯的质量百分比为10％。硅烷偶联剂的质量为聚合单体质量的0.5％，引发剂以及交联剂的质量分别为聚合单体质量的0.15％。
实施例2
本实施例的暂堵剂包括有机固相颗粒以及包覆在有机固相颗粒表面的凝胶层(有机固相颗粒与凝胶层的质量比为1:8)。有机固相颗粒的平均粒径为100μm，由以下质量份数的组分组成：聚乙烯醇(分子量为20万)60份，聚乳酸(分子量为15万)10份，有机酸(硬脂酸)10份，聚甲醛(分子量为1500)20份。
凝胶层由含丙烯酸、丙烯酰胺和马来酸十二烷基单酯、硅烷偶联剂丙基三甲氧基硅烷、交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺以及引发剂过硫酸钾的包覆液在有机固相颗粒表面在60℃反应8h得到。其中聚合单体为丙烯酸、丙烯酰胺以及马来酸十二烷基单酯，聚合单体中丙烯酸的质量百分比为45％，丙烯酰胺的质量百分比为45％，马来酸十二烷基单酯的质量百分比为10％。硅烷偶联剂的质量为聚合单体质量的0.5％，引发剂以及交联剂的质量分别为聚合单体质量的0.15％。
实施例3
本实施例的暂堵剂包括有机固相颗粒以及包覆在有机固相颗粒表面的凝胶层(有机固相颗粒与凝胶层的质量比为1:8)。有机固相颗粒的平均粒径为100μm，由以下质量份数的组分组成：聚乙烯醇(分子量为22万)65份，聚乳酸(分子量为15万)10份，有机酸(硬脂酸)10份，聚甲醛25(分子量为1500)份。
凝胶层由含丙烯酸、丙烯酰胺和马来酸十二烷基单酯、硅烷偶联剂甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、交联剂N-羟甲基丙烯酰胺以及引发剂过硫酸钠的包覆液在有机固相颗粒表面在60℃反应8h得到。其中聚合单体为丙烯酸、丙烯酰胺以及马来酸十二烷基单酯，聚合单体中丙烯酸的质量百分比为45％，丙烯酰胺的质量百分比为45％，马来酸十二烷基单酯的质量百分比为10％。硅烷偶联剂的质量为聚合单体质量的0.5％，引发剂以及交联剂的质量分别为聚合单体质量的0.15％。
实施例4
本实施例的暂堵剂包括有机固相颗粒以及包覆在有机固相颗粒表面的凝胶层(有机固相颗粒与凝胶层的质量比为1:4)，有机固相颗粒的平均粒径为100μm，由以下质量份数的组分组成：聚乳酸(分子量为15万)10份，有机酸(水杨酸)50份，聚甲醛(分子量为1500)40份。
凝胶层由含丙烯酸、丙烯酰胺和马来酸十二烷基单酯、硅烷偶联剂丙基三甲氧基硅烷偶联剂、交联剂N-羟甲基丙烯酰胺以及引发剂过硫酸钠的包覆液在有机固相颗粒表面在60℃反应10h得到。其中聚合单体为丙烯酸、丙烯酰胺以及马来酸十二烷基单酯，聚合单体中丙烯酸的质量百分比为45％，丙烯酰胺的质量百分比为45％，马来酸十二烷基单酯的质量百分比为10％。硅烷偶联剂的质量为聚合单体质量的0.5％，引发剂以及交联剂的质量分别为聚合单体质量的0.15％。
实施例5
本实施例的暂堵剂包括有机固相颗粒以及包覆在有机固相颗粒表面的凝胶层(有机固相颗粒与凝胶层的质量比为1:1。有机固相颗粒的平均粒径为100μm，由以下质量份数的组分组成：聚乳酸(分子量为15万)30份，有机酸(水杨酸)20份，聚甲醛(分子量为1500)50份。
凝胶层由含丙烯酸、丙烯酰胺和马来酸十二烷基单酯、硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷、交联剂N-羟甲基丙烯酰胺以及引发剂过硫酸钾的包覆液在有机固相颗粒表面在60℃反应8h得到。其中聚合单体为丙烯酸、丙烯酰胺以及马来酸十二烷基单酯，聚合单体中丙烯酸的质量百分比为45％，丙烯酰胺的质量百分比为45％，马来酸十二烷基单酯的质量百分比为10％。硅烷偶联剂的质量为聚合单体质量的0.5％，引发剂以及交联剂的质量分别为聚合单体质量的0.15％。
实施例6
本实施例的暂堵剂包括有机固相颗粒以及包覆在有机固相颗粒表面的凝胶层(有机固相颗粒与凝胶层的质量比为1:8)。有机固相颗粒的平均粒径为100μm，由以下质量份数的组分组成：聚乙烯醇(分子量为19万)30份，聚乳酸(分子量为15万)5份，有机酸20份(水杨酸)，聚甲醛(分子量为1500)45份。
凝胶层由含丙烯酸、丙烯酰胺和马来酸十二烷基单酯、硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷、交联剂N-羟甲基丙烯酰胺以及引发剂过硫酸铵的包覆液在有机固相颗粒表面在70℃反应8h得到。
其中聚合单体为丙烯酸、丙烯酰胺以及马来酸十二烷基单酯，聚合单体中丙烯酸的质量百分比为45％，丙烯酰胺的质量百分比为45％，马来酸十二烷基单酯的质量百分比为10％。硅烷偶联剂的质量为聚合单体质量的0.5％，引发剂以及交联剂的质量分别为聚合单体质量的0.15％。
二、暂堵剂的制备方法的实施例
实施例7
本实施例为实施例1的暂堵剂的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将有机固相颗粒混合后于研磨机中研磨造粉，得平均粒径为100μm的有机固相微粉；
(2)将丙烯酸、丙烯酰胺和马来酸十二烷基单酯加入反应釜中，然后依次加入交联剂、引发剂、然后加入蒸馏水形成混合均匀后加入硅烷偶联剂形成包覆液(包覆液中丙烯酸、丙烯酰胺和马来酸酯的质量百分比为30％)，然后用质量浓度为20％的氢氧化钠将包覆液的pH调至7～8；
(3)将10g的步骤(1)中得到的有机固相微粉加入8g的步骤(2)中的包覆液中，混合均匀，然后采用氮气将反应釜中的空气置换完全，之后加热至60℃反应8h，然后过滤、烘干后碾磨粉碎，即得。
实施例8
本实施例为实施例2的暂堵剂的制备方法，具体包括以下过程：
(1)将有机固相颗粒混合后于研磨机中研磨造粉，得平均粒径为100μm的有机固相微粉；
(2)将丙烯酸、丙烯酰胺和马来酸十二烷基单酯加入反应釜中，然后依次加入交联剂、引发剂、然后加入蒸馏水形成混合均匀后加入硅烷偶联剂形成包覆液(包覆液中丙烯酸、丙烯酰胺和马来酸酯的质量百分比为30％)，然后用质量浓度为20％的氢氧化钠将包覆液的pH调至7～8；
(3)将10g的步骤(1)中得到的有机固相微粉加入80g的步骤(2)中的包覆液中，混合均匀，然后采用氮气将反应釜中的空气置换完全，之后加热至60℃反应8h，然后过滤、烘干后碾磨粉碎，即得。
实施例9
本实施例为实施例3的暂堵剂的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将有机固相颗粒混合后于研磨机中研磨造粉，得平均粒径为100μm的有机固相微粉；
(2)将丙烯酸、丙烯酰胺和马来酸十二烷基单酯加入反应釜中，然后依次加入交联剂、引发剂、然后加入蒸馏水形成混合均匀后加入硅烷偶联剂形成包覆液(包覆液中丙烯酸、丙烯酰胺和马来酸酯的质量百分比为30％)，然后用质量浓度为20％的氢氧化钠将包覆液的pH调至7～8；
(3)将10g的步骤(1)中得到的有机固相微粉加入80g的步骤(2)中的包覆液中，混合均匀，然后采用氮气将反应釜中的空气置换完全，之后加热至60℃反应8h，然后过滤、烘干后碾磨粉碎。即得。
实施例10
本实施例为实施例4中的暂堵剂的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将有机固相颗粒混合后于研磨机中研磨造粉，得平均粒径为100μm的有机固相微粉；
(2)将丙烯酸、丙烯酰胺和马来酸十二烷基单酯加入反应釜中，然后依次加入交联剂、引发剂、然后加入蒸馏水形成混合均匀后加入硅烷偶联剂形成包覆液(包覆液中丙烯酸、丙烯酰胺和马来酸酯的质量百分比为30％)，然后用质量浓度为20％的氢氧化钠将包覆液的pH调至7～8；
(3)将10g的步骤(1)中得到的有机固相微粉加入40g的步骤(2)中的包覆液中，混合均匀，然后采用氮气将反应釜中的空气置换完全，之后加热至60℃反应8h，然后过滤、烘干后碾磨粉碎，即得。
实施例11
本实施例为实施例5中的暂堵剂的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将有机固相颗粒混合后于研磨机中研磨造粉，得平均粒径为100μm的有机固相微粉；
(2)将丙烯酸、丙烯酰胺和马来酸十二烷基单酯加入反应釜中，然后依次加入交联剂、引发剂、然后加入蒸馏水形成混合均匀后加入硅烷偶联剂形成包覆液(包覆液中丙烯酸、丙烯酰胺和马来酸酯的质量百分比为30％)，然后用质量浓度为20％的氢氧化钠将包覆液的pH调至7～8；
(3)将10g的步骤(1)中得到的有机固相微粉加入10g的步骤(2)中的包覆液中，混合均匀，然后采用氮气将反应釜中的空气置换完全，之后加热至60℃反应8h，然后过滤、烘干后碾磨粉碎，即得。
实施例12
本实施例为实施例6中的暂堵剂的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将有机固相颗粒混合后于研磨机中研磨造粉，得平均粒径为100μm的有机固相微粉；
(2)将丙烯酸、丙烯酰胺和马来酸十二烷基单酯加入反应釜中，然后依次加入交联剂、引发剂、然后加入蒸馏水形成混合均匀后加入硅烷偶联剂形成包覆液(包覆液中丙烯酸、丙烯酰胺和马来酸酯的质量百分比为30％)，然后用质量浓度为20％的氢氧化钠将包覆液的pH调至7～8；
(3)将10g的步骤(1)中得到的有机固相微粉加入80g的步骤(2)中的包覆液中，混合均匀，然后采用氮气将反应釜中的空气置换完全，之后加热至70℃反应8h，然后过滤、烘干后碾磨粉碎，即得。
三、试验例部分
试验例
对实施例1～6的暂堵剂进行暂堵以及解堵性能测试，具体测试方法为：将量好尺寸并抽空饱和盐水的岩芯放入岩芯流动试验仪的岩芯夹持器中。用盐水驱替排除管线中的空气，将岩芯的环压加到10MPa后，用质量分数为1％的KCl溶液正向驱替测水渗透率kw0值。40℃下，向岩芯中注入盐水配制的质量分数为0.4％的暂堵剂8PV(岩心孔隙体积)，稳定后盐水驱替测定堵后渗透率(具体为：在40℃温度下静止8h，注入盐水60PV然后测定解堵后的渗透率)。试验结果见表1。
表1不同暂堵剂的暂堵及解堵效果
Figure GDA0003742589850000081
从表1可以看出不同的有机固相颗粒组成、不同凝胶层的单体浓度、不同的有机固相颗粒和凝胶层的混合比例，其暂堵效果和解堵效果也有所差异。但是综合来看，本发明的实施例1～6中的暂堵剂均具有有良好的暂堵效果和解堵效果，对岩心伤害较低，是一种低伤害水溶性暂堵剂。并且本发明的暂堵剂具有较高的突破压力，最高能够达到9.7MPa。流体突破暂堵层的压力越高，说明封堵强度越大。

Claims (9)

1.一种暂堵剂，其特征在于，包括亲水性的有机固相颗粒和包覆在有机固相颗粒表面的可吸水膨胀的凝胶层；所述有机固相颗粒由以下质量份数的组分组成：聚乙烯醇65份，聚乳酸10份，有机酸10份，聚甲醛25份，所述有机酸为硬脂酸；
所述凝胶层由含聚合单体、交联剂以及引发剂的包覆液在有机固相颗粒表面反应形成，所述聚合单体包括丙烯酸、丙烯酰胺、马来酸单烷基酯；所述马来酸单烷基酯中烷基的碳原子个数为8个以上。
2.根据权利要求1所述的暂堵剂，其特征在于，所述聚合单体中丙烯酸的质量百分比为35~45%，丙烯酰胺的质量百分比为35~45%，马来酸单烷基酯的质量百分比为10~30%。
3.根据权利要求1所述的暂堵剂，其特征在于，所述有机固相颗粒与凝胶层的质量比为1：（1~8）。
4.根据权利要求1~3任一项所述的暂堵剂，其特征在于，所述有机固相颗粒的平均粒径不高于200μm。
5.根据权利要求1~3任一项所述的暂堵剂，其特征在于，所述包覆液中含有硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂的质量为聚合单体质量的0.5%。
6.根据权利要求1~3任一项所述的暂堵剂，其特征在于，所述交联剂的质量为聚合单体质量的0.15%。
7.根据权利要求1~3任一项所述的暂堵剂，其特征在于，所述引发剂为过硫酸盐，所述反应的温度为60~70℃。
8.根据权利要求1~7任一项所述的暂堵剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将有机固相颗粒与含聚合单体、交联剂以及引发剂的包覆液混合均匀后，在保护气氛下进行聚合反应，再经烘干、粉碎即得。
9.根据权利要求8所述的暂堵剂的制备方法，其特征在于，所述包覆液的pH值为7~8。
CN202010290648.2A 2020-04-14 2020-04-14 一种暂堵剂及其制备方法 Active CN111548779B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010290648.2A CN111548779B (zh) 2020-04-14 2020-04-14 一种暂堵剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010290648.2A CN111548779B (zh) 2020-04-14 2020-04-14 一种暂堵剂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111548779A CN111548779A (zh) 2020-08-18
CN111548779B true CN111548779B (zh) 2022-10-18

Family

ID=71996256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010290648.2A Active CN111548779B (zh) 2020-04-14 2020-04-14 一种暂堵剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111548779B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112175594A (zh) * 2020-09-22 2021-01-05 西南石油大学 一种调剖堵水用热塑性弹性体及其制备方法
CN113024865A (zh) * 2021-03-12 2021-06-25 山东大学 一种可降解型膨胀高分子注浆材料及其制备方法与应用
CN113322053B (zh) * 2021-04-14 2022-08-05 中国石油天然气股份有限公司 暂堵转向体系及其制备方法
CN113372891B (zh) * 2021-07-09 2022-07-01 成都劳恩普斯科技有限公司 一种高强度高温酸压暂堵剂及其制备方法与应用
CN115785928A (zh) * 2022-11-30 2023-03-14 中国石油大学(华东) 一种缝内示踪暂堵剂及其制备方法与应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106350043A (zh) * 2016-07-22 2017-01-25 北京斯迪莱铂油气技术有限公司 用于暂堵转向压裂中的复合暂堵剂和复合暂堵方法
CN108084983A (zh) * 2017-11-28 2018-05-29 中国石油大学(华东) 一种暂堵剂及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100256298A1 (en) * 2009-04-03 2010-10-07 Champion Technologies, Inc. Preparation of Micro Gel Particle Dispersions and Dry Powders Suitable For Use As Fluid Loss Control Agents

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106350043A (zh) * 2016-07-22 2017-01-25 北京斯迪莱铂油气技术有限公司 用于暂堵转向压裂中的复合暂堵剂和复合暂堵方法
CN108084983A (zh) * 2017-11-28 2018-05-29 中国石油大学(华东) 一种暂堵剂及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
表面涂覆活性凝胶聚合物暂堵剂的研究与应用;元平南等;《科学技术与工程》;20200218;第20卷(第05期);第1.1、1.2、2.1节 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111548779A (zh) 2020-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111548779B (zh) 一种暂堵剂及其制备方法
CN111410941B (zh) 一种适用于裂缝性漏失地层的温敏凝胶颗粒堵漏剂及其制备方法与应用
CN103013478B (zh) 一种油基钻井液用封堵材料及制备方法
CN102304200B (zh) 一种交联聚合物微球及其制备方法
CN109777387B (zh) 一种重复压裂暂堵剂及其制备方法与应用
CN106634939A (zh) 一种自悬浮支撑剂的实验室制备方法
CN112898484B (zh) 一种油气田调堵驱多功能药剂及其制作工艺
CN112341997B (zh) 一种油基钻井液用抗高温凝胶堵漏剂及其制备方法与应用
CN108084983B (zh) 一种暂堵剂及其制备方法
CN108912268A (zh) 一种电吸引疏水包覆膜、支撑剂及其制备方法
CN106433603A (zh) 一种碳纳米管掺杂的压裂液体系
CN111909306A (zh) 双水相pam/amps纳米微球乳胶及制备方法和应用
CN115057967A (zh) 一种抗高温水基钻井液用微凝胶化学固壁剂及其制备方法与应用
CN108484827B (zh) 一种在压裂中同时具有减阻及增稠性能且溶解迅速的乳液及其制备方法
CN106467598A (zh) 一种两性交联聚合物线团及其制备方法
CN116003701B (zh) 一种基于二氧化硅纳米微乳压裂液及其制备方法
CN111518532A (zh) 一种水平井分段压裂暂堵剂及其制备方法
CN115260404A (zh) 一种水基钻井液用抗高温疏水纳米封堵剂及其制备方法与应用
CN115260373A (zh) 一种抗高温高钙柔性封堵剂及其制备方法与应用
CN109777394B (zh) 一种自悬浮自降解支撑剂制备方法
CN113444505A (zh) 一种自适应堵漏隔离液体系及其制备方法
CN111088030A (zh) 一种压裂用自悬浮支撑剂及其制备方法
CN116589632B (zh) 一种水基钻井液用抗高温低粘超支化固壁剂及其制备方法与应用
CN113943399A (zh) 自聚集自悬浮支撑剂及其制备方法和应用
CN113528103A (zh) 一种高角度水窜裂缝调剖组合物、高角度水窜裂缝调剖剂

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