CN112480317B - 一种凝胶封堵材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种凝胶封堵材料及其制备方法，制备方法包括以下步骤：将非离子型水溶性单体、离子型水溶性单体、疏水单体、功能单体加入水中，得到单体混合液；调节所述单体混合液的pH值为2‑6后，将所述单体混合液、支化多糖聚合物水溶液或分散液与纳米粘土分散液混合得混合液，保护气氛下，向所述混合液中加入引发剂，在30‑50℃反应3‑12h，得到凝胶基液；稀释所述凝胶基液后，加入交联剂并调节pH值为4‑6，在35‑80℃下静置4‑12h，得到所述凝胶封堵材料。该凝胶封堵材料具有良好的界面粘附力以及压缩强度，能够应用于油气井施工过程中防治油气窜流，有效保证开采效率。

Description

一种凝胶封堵材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种凝胶封堵材料，尤其涉及一种凝胶封堵材料及其制备方法，属于油田化学工程技术领域。

背景技术

油气勘探逐渐向着深井、高温井和复杂经的放向发展，钻井过程中时常会有复杂的事故发生。其中，井漏和油气水窜流就是钻井作业中常见的井下复杂情况。

井漏就是在钻井、固井、测试各种井下作业过程中，各种工作液在压差作用下渗入地层的现象。井漏一旦发生，不仅会延误钻井时间、损失钻井液、还会损害油气层，造成重大的经济损失。处理这些井漏问题，一般要占用钻井周期的10％左右，当遇到裂缝性漏失和溶洞性漏失事故时，处理时间更是达到了钻井周期的70％以上。

油气水窜流是指经过长期注水开发的油田中，绝大部分油气井产量递减且含水量上升迅速，储层非均质性导致层内层间矛盾日益突出。由于地质和工程上的诸多因素，以及经过注水的长期冲刷，加之黏土膨胀、微粒运移和油气井出砂，使油气藏孔隙结构发生了较大的变化，储层物理特性也发生变化，油气水井连通的厚油气层部位逐渐形成了高渗透带或大孔道，甚至后期会形成注入水窜流的优势通道，导致大量的注入水沿高渗透带无效循环，严重影响了注水开发效果，导致才有效率下降，施工效果不佳等，严重甚至可能导致井喷等危害施工安全和人员生命的重大事故。

因此，如何有效封堵井漏和高渗透带，高效控制注入水的无效循环，实现油气井的高效安全的开采，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种凝胶封堵材料，该凝胶封堵材料具有良好的界面粘附力以及压缩强度，能够应用于油气井施工过程中防治油气窜流，有效保证开采效率。

本发明还提供一种凝胶封堵材料的制备方法，该方法可以得到具有高强、高界面粘附性能的凝胶封堵材料，从而使凝胶封堵材料具有优异的油气耐压封堵性能。

本发明提供一种凝胶封堵材料的制备方法，包括以下步骤：

将非离子型水溶性单体、离子型水溶性单体、疏水单体、功能单体加入水中，得到单体混合液；

调节所述单体混合液的pH值为2-6后，将所述单体混合液、支化多糖聚合物水溶液或分散液与纳米粘土分散液混合得混合液，保护气氛下，向所述混合液中加入引发剂，在30-50℃反应3-12h，得到凝胶基液；

稀释所述凝胶基液后，加入交联剂并调节pH值为4-6，在35-80℃下静置4-12h，得到所述凝胶封堵材料；

其中，所述离子型水溶性单体包括阴离子型水溶性单体和阳离子型水溶性单体；

所述非离子型水溶性单体、离子型水溶性单体、疏水单体的摩尔比为(15-30)：(10-20)：(0-0.5)，所述功能单体为所述非离子型水溶性单体、离子型水溶性单体、疏水单体总质量的0.5-5％，所述阴离子型水溶性单体和阳离子型水溶性单体的摩尔比为(0.8-1)：1，所述交联剂的质量为稀释后凝胶基液质量的0.02-0.5％。

如上所述的凝胶封堵材料的制备方法，其中，单体在所述混合液中的质量分数为5-50％。

如上所述的凝胶封堵材料的制备方法，其中，支化多糖聚合物在所述混合液中的质量分数为0.5-7.5％。

如上所述的凝胶封堵材料的制备方法，其中，纳米粘在所述混合液中的质量分数为0.5-15％。

如上所述的凝胶封堵材料的制备方法，其中，所述疏水单体选自己烯酸、十一烯酸和十六烯酸中的一种或多种。

如上所述的凝胶封堵材料的制备方法，其中，所述阴离子型水溶性单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一种或多种。

所述阳离子型水溶性单体选自二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中的一种或多种。

如上所述的凝胶封堵材料的制备方法，其中，所述功能单体选自巴胺基丙烯酰胺、烯丙基胺、N-乙烯基甲酰胺中的一种或多种。

如上所述的凝胶封堵材料的制备方法，其中，所述支化多糖聚合物选自纤维素及其衍生物、淀粉及其衍生物、木质素及其衍生物中的一种或多种。

本发明还提供一种凝胶封堵材料，按照上述任一所述的制备方法得到。

本发明的实施，至少具有以下优势：

1、本发明的凝胶封堵材料具有粘附性能高的优点，因此当凝胶封堵材料与管壁接触时，凝胶封堵材料能够与管壁间产生优异的结合力，从而有益于提高对油气井的封堵效果；

2、本发明的凝胶封堵材料具有良好的压缩强度，能够用于对高压油气井的封堵，避免由于油气高压导致凝胶封堵材料破碎失效，因此本发明的凝胶封堵材料在具有优异封堵效果的同时，还具有较长的封堵寿命；

3、本发明的凝胶封堵材料的封堵适配性强，封堵性能可控，可以满足不同储层条件的封堵需求，从而能够为各种储层提供最优的开采环境，有效提升开采效率；

4、本发明的凝胶封堵材料的制备方法，工艺简单，条件温和，且无需大型或复杂加工设备协助，因此能够在施工现场进行大量生产，保证施工的顺利进行；

5、本发明的凝胶封堵材料的制备方法具有较低的原料成本和加工成本，因此能够进行大规模的生产和推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明凝胶封堵材料制备方法的流程图；

图2为本发明实施例1-6中的凝胶封堵材料的压缩强度曲线图；

图3为本发明实施例7-8中的凝胶封堵材料的压缩强度曲线图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明凝胶封堵材料制备方法的流程图，如图1所示，本发明凝胶封堵材料的制备方法，包括以下步骤：

S101：将非离子型水溶性单体、离子型水溶性单体、疏水单体、功能单体加入水中，得到单体混合液；

具体地，非离子型水溶性单体选自丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺中的一种或多种。当非离子型水溶性单体选自上述物质中的一种或多种时，本发明不限制各个物质之间的比例。

离子型水溶性单体包括阴离子型水溶性单体和阳离子型水溶性单体，其中，阴离子型水溶性单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一种或多种；

阳离子型水溶性单体选自二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中的一种或多种。

当阴离子型水溶性单体和阳离子型水溶性单体选自上述物质中的一种或多种时，本发明不限制各个物质之间的比例。

疏水单体选自己烯酸、十一烯酸和十六烯酸中的一种或多种。当疏水单体选自上述物质中的一种或多种时，本发明不限制各个物质之间的比例。

本发明的功能单体是指粘附性能佳且具有一定水溶性的单体，例如可以选自巴胺基丙烯酰胺、烯丙基胺、N-乙烯基甲酰胺中的一种或多种。当功能单体选自上述物质中的一种或多种时，本发明不限制各个物质之间的比例。

在制备单体混合液时，可以将上述五种单体分别加入水中(例如去离子水)搅拌，也可以将上述五种单体同时加入水中搅拌，本发明不限制上述五种单体的添加顺序。

为了使凝胶封堵材料能够稳定的存在于地下环境中，例如使其具有优异的耐盐性，并且优化凝胶封堵材料的韧性和粘附性，在制备单体混合液时，非离子型水溶性单体、离子型水溶性单体、疏水单体的摩尔比为(15-30)：(10-20)：(0-0.5)(疏水单体为0是指可以不含有疏水单体)，阴离子型水溶性单体和阳离子型水溶性单体的摩尔比为(0.8-1)：1，并且控制功能单体为所述非离子型水溶性单体、离子型水溶性单体、疏水单体总质量的0.5-5％。

S102：调节单体混合液的pH值为2-6后，将单体混合液、支化多糖聚合物水溶液或分散液与纳米粘土分散液混合得混合液，保护气氛下，向混合液中加入引发剂，在30-50℃反应3-12h，得到凝胶基液；

上述支化多糖聚合物水溶液或分散液是将支化多糖聚合物加入水中，搅拌溶解或分散后得到的。

具体地，支化多糖聚合物选自纤维素及其衍生物、淀粉及其衍生物、木质素及其衍生物中的一种或多种。

上述纳米粘土分散液是将纳米粘土加入水中，搅拌生成的均一稳定的体系。

具体地，纳米粘土选自膨润土、蒙脱土、硅藻土和硅酸镁锂中的一种或多种。

在S102中，首先需要对单体混合液的pH值进行调节，使其pH值为2-6，进一步为4-6，从而能够进一步提升单体在水中的溶解性能。值得注意的是，由于单体混合溶液的pH值显强酸性，因此可以用氢氧化钠水溶液对单体混合溶液的pH值进行调节。

当完成pH值的调节后，将单体混合溶液、支化多糖聚合物水溶液或分散液以及纳米粘土分散液混合均匀，并向体系中通入保护气氛，例如氮气，使体系在无氧环境中在引发剂作用下发生原位接枝反应，得到凝胶基液。其中，原位接枝反应的反应温度为30-50℃，反应时间为3-12h。

本发明的引发剂可以是过硫酸盐类引发剂、过氧化氢类引发剂或者水溶性偶氮类引发剂，其引发剂的质量与上述五种单体与支化多糖聚合物之和的质量比为(0.1-5)：100。

S103：稀释凝胶基液后，加入交联剂并调节pH值为4-6，在35-80℃下静置4-12h，得到凝胶封堵材料。

S102中的凝胶基液为粘稠态，为了便于后续的操作，可以对凝胶基液进行稀释，能够理解的是，随着凝胶基液的稀释，其粘度逐渐降低。

一般的，可以将凝胶基液稀释至质量分数为0.6-9％，在该质量分数范围中，既能保证凝胶封堵材料的封堵有效性，又能够使凝胶基液具有可控制的形状以便于后续反应。具体稀释后的质量分数可以根据待封堵储层的条件进行确定。

具体在对凝胶基液进行稀释时，可以根据非离子型水溶性单体、离子型水溶性单体、疏水单体、功能单体、支化多糖聚合物以及纳米粘土的总质量为基准，向其中加水，直至稀释至凝胶基液的目标质量分数。

当完成对凝胶基液的稀释后，向凝胶基液中加入交联剂并在搅拌条件下加入酸性溶液(例如盐酸、醋酸或硫酸等)调节pH值至4-6后，在35-80℃下静置4-12h使其成胶，得到本发明的凝胶封堵材料。

其中，交联剂选自醋酸铬、醋酸铬钾和硫酸铬中的一种，并且交联剂的质量为稀释后凝胶基液质量的0.02-0.5％。

本发明的凝胶封堵材料的制备方法以具有支化结构的多糖聚合物和具有纳米结构的无机粘土作为聚合物接枝骨架，将非离子型亲水性单体、阴(阳)离子型水溶性单体、疏水单体以及功能单体按照一定比例进行原位接枝共聚合，制备10-30万的合适分子量的具有纳米复合结构的两性疏水缔合型水溶性高分子聚合物，并结合多价金属离子交联剂的交联作用，使其具有优异油气水耐压封堵效果。

进一步地，单体在混合液中的质量分数为5-50％。

其中，单体是指非离子型水溶性单体、离子型水溶性单体、疏水单体、功能单体之和。也就是说，单体的质量为混合液质量的5-50％。

进一步地，支化多糖聚合物在混合液中的质量分数为0.5-7.5％。

也就是说，支化多糖聚合物的质量为混合液质量的0.5-7.5％。

进一步地，纳米粘土在混合液中的质量分数为0.5-15％。

也就是说，纳米粘土在混合液中的质量分数为0.5-15％。

通过控制单体、支化多糖聚合物以及纳米粘土在混合液中的质量分数满足上述要求，能够使凝胶基液具有更加优异的强度和粘附性。

并且，通过控制单体、支化多糖聚合物与纳米粘土的加入量，能够进一步优化凝胶封堵材料中骨架和功能基团的比例，从而有利于通过对强度和粘附性进行改善而最终提高凝胶封堵材料的封堵性能。

本发明还提供一种凝胶封堵材料，由上述任一所述的制备方法得到。

详细而言，本发明提供的凝胶封堵材料结构上同时带有两性离子基团，可以提供聚合物优良的耐盐性和静电交联作用点。其中，疏水单体和亲水性离子基团的结合，可以在保证高分子水溶性的前提下，大幅度提高聚合物结构内疏水单元的含量。而且疏水单体单元的引入，还可以通过疏水缔合作用来在凝胶体系内形成疏水缔合交联点，增强凝胶韧性。进一步地，单体中提供的多胺基结构单元的存在还能够赋予凝胶材料和金属管壁界面间优异的粘附性能。此外，作为接枝骨架的支化多糖高分子和纳米粘土可以为凝胶封堵材料提供多重物理交联作用，改善凝胶机械性能。

本发明所提供的凝胶封堵材料可以有效改善聚合物凝胶的机械性能、及其和金属管壁间的界面粘附性能，从而提供凝胶优异的耐压封堵性能，具有明显的实际应用前景和经济效益。

具体地，本发明的凝胶封堵材料的压缩强度为10-35MPa，界面粘附力为10-134N，封堵力为7-15MPa/100m(每100米的凝胶封堵材料具有7-15MPa的抗压强度，封堵力是利用长度1m内径为5寸半的N80钢管柱进行测试获得)。

本发明的凝胶封堵材料能够应用于油气井施工过程中对裂缝的封堵，从而阻止油气窜流。

具体在应用时，可以根据待封堵的裂缝的体积确定凝胶基液和交联剂的混合液的使用体积，随后通过井筒注入进行封堵，一般注入4-12h后，该凝胶封堵材料能够完全发挥作用完成对裂缝的封堵。

以下，通过具体实施例对本发明的凝胶封堵材料及其制备方法进行详细介绍。

实施例1

本实施例的凝胶封堵材料的制备方法包括以下步骤：

1)单体混合液的制备

将非离子型水溶性单体、离子型水溶性单体、疏水单体、功能单体加入水中，得到单体混合液；

其中，非离子型水溶性单体为丙烯酰胺；

阴离子型水溶性单体为丙烯酸；

阳离子型水溶性单体为丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵；

疏水单体为己烯酸；

功能单体为烯丙基胺；

非离子型水溶性单体、离子型水溶性单体、疏水单体的摩尔比为30：10：0.2；

阴离子型水溶性单体和阳离子型水溶性单体的摩尔比为1：1；

功能单体为非离子型水溶性单体、离子型水溶性单体、疏水单体总质量的总质量的5％；

2)凝胶基液的制备

利用氢氧化钠水溶液调节单体混合液的pH值为6后，将单体混合液、支化多糖聚合物水溶液与纳米粘土分散液混合得混合液，在搅拌条件下同氮气除去体系中的氧气后，向混合液中加入引发剂，在35℃反应8h，得到凝胶基液，该凝胶基液的质量分数为15％；

混合液中，单体的质量分数为12％，支化多糖聚合物的质量分数为2％，纳米粘土的质量分数为1％。

其中，支化多糖聚合物为羟丙基纤维素；

纳米粘土为纳米蒙脱土；

引发剂为偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐；

引发剂的质量与上述五种单体与支化多糖聚合物之和的质量比为0.1：100；

3)凝胶封堵材料的制备

将上述凝胶基液稀释至质量分数分别为6％、7％、8％、10％，分别检测粘度，具体粘度见表1；

选取7％的凝胶基液用作凝胶封堵材料的制备，向质量分数为7％的凝胶基液中加入交联剂，搅拌后，利用盐酸调节pH值至5后，在70℃下静置4h，得到本实施例的凝胶封堵材料；

其中，交联剂为硫酸铬，且交联剂的质量为7％的凝胶基液质量的0.1％。

实施例2

本实施例的凝胶封堵材料的制备方法与实施例1中的步骤1)、步骤2)相同，步骤3)不同，步骤3)具体为：

3)凝胶封堵材料的制备

选取实施例1中7％的凝胶基液用作凝胶封堵材料的制备；

向质量分数为7％的凝胶基液中加入交联剂，搅拌后，利用盐酸调节pH值至5后，在70℃下静置4h，得到本实施例的凝胶封堵材料；

其中，交联剂为硫酸铬，且交联剂的质量为7％的凝胶基液质量的0.14％。

实施例3

本实施例的凝胶封堵材料的制备方法与实施例1中的步骤1)、步骤2)相同，步骤3)不同，步骤3)具体为：

3)凝胶封堵材料的制备

选取实施例1中7％的凝胶基液用作凝胶封堵材料的制备；

向质量分数为7％的凝胶基液中加入交联剂，搅拌后，利用盐酸调节pH值至5后，在70℃下反应4h，得到本实施例的凝胶封堵材料；

其中，交联剂为硫酸铬，且交联剂的质量为7％的凝胶基液质量的0.16％。

实施例4

本实施例的凝胶封堵材料的制备方法与实施例1中的步骤1)、步骤2)相同，步骤3)不同，步骤3)具体为：

3)凝胶封堵材料的制备

选取实施例1中7％的凝胶基液用作凝胶封堵材料的制备；

向质量分数为7％的凝胶基液中加入交联剂，搅拌后，利用盐酸调节pH值至5后，在70℃下反应4h，得到本实施例的凝胶封堵材料；

其中，交联剂为硫酸铬，且交联剂的质量为7％的凝胶基液质量的0.18％。

实施例5

本实施例的凝胶封堵材料的制备方法与实施例1中的步骤1)、步骤2)相同，步骤3)不同，步骤3)具体为：

3)凝胶封堵材料的制备

选取实施例1中7％的凝胶基液用作凝胶封堵材料的制备；

向质量分数为7％的凝胶基液中加入交联剂，搅拌后，利用盐酸调节pH值至5后，在70℃下反应4h，得到本实施例的凝胶封堵材料；

其中，交联剂为硫酸铬，且交联剂的质量为7％的凝胶基液质量的0.20％。

实施例6

本实施例的凝胶封堵材料的制备方法与实施例1中的步骤1)、步骤2)相同，步骤3)不同，步骤3)具体为：

3)凝胶封堵材料的制备

选取实施例1中质量分数为9％的凝胶基液用作凝胶封堵材料的制备。

向质量分数为9％的凝胶基液中加入交联剂，搅拌后，利用盐酸调节pH值至6后，在70℃下反应6h，得到本实施例的凝胶封堵材料。

其中，交联剂为硫酸铬，且交联剂的质量为9％的凝胶基液质量的0.16％。

实施例7

本实施例的凝胶封堵材料的制备方法包括以下步骤：

1)单体混合液的制备

将非离子型水溶性单体、离子型水溶性单体、疏水单体、功能单体加入水中，得到单体混合液；

其中，非离子型水溶性单体为甲基丙烯酰胺；

阴离子型水溶性单体为甲基丙烯酸；

阳离子型水溶性单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵；

疏水单体为十一烯酸；

功能单体为烯丙基胺；

非离子型水溶性单体、离子型水溶性单体、疏水单体的摩尔比为20:15:0.1；

阴离子型水溶性单体和阳离子型水溶性单体的摩尔比为1:1；

功能单体为非离子型水溶性单体、离子型水溶性单体、疏水单体总质量的2.5％；

2)凝胶基液的制备

利用氢氧化钠水溶液调节单体混合液的pH值为6.0后，将单体混合液、支化多糖聚合物水溶液与纳米粘土分散液混合得混合液，在搅拌条件下同氮气除去体系中的氧气后，向混合液中加入引发剂，在45℃反应10h，得到凝胶基液，该凝胶基液的质量分数为12％；

混合液中，单体的质量分数为10％，支化多糖聚合物的质量分数为1％，纳米粘土的质量分数为1％；

其中，支化多糖聚合物为羧甲基纤维素；

纳米粘土分散液为纳米膨润土；

引发剂为过硫酸铵，且引发剂的质量与上述五种单体与支化多糖聚合物之和的质量比为0.5:100；

3)凝胶封堵材料的制备

将上述凝胶基液稀释至质量分数为3％、4％、5％、6％，分别检测粘度，具体粘度见表2；

选取5％的凝胶基液用作凝胶封堵材料的制备，向质量分数为5％的凝胶基液中加入交联剂，搅拌后，利用盐酸调节pH值至6后，在50℃下静置6h，得到本实施例的凝胶封堵材料；

其中，交联剂为醋酸铬，且交联剂的质量为5％的凝胶基液质量的0.16％。

实施例8

本实施例的凝胶封堵材料的制备方法与实施例7中的步骤1)、步骤2)相同，步骤3)不同，步骤3)具体为：

3)凝胶封堵材料的制备

选取实施例7中质量分数为6％的凝胶基液用作凝胶封堵材料的制备。

向质量分数为6％的凝胶基液中加入交联剂，搅拌后，利用盐酸调节pH值至6后，在50℃下反应6h，得到本实施例的凝胶封堵材料。

其中，交联剂为醋酸铬，且交联剂的质量为6％的凝胶基液质量的0.16％。

试验例

1、按照以下检测方法对实施例1中质量分数为6％、7％、8％、10％、15％的凝胶基液，以及实施例7中的质量分数为3％、4％、5％、6％、12％的凝胶基液进行粘度检测，具体检测结果见表1。

检测方法：将聚合物基质溶液用水稀释至指定浓度。在25℃下取稀释后溶液300毫升，利用NDJ-4旋转粘度计测定溶液粘度。

表1

2、对实施例1-8中的凝胶封堵材料的界面粘附力进行检测，检测结果见表2。

检测方法：首先将凝胶基液、交联剂和pH调节剂等按照一定比例混合均匀，加入到同心圆筒夹层。待夹层内凝胶完全交联后，将圆筒外筒和内筒在WSM-10kN电子万能试验机上采用拉伸模式进行分离，其拉伸力值即可表征凝胶同管壁之间的界面粘附性能。

表2

3、对实施例1-8中的凝胶封堵材料的压缩强度进行检测，检测曲线图见图2和图3。

检测方法为：凝胶样品压缩强度测试在WSM-10kN电子万能试验机上进行。荷载单元为1kN传感器。将凝胶材料制成直径2.2cm，高1.1cm的圆柱，压缩速度为5mm/min，在室温下测试。

图2为本发明实施例1-6中的凝胶封堵材料的压缩强度曲线图；

图3为本发明实施例7-8中的凝胶封堵材料的压缩强度曲线图。

从图2和图3可知：随着交联剂浓度增加，凝胶材料压缩强度不断提高，当交联剂浓度增加到0.2％(例5)时，压缩强度反而下降，交联剂浓度选择0.18％时比较合适；随着凝胶基液浓度增加，凝胶材料压缩强度不断提高，当基液浓度为9％、交联剂浓度为0.16％(例6)强度达31MPa。

4、对实施例1-8中的凝胶封堵材料的封堵能力进行检测，检测结果见表3。

检测方法为：将制定配方胶体注入耐压差测试装置即五寸半套管内，胶体在制定温度下完全交联固化，通过气体加压装置对胶体逐渐施加压力，压力每升高0.01MPa，需平衡并保持胶体受压状态5分钟左右。当装置内胶体无法承受气压，发生压力透传或胶体破裂导致压力表数值迅速下降时，其压力数值即为胶体的耐压差能力。

表3

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种凝胶封堵材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将非离子型水溶性单体、离子型水溶性单体、疏水单体、功能单体加入水中，得到单体混合液；

调节所述单体混合液的pH值为2-6后，将所述单体混合液、支化多糖聚合物水溶液或分散液与纳米粘土分散液混合得混合液，保护气氛下，向所述混合液中加入引发剂，在30-50℃反应3-12h，得到凝胶基液；

稀释所述凝胶基液后，加入交联剂并调节pH值为4-6，在35-80℃下静置4-12h，得到所述凝胶封堵材料；

其中，所述离子型水溶性单体包括阴离子型水溶性单体和阳离子型水溶性单体；

所述非离子型水溶性单体、离子型水溶性单体、疏水单体的摩尔比为(15-30)：(10-20)：(0-0.5)，所述功能单体为所述非离子型水溶性单体、离子型水溶性单体、疏水单体总质量的0.5-5％，所述阴离子型水溶性单体和阳离子型水溶性单体的摩尔比为(0.8-1)：1，所述交联剂的质量为稀释后凝胶基液质量的0.02-0.5％；

所述交联剂选自醋酸铬、醋酸铬钾和硫酸铬中的一种。

2.根据权利要求1所述的凝胶封堵材料的制备方法，其特征在于，单体在所述混合液中的质量分数为5-50％。

3.根据权利要求1所述的凝胶封堵材料的制备方法，其特征在于，支化多糖聚合物在所述混合液中的质量分数为0.5-7.5％。

4.根据权利要求1所述的凝胶封堵材料的制备方法，其特征在于，纳米粘土在所述混合液中的质量分数为0.5-15％。

5.根据权利要求1所述的凝胶封堵材料的制备方法，其特征在于，所述疏水单体选自己烯酸、十一烯酸和十六烯酸中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的凝胶封堵材料的制备方法，其特征在于，所述阴离子型水溶性单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的凝胶封堵材料的制备方法，其特征在于，所述阳离子型水溶性单体选自二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的凝胶封堵材料的制备方法，其特征在于，所述功能单体选自巴胺基丙烯酰胺、烯丙基胺、N-乙烯基甲酰胺中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的凝胶封堵材料的制备方法，其特征在于，所述支化多糖聚合物选自纤维素及其衍生物、淀粉及其衍生物、木质素及其衍生物中的一种或多种。

10.一种凝胶封堵材料，其特征在于，按照上述权利要求1-9任一所述的制备方法得到。

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