CN115160499A - 一种清洁暂堵转向剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及暂堵剂制备技术领域，尤其涉及一种清洁暂堵转向剂及其制备方法。包括：称取制备暂堵转向剂的各原料组分；将各原料组分按顺序加入到反应容器中，并在预设反应条件下进行制备；将得到的液态混合物进行烘干并切粒得到粒状混合物；对粒状混合物进行粒径尺寸测试，并通过调节制备过程中的反应温度和时间来针对性调节；对粒状混合物进行性能测试，通过调节制备反应过程中特定原料组分的比例使暂堵转向剂的性能特征符合实际需求标准。本发明通过暂堵转向剂的性能测试结果来针对性调节制备工艺中的反应条件和原料组分配比，针对性改善暂堵转向剂的性能特征，有效提高暂堵转向剂的制备效率和使用效率。
Description
技术领域
本发明涉及暂堵剂制备技术领域，尤其涉及一种清洁暂堵转向剂及其制备方法。
背景技术
随着世界经济和社会快速发展，石油作为一种不可或缺且不可再生的重要资源，占据着非常重要的地位。石油作为高效的能源，在世界经济发挥重要作用。而全球平均石油采收率低至34％，延长成熟油田储层的生命是能源行业的首要目标之一。对石油的探索近年来变得更加困难，这使我们有必要提高石油的采油率。
油田采收率大小由注入流体的效率决定，体现在波及体积和洗油效率等方面，地层的复杂性(如非均质性)以及长期注水形成的水流大通道，导致注入水波及体积小，采收率低。为增加原油开采量，化学暂堵剂被广泛应用于油田现场施工生产。Meghan等人曾指出：把开发目的导向低渗透层或者对高渗透层选择性封堵的方法可以增加采油量。
堵水调剖技术是油田开发中后期保持油田稳产高产的一项关键技术。该项技术主要是通过向地层内注入暂堵剂，调整油藏近井地带及一定深度范围内的渗透率，改善油藏平面及纵向上的渗透率差异，从而使水驱、聚合物驱过程中的注入流体的液流方向发生改变，达到进一步扩大波及体积，提高采收率的目的。自1980到现在，先后研制开发并应用40余种砂岩油藏化学调剖剂及配套工艺技术，其中包括：冻胶类、凝胶类、颗粒类、沉淀类和泡沫类。
中国专利公开号：CN108531152A公开了一种低密度、高强度可降解暂堵剂，包括以重量百分比的组分：聚乳酸60％-85％，淀粉5-20％，聚己内酯5-10％，增溶剂2-5％，增韧剂2-5％。该可降解暂堵剂是一种刚性暂堵模式，能在已有裂缝中形成桥堵，暂堵升压明显。然而，该可降解暂堵剂的变形性仍然不佳，同时承压强度不能令人满意。
中国专公开号：CN111334269A公开了一种新型压裂用暂堵剂，该新型压裂用暂堵剂具有良好的抗温、抗盐的性能特点；自身不含水不溶物，也无需化学交联，因而也不会对地层造成堵塞伤害。该胶凝剂溶液触变性好、粘弹性强，易于粘附在裂缝和岩石表面实现封堵。然而，该可降解压裂用暂堵剂的承压强度不高。
由此可见，上述存在以下问题：无法针对性调节暂堵转向剂的各项性能导致的暂堵转向剂使用效率低的问题。
发明内容
为此，本发明提供一种清洁暂堵转向剂及其制备方法，用以克服现有技术中在制备暂堵剂过程中无法针对性调节暂堵转向剂的各项性能导致的暂堵转向剂使用效率低的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种清洁暂堵转向剂及其制备方法。包括：
步骤s1，分别称取各原料组分，包括第一共聚单体、第二共聚单体、生物胶粘剂、引发剂、交联剂、分散剂、辅助增强剂、氢氧化钠和水；
步骤s2，分别将所述生物胶粘剂和蒸馏水加入到反应容器中，水浴加热至生物胶粘剂完全溶解，停止加热并将反应容器冷却至室温后将反应容器中空气排出并向反应容器内通入氮气；步骤s3，将所述第一共聚单体注入所述反应容器中，在第一共聚单体完全溶解时注入氢氧化钠溶液并在氢氧化钠溶液与反应器中溶液充分混合后向反应器内加入第二共聚单体，加入第二共聚单体后对反应容器进行超声处理以使反应溶液混合均匀，随后对反应容器进行水浴加热并搅拌反应器内的反应溶液；
步骤s4，依次将所述引发剂、交联剂、分散剂以及辅助增强剂加入到反应容器中，对反应器进行水浴加热并在加热预设时长后得到液态产物X；
步骤s5，在预设条件下将所述液态产物X烘干至恒重以得到初始产物，对初始产物进行切粒得到粒状产物Z并对粒状产物Z进行测试，中控处理器根据测试结果判定是否重新制备粒状产物Z并在判定需重新制备粒状产物Z时将对应的工艺参数或原料组分的比例调节至对应值，测试包括物理检测和性能检测，其中物理检测为检测粒状产物Z的平均粒径尺寸，若粒状产物Z的平均粒径尺寸不符合标准，重复所述步骤s1至s4以重新制备粒状产物Z并在制备过程中调节对应的反应条件参数或所述切粒机的参数以将重新制得的粒状产物Z的平均粒径尺寸调节至对应值；其中性能检测包括支撑强度检测、成胶持续时长检测和降解时间检测，若存在不符合预设标准的参数，重复所述步骤s1至s4以重新制备粒状产物Z并在制备过程中将原料组分的比例调节至对应值以使重新制得的粒状产物Z的各项性能参数符合标准。
进一步地，在制备所述暂堵转向剂前，根据实际需求对制备工艺中的具体参数进行调节，需求包括粒径尺寸需求、支撑强度需求、成胶持续时长需求以及降解时间需求。
进一步地，在所述步骤s5中，在对所述粒状产物Z的粒径大小进行检测时，若粒状产物Z的平均粒径符合标准，所述中控处理器计算粒状产物Z中的最大粒径和最小粒径的差值、根据该差值判定是否重新制备粒状产物Z并在重新制备过程中是否将所述步骤s4中的反应时间或水浴加热温度调节至对应值；若粒状产物Z的平均粒径和粒状产物Z中的最大粒径和最小粒径的差值均符合标准，则所述中控处理器针对粒状产物Z进行性能测试；若粒状产物Z 的平均粒径不符合预设粒径尺寸需求，则所述中控处理器重新制备粒状产物Z并在重新制备过程中通过改变所述切粒机的操作参数以将重新制得的粒状产物Z的切粒尺寸调节至对应值；所述中控处理器将调节完对应参数的重新制备完成的粒状产物记为粒状产物Z1并对粒状产物Z1进行性能测试。
进一步地，在对所述粒状产物Z1进行支撑强度性能测试时，所述中控处理器检测所述粒状产物Z1的支撑强度P并根据P判定该粒状产物Z1是否符合实际支撑强度标准，设定保护支撑裂缝所需的标准强度为P0，
若P≥P0，所述中控处理器判定该粒状产物Z1符合实际所需的支撑强度标准，并针对该粒状产物Z1的成胶持续时长进行检测；
若P＜P0，所述中控处理器判定该粒状产物Z1不符合实际所需的支撑强度标准，重新制备粒状产物Z1并在重新制备过程中通过增加交联剂的比例来增加其支撑强度以达到保护支撑裂缝所需的支撑强度标准，中控处理器计算所述粒状产物Z1的支撑强度P与P0的差值△P并根据△P将交联剂的比例调节至对应值，设定△P＝P0-P，所述中控处理器设有第一预设支撑强度差值△P1、第二预设支撑强度差值△P2、第一预设交联剂比例调节系数α1和第二预设交联剂比例调节系数α2，其中，△P1＜△P2，1＜α1＜α2，
若△P≤△P1，所述中控处理器使用α1对制备过程中交联剂的比例进行调节；
若△P1＜△P≤△P2，所述中控处理器使用α1对制备过程中交联剂的比例进行调节；
若△P＞△P2，所述中控处理器使用α2对制备过程中交联剂的比例进行调节；
当所述中控处理器使用αi对制备过程中交联剂的比例进行调节时，设定i＝1，2，定向调节后交联剂的重量份记为M1’，设定M1’＝M1×αi，其中M1为制备所述暂堵转向剂过程中初始的交联剂重量份。
进一步地，所述中控处理器在对所述粒状产物Z1进行成胶持续时长性能检测时将测得所述粒状产物Z1的成胶持续时长为ta，设定保护支撑裂缝的持续时间最少为ta0，若ta＞ta0，所述中控处理器判定该粒状产物Z1的成胶持续时长符合需求成胶持续时长，并针对该粒状产物进行降解时间检测；
若ta≤ta0，所述中控处理器判定该粒状产物Z1的成胶持续时长不符合实际需求成胶持续时长，重新制备粒状产物Z1并在重新制备过程中通过增加生物胶粘剂的比例来增加其成胶持续时长以使其成胶持续时长达到实际需求标准，所述中控处理器计算所述粒状产物Z1的成胶持续时长为ta与ta0的差值△ta并根据△P将生物胶粘剂的比例调节至对应值，设定△ta＝ta0-ta，所述中控处理器设有第一预设成胶持续时长差值△ta1、第二预设成胶持续时长差值△ta2、第一预设生物胶粘剂比例调节系数β1和第二预设生物胶粘剂比例调节系数β2，其中，△ta1 ＜△ta2，1＜β1＜β2，若△ta≤△ta1，所述中控处理器使用β1对制备过程中生物胶粘剂的比例进行调节；
若△ta1＜△ta≤△ta2，所述中控处理器使用β1对制备过程中生物胶粘剂的比例进行调节；若△ta＞△ta2，所述中控处理器使用β2对制备过程中生物胶粘剂的比例进行调节；
当所述中控处理器使用βj对制备过程中生物胶粘剂的比例进行调节时，设定j＝1，2，定向调节后生物胶粘剂的重量份记为M2’，设定M2’＝M2×βj，其中M2为制备所述暂堵转向剂过程中初始的生物胶粘剂重量份。
进一步地，在对所述粒状产物Z1的降解时间进行检测时，所述中控处理器测得所述粒状产物Z1的降解时间为tb，设定所述暂堵转向剂在实际应用过程中所需的降解时间最小值为tb0，
若tb＞tb0，所述中控处理器判定该粒状产物Z1的降解时间不符合实际需求降解时间标准，重新制备粒状产物Z1并在重新制备过程中通过增加分散剂的比例来缩短降解时间以满足实际应用过程中所需的降解时间，所述中控处理器计算所述粒状产物Z1的降解时间tb与tb0 的差值△tb，设定△tb＝tb-tb0，所述中控处理器设有第一预设降解时间差值△tb1、第二预设降解时间差值△tb2、第一预设分散剂比例调节系数γ1和第二预设分散剂比例调节系数γ2，其中，△tb1＜△tb2，1＜γ1＜γ2，
若△tb≤△tb1，所述中控处理器使用γ1对制备过程中分散剂的比例进行调节；
若△tb1＜△tb≤△tb2，所述中控处理器使用γ1对制备过程中分散剂的比例进行调节；
若△tb＞△tb2，所述中控处理器使用γ2对制备过程中分散剂的比例进行调节；
当所述中控处理器使用γk对制备过程中分散剂的比例进行调节时，设定k＝1，2，定向调节后分散剂的重量份记为M3’，设定M3’＝M3×γk，其中M3为制备所述暂堵转向剂过程中初始的分散剂重量份；
若tb≤tb0，所述中控处理器判定该粒状产物Z1的降解时间符合实际需求降解时间标准。
进一步地，当完成对所述粒状产物的重新制备且将制备过程中所述分散剂的比例调节至对应值时，检测重新制备的粒状产物的支撑强度，并将测试结果记为P’，
若P’≥P0，所述中控处理器判定该粒状产物符合实际所需的支撑强度标准；
若P’＜P0，所述中控处理器判定该粒状产物不符合实际所需的支撑强度标准、重新制备粒状产物并在制备过程中对原料中交联剂的比例进行进一步调节以使重新制得的粒状产物的支撑强度增强至实际所需的标准。
本发明所述清洁暂堵转向剂的原料组分按照重量份包括：共聚单体70-80份，生物胶粘剂6-10份，引发剂0.25-0.5份，交联剂0.1-0.25份，分散剂1-2份，辅助增强剂2-5份，氢氧化钠8-12份，水80-200份。
进一步地，所述共聚单体包括共聚单体丙烯酸和丙烯酰胺；所述生物胶粘剂包括黄原胶和明胶中的一种或多种；所述引发剂为过硫酸钾；所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺和环氧氯丙烷中的一种或多种；所述分散剂为十二烷基硫酸钠；所述辅助增强剂为磺化沥青；所述水为蒸馏水。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于所述暂堵转向剂的制备工艺简单并可以在制备过程中根据中控处理器的检测结果通过调节制备过程中的反应条件和各组分的配比来针对性调节该暂堵转向剂的各项性能特征，有效提高暂堵转向剂的生产效率和使用效率。
附图说明
图1为本发明所述一种清洁暂堵转向剂制备方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
请参阅图1所示，其为本发明所述一种清洁暂堵转向剂制备方法的流程图。本发明所述一种清洁暂堵转向剂的制备方法包括以下步骤：
步骤s1，分别称取各原料组分，包括第一共聚单体、第二共聚单体、生物胶粘剂、引发剂、交联剂、分散剂、辅助增强剂、氢氧化钠和水；
步骤s2，分别将所述生物胶粘剂和蒸馏水加入到反应容器中，水浴加热至生物胶粘剂完全溶解，停止加热并将反应容器冷却至室温后将反应容器中空气排出并向反应容器内通入氮气；步骤s3，将所述第一共聚单体注入所述反应容器中，在第一共聚单体完全溶解时注入氢氧化钠溶液并在氢氧化钠溶液与反应器中溶液充分混合后向反应器内加入第二共聚单体，加入第二共聚单体后对反应容器进行超声处理以使反应溶液混合均匀，随后对反应容器进行水浴加热并搅拌反应器内的反应溶液；
步骤s4，依次将所述引发剂、交联剂、分散剂以及辅助增强剂加入到反应容器中，对反应器进行水浴加热并在加热预设时长后得到液态产物X；
步骤s5，在预设条件下将所述液态产物X烘干至恒重以得到初始产物，对初始产物进行切粒得到粒状产物Z并对粒状产物Z进行测试，中控处理器根据测试结果判定是否重新制备粒状产物Z并在判定需重新制备粒状产物Z时将对应的工艺参数或原料组分的比例调节至对应值，测试包括物理检测和性能检测，其中物理检测为检测粒状产物Z的平均粒径尺寸，若粒状产物Z的平均粒径尺寸不符合标准，重复所述步骤s1至s4以重新制备粒状产物Z并在制备过程中调节对应的反应条件参数或所述切粒机的参数以将重新制得的粒状产物Z的平均粒径尺寸调节至对应值；其中性能检测包括支撑强度检测、成胶持续时长检测和降解时间检测，若存在不符合预设标准的参数，重复所述步骤s1至s4以重新制备粒状产物Z并在制备过程中将原料组分的比例调节至对应值以使重新制得的粒状产物Z的各项性能参数符合标准。
进一步地，在制备所述暂堵转向剂前，根据实际需求对制备工艺中的具体参数进行调节，需求包括粒径尺寸需求、支撑强度需求、成胶持续时长需求以及降解时间需求。
进一步地，在所述步骤s5中，在对所述粒状产物Z的粒径大小进行检测时，若粒状产物Z的平均粒径符合标准，所述中控处理器计算粒状产物Z中的最大粒径和最小粒径的差值、根据该差值判定是否重新制备粒状产物Z并在重新制备过程中是否将所述步骤s4中的反应时间或水浴加热温度调节至对应值；若粒状产物Z的平均粒径和粒状产物Z中的最大粒径和最小粒径的差值均符合标准，则所述中控处理器针对粒状产物Z进行性能测试；若粒状产物Z的平均粒径不符合预设粒径尺寸需求，则所述中控处理器重新制备粒状产物Z并在重新制备过程中通过改变所述切粒机的操作参数以将重新制得的粒状产物Z的切粒尺寸调节至对应值；所述中控处理器将调节完对应参数的重新制备完成的粒状产物记为粒状产物Z1并对粒状产物Z1进行性能测试。
进一步地，在对所述粒状产物Z1进行支撑强度性能测试时，所述中控处理器检测所述粒状产物Z1的支撑强度P并根据P判定该粒状产物Z1是否符合实际支撑强度标准，设定保护支撑裂缝所需的标准强度为P0，
若P≥P0，所述中控处理器判定该粒状产物Z1符合实际所需的支撑强度标准，并针对该粒状产物Z1的成胶持续时长进行检测；
若P＜P0，所述中控处理器判定该粒状产物Z1不符合实际所需的支撑强度标准，重新制备粒状产物Z1并在重新制备过程中通过增加交联剂的比例来增加其支撑强度以达到保护支撑裂缝所需的支撑强度标准，中控处理器计算所述粒状产物Z1的支撑强度P与P0的差值△P并根据△P将交联剂的比例调节至对应值，设定△P＝P0-P，所述中控处理器设有第一预设支撑强度差值△P1、第二预设支撑强度差值△P2、第一预设交联剂比例调节系数α1和第二预设交联剂比例调节系数α2，其中，△P1＜△P2，1＜α1＜α2，
若△P≤△P1，所述中控处理器使用α1对制备过程中交联剂的比例进行调节；
若△P1＜△P≤△P2，所述中控处理器使用α1对制备过程中交联剂的比例进行调节；
若△P＞△P2，所述中控处理器使用α2对制备过程中交联剂的比例进行调节；
当所述中控处理器使用αi对制备过程中交联剂的比例进行调节时，设定i＝1，2，定向调节后交联剂的重量份记为M1’，设定M1’＝M1×αi，其中M1为制备所述暂堵转向剂过程中初始的交联剂重量份。
进一步地，所述中控处理器在对所述粒状产物Z1进行成胶持续时长性能检测时将测得所述粒状产物Z1的成胶持续时长为ta，设定保护支撑裂缝的持续时间最少为ta0，若ta＞ta0，所述中控处理器判定该粒状产物Z1的成胶持续时长符合需求成胶持续时长，并针对该粒状产物进行降解时间检测；
若ta≤ta0，所述中控处理器判定该粒状产物Z1的成胶持续时长不符合实际需求成胶持续时长，重新制备粒状产物Z1并在重新制备过程中通过增加生物胶粘剂的比例来增加其成胶持续时长以使其成胶持续时长达到实际需求标准，所述中控处理器计算所述粒状产物Z1的成胶持续时长为ta与ta0的差值△ta并根据△P将生物胶粘剂的比例调节至对应值，设定△ta＝ta0-ta，所述中控处理器设有第一预设成胶持续时长差值△ta1、第二预设成胶持续时长差值△ta2、第一预设生物胶粘剂比例调节系数β1和第二预设生物胶粘剂比例调节系数β2，其中，△ta1 ＜△ta2，1＜β1＜β2，若△ta≤△ta1，所述中控处理器使用β1对制备过程中生物胶粘剂的比例进行调节；
若△ta1＜△ta≤△ta2，所述中控处理器使用β1对制备过程中生物胶粘剂的比例进行调节；若△ta＞△ta2，所述中控处理器使用β2对制备过程中生物胶粘剂的比例进行调节；
当所述中控处理器使用βj对制备过程中生物胶粘剂的比例进行调节时，设定j＝1，2，定向调节后生物胶粘剂的重量份记为M2’，设定M2’＝M2×βj，其中M2为制备所述暂堵转向剂过程中初始的生物胶粘剂重量份。
进一步地，在对所述粒状产物Z1的降解时间进行检测时，所述中控处理器测得所述粒状产物Z1的降解时间为tb，设定所述暂堵转向剂在实际应用过程中所需的降解时间最小值为tb0，
若tb＞tb0，所述中控处理器判定该粒状产物Z1的降解时间不符合实际需求降解时间标准，重新制备粒状产物Z1并在重新制备过程中通过增加分散剂的比例来缩短降解时间以满足实际应用过程中所需的降解时间，所述中控处理器计算所述粒状产物Z1的降解时间tb与tb0 的差值△tb，设定△tb＝tb-tb0，所述中控处理器设有第一预设降解时间差值△tb1、第二预设降解时间差值△tb2、第一预设分散剂比例调节系数γ1和第二预设分散剂比例调节系数γ2，其中，△tb1＜△tb2，1＜γ1＜γ2，
若△tb≤△tb1，所述中控处理器使用γ1对制备过程中分散剂的比例进行调节；
若△tb1＜△tb≤△tb2，所述中控处理器使用γ1对制备过程中分散剂的比例进行调节；
若△tb＞△tb2，所述中控处理器使用γ2对制备过程中分散剂的比例进行调节；
当所述中控处理器使用γk对制备过程中分散剂的比例进行调节时，设定k＝1，2，定向调节后分散剂的重量份记为M3’，设定M3’＝M3×γk，其中M3为制备所述暂堵转向剂过程中初始的分散剂重量份；
若tb≤tb0，所述中控处理器判定该粒状产物Z1的降解时间符合实际需求降解时间标准。
进一步地，当完成对所述粒状产物的重新制备且将制备过程中所述分散剂的比例调节至对应值时，检测重新制备的粒状产物的支撑强度，并将测试结果记为P’，
若P’≥P0，所述中控处理器判定该粒状产物符合实际所需的支撑强度标准；
若P’＜P0，所述中控处理器判定该粒状产物不符合实际所需的支撑强度标准、重新制备粒状产物并在制备过程中对原料中交联剂的比例进行进一步调节以使重新制得的粒状产物的支撑强度增强至实际所需的标准。
本发明所述清洁暂堵转向剂的原料组分按照重量份包括：共聚单体70-80份，生物胶粘剂6-10份，引发剂0.25-0.5份，交联剂0.1-0.25份，分散剂1-2份，辅助增强剂2-5份，氢氧化钠8-12份，水80-200份。
进一步地，所述共聚单体包括共聚单体丙烯酸和丙烯酰胺；所述生物胶粘剂包括黄原胶和明胶中的一种或多种；所述引发剂为过硫酸钾；所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺和环氧氯丙烷中的一种或多种；所述分散剂为十二烷基硫酸钠；所述辅助增强剂为磺化沥青；所述水为蒸馏水。
实施例1：
本实施例中需使用的场所的各项需求如下：
承受强度需求40Mpa、成胶时长需求12h以及降解时长需求8h。
基于所述实施例的基础上，本实施例中提供一种清洁暂堵转向剂制备方法：
将7份黄原胶和120份蒸馏水加入到三颈烧瓶中，置于65℃水浴中加热至黄原胶完全溶解，停止加热并冷却至室温，随后向烧瓶中通入氮气将容器中空气排出；将30份共聚单体丙烯酸注入三颈烧瓶中，观察共聚单体丙烯酸完全溶解时注入10份氢氧化钠溶液，混合充分后注入45份丙烯酰胺，将反应容器进行超声处理使反应溶液混合均匀，随后将反应容器进行65℃水浴加热并搅拌，进行反应0.5h；将0.3份过硫酸钾，0.15份N,N-亚甲基双丙烯酰胺，1.2份十二烷基硫酸钠，1.5份磺化沥青依次加入到三颈烧瓶中，进行反应5h，得到液态产物；将液态产物置于烘干箱中100℃条件下烘干至恒重，得到固体产物，进行切粒，对所述固体产物进行支撑强度、成胶持续时长、降解时间进行检测，其中降解时间测试需要使用胶囊破胶剂。突破压力测试结果为36Mpa,成胶持续时长为12.5h，搭配胶囊破胶剂使用测得降解时间为7.5h。
所述中控处理器判定所述暂堵转向剂的支撑强度不符合需求并根据△P将交联剂的配比调节至对应值0.2份，调节后，使用上述步骤重新制备，重新制备的暂堵转向剂的各项参数如下：
突破压力测试结果为43Mpa,成胶持续时长为13.2h，降解时间为8h。
所述中控处理器判定所述暂堵转向剂的性能特征符合使用场所的各项需求标准。
实施例2：
本实施例中需使用的场所的各项需求如下：
承受强度需求42Mpa、成胶时长需求15h以及降解时长需求8h。
基于所述实施例的基础上，本实施例中提供一种清洁暂堵转向剂制备方法：
将7份黄原胶和120份蒸馏水加入到三颈烧瓶中，置于65℃水浴中加热至黄原胶完全溶解，停止加热并冷却至室温，随后向烧瓶中通入氮气将容器中空气排出；将30份共聚单体丙烯酸注入三颈烧瓶中，观察共聚单体丙烯酸完全溶解时注入10份氢氧化钠溶液，混合充分后注入 45份丙烯酰胺，将反应容器进行超声处理使反应溶液混合均匀，随后将反应容器进行65℃水浴加热并搅拌，进行反应0.5h；将0.3份过硫酸钾，0.16份N,N-亚甲基双丙烯酰胺，1.3份十二烷基硫酸钠，1.5份磺化沥青依次加入到三颈烧瓶中，进行反应5h，得到液态产物；将液态产物置于烘干箱中100℃条件下烘干至恒重，得到固体产物，进行切粒，对所述固体产物进行支撑强度、成胶持续时长、降解时间进行检测。突破压力测试结果为43Mpa,成胶持续时长为12h，降解时间为7.2h。
所述中控处理器判定所述暂堵转向剂的成胶持续时长不符合需求并根据△ta将生物胶粘剂的配比调节至对应值9份，调节后，使用上述步骤重新制备，重新制备的暂堵转向剂各项参数如下：
突破压力测试结果为45Mpa,成胶持续时长为15.2h，降解时间为7.8h。
所述中控处理器判定所述暂堵转向剂的性能特征符合使用场所的各项需求标准。
实施例3：
本实施例中需使用的场所的各项需求如下：
承受强度需求45Mpa、成胶时长需求12h以及降解时长需求8h。
基于所述实施例的基础上，本实施例中提供一种清洁暂堵转向剂制备方法：
将7份黄原胶和120份蒸馏水加入到三颈烧瓶中，置于65℃水浴中加热至黄原胶完全溶解，停止加热并冷却至室温，随后向烧瓶中通入氮气将容器中空气排出；将30份共聚单体丙烯酸注入三颈烧瓶中，观察共聚单体丙烯酸完全溶解时注入10份氢氧化钠溶液，混合充分后注入 45份丙烯酰胺，将反应容器进行超声处理使反应溶液混合均匀，随后将反应容器进行65℃水浴加热并搅拌，进行反应0.5h；将0.3份过硫酸钾，0.2份N,N-亚甲基双丙烯酰胺，1.1份十二烷基硫酸钠，1.5份磺化沥青依次加入到三颈烧瓶中，进行反应5h，得到液态产物；将液态产物置于烘干箱中100℃条件下烘干至恒重，得到固体产物，进行切粒，对所述固体产物进行支撑强度、成胶持续时长、降解时间进行检测。突破压力测试结果为45Mpa,成胶持续时长为13h，降解时间为9.8h。
所述中控处理器判定暂堵转向剂的降解时间不符合需求，根据△tb将分散剂的配比调节至对应值1.5份，调节后，使用上述步骤重新制备，重新制备的暂堵转向剂各项参数如下：突破压力测试结果为41Mpa,成胶持续时长为12h，降解时间为7.6h。
所述中控处理器判定暂堵转向剂的支撑强度不符合需求并根据△P将交联剂的配比调节至对应值8份，调节后，使用上述步骤重新制备，重新制备的暂堵转向剂各项参数如下：突破压力测试结果为46Mpa,成胶持续时长为12.6h，降解时间为7.9h。
所述中控处理器判定所述暂堵转向剂的性能特征符合使用场所的各项需求标准。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种清洁暂堵转向剂的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
步骤s1，分别称取各原料组分，包括第一共聚单体、第二共聚单体、生物胶粘剂、引发剂、交联剂、分散剂、辅助增强剂、氢氧化钠和水；
步骤s2，分别将所述生物胶粘剂和蒸馏水加入到反应容器中，水浴加热至生物胶粘剂完全溶解，停止加热并将反应容器冷却至室温后将反应容器中空气排出并向反应容器内通入氮气；
步骤s3，将所述第一共聚单体注入所述反应容器中，在第一共聚单体完全溶解时注入氢氧化钠溶液并在氢氧化钠溶液与反应器中溶液充分混合后向反应器内加入第二共聚单体，加入第二共聚单体后对反应容器进行超声处理以使反应溶液混合均匀，随后对反应容器进行水浴加热并搅拌反应器内的反应溶液;
步骤s4，依次将所述引发剂、交联剂、分散剂以及辅助增强剂加入到反应容器中，对反应器进行水浴加热并在加热预设时长后得到液态产物X；
步骤s5，在预设条件下将所述液态产物X烘干至恒重以得到初始产物，对初始产物进行切粒得到粒状产物Z并对粒状产物Z进行测试，中控处理器根据测试结果判定是否重新制备粒状产物Z并在判定需重新制备粒状产物Z时将对应的工艺参数或原料组分的比例调节至对应值，测试包括物理检测和性能检测，其中物理检测为检测粒状产物Z的平均粒径尺寸，若粒状产物Z的平均粒径尺寸不符合标准，重复所述步骤s1至s4以重新制备粒状产物Z并在制备过程中调节对应的反应条件参数或所述切粒机的参数以将重新制得的粒状产物Z的平均粒径尺寸调节至对应值；其中性能检测包括支撑强度检测、成胶持续时长检测和降解时间检测，若存在不符合预设标准的参数，重复所述步骤s1至s4以重新制备粒状产物Z并在制备过程中将原料组分的比例调节至对应值以使重新制得的粒状产物Z的各项性能参数符合标准。
2.根据权利要求1所述的一种清洁暂堵转向剂的制备方法，其特征在于，在制备所述暂堵转向剂前，根据实际需求对制备工艺中的具体参数进行调节，需求包括粒径尺寸需求、支撑强度需求、成胶持续时长需求以及降解时间需求。
3.根据权利要求1所述的一种清洁暂堵转向剂的制备方法，其特征在于，
在所述步骤s5中，在对所述粒状产物Z的粒径大小进行检测时，若粒状产物Z的平均粒径符合标准，所述中控处理器计算粒状产物Z中的最大粒径和最小粒径的差值、根据该差值判定是否重新制备粒状产物Z并在重新制备过程中是否将所述步骤s4中的反应时间或水浴加热温度调节至对应值；若粒状产物Z的平均粒径和粒状产物Z中的最大粒径和最小粒径的差值均符合标准，则所述中控处理器针对粒状产物Z进行性能测试；若粒状产物Z的平均粒径不符合预设粒径尺寸需求，则所述中控处理器重新制备粒状产物Z并在重新制备过程中通过改变所述切粒机的操作参数以将重新制得的粒状产物Z的切粒尺寸调节至对应值；所述中控处理器将调节完对应参数的重新制备完成的粒状产物记为粒状产物Z1并对粒状产物Z1进行性能测试。
4.根据权利要求3所述的一种清洁暂堵转向剂的制备方法，其特征在于，在对所述粒状产物Z1进行支撑强度性能测试时，所述中控处理器检测所述粒状产物Z1的支撑强度P并根据P判定该粒状产物Z1是否符合实际支撑强度标准，设定保护支撑裂缝所需的标准强度为P0，
若P≥P0，所述中控处理器判定该粒状产物Z1符合实际所需的支撑强度标准，并针对该粒状产物Z1的成胶持续时长进行检测；
若P＜P0，所述中控处理器判定该粒状产物Z1不符合实际所需的支撑强度标准，重新制备粒状产物Z1并在重新制备过程中通过增加交联剂的比例来增加其支撑强度以达到保护支撑裂缝所需的支撑强度标准，中控处理器计算所述粒状产物Z1的支撑强度P与P0的差值△P并根据△P将交联剂的比例调节至对应值，设定△P=P0-P，所述中控处理器设有第一预设支撑强度差值△P1、第二预设支撑强度差值△P2、第一预设交联剂比例调节系数α1和第二预设交联剂比例调节系数α2，其中，△P1＜△P2，1＜α1＜α2，
若△P≤△P1，所述中控处理器使用α1对制备过程中交联剂的比例进行调节；
若△P1＜△P≤△P2，所述中控处理器使用α1对制备过程中交联剂的比例进行调节；
若△P＞△P2，所述中控处理器使用α2对制备过程中交联剂的比例进行调节；
当所述中控处理器使用αi对制备过程中交联剂的比例进行调节时，设定i=1，2，定向调节后交联剂的重量份记为M1’，设定M1’=M1×αi，其中M1为制备所述暂堵转向剂过程中初始的交联剂重量份。
5.根据权利要求3所述的一种清洁暂堵转向剂的制备方法，其特征在于，所述中控处理器在对所述粒状产物Z1进行成胶持续时长性能检测时将测得所述粒状产物Z1的成胶持续时长为ta，设定保护支撑裂缝的持续时间最少为ta0，
若ta＞ta0，所述中控处理器判定该粒状产物Z1的成胶持续时长符合需求成胶持续时长，并针对该粒状产物进行降解时间检测；
若ta≤ta0，所述中控处理器判定该粒状产物Z1的成胶持续时长不符合实际需求成胶持续时长，重新制备粒状产物Z1并在重新制备过程中通过增加生物胶粘剂的比例来增加其成胶持续时长以使其成胶持续时长达到实际需求标准，所述中控处理器计算所述粒状产物Z1的成胶持续时长为ta与ta0的差值△ta并根据△ta将生物胶粘剂的比例调节至对应值，设定△ta=ta0-ta，所述中控处理器设有第一预设成胶持续时长差值△ta1、第二预设成胶持续时长差值△ta2、第一预设生物胶粘剂比例调节系数β1和第二预设生物胶粘剂比例调节系数β2，其中，△ta1＜△ta2，1＜β1＜β2，（结合权4对应着修改）
若△ta≤△ta1，所述中控处理器使用β1对制备过程中生物胶粘剂的比例进行调节；
若△ta1＜△ta≤△ta2，所述中控处理器使用β1对制备过程中生物胶粘剂的比例进行调节；
若△ta＞△ta2，所述中控处理器使用β2对制备过程中生物胶粘剂的比例进行调节；
当所述中控处理器使用βj对制备过程中生物胶粘剂的比例进行调节时，设定j=1，2，定向调节后生物胶粘剂的重量份记为M2’，设定M2’=M2×βj，其中M2为制备所述暂堵转向剂过程中初始的生物胶粘剂重量份。
6.根据权利要求3所述的一种清洁暂堵转向剂的制备方法，其特征在于，在对所述粒状产物Z1的降解时间进行检测时，所述中控处理器测得所述粒状产物Z1的降解时间为tb，设定所述暂堵转向剂在实际应用过程中所需的降解时间最小值为tb0，
若tb＞tb0，所述中控处理器判定该粒状产物Z1的降解时间不符合实际需求降解时间标准，重新制备粒状产物Z1并在重新制备过程中通过增加分散剂的比例来缩短降解时间以满足实际应用过程中所需的降解时间，所述中控处理器计算所述粒状产物Z1的降解时间tb与tb0的差值△tb，设定△tb=tb-tb0，所述中控处理器设有第一预设降解时间差值△tb1、第二预设降解时间差值△tb2、第一预设分散剂比例调节系数γ1和第二预设分散剂比例调节系数γ2，其中，△tb1＜△tb2，1＜γ1＜γ2，
若△tb≤△tb1，所述中控处理器使用γ1对制备过程中分散剂的比例进行调节；
若△tb1＜△tb≤△tb2，所述中控处理器使用γ1对制备过程中分散剂的比例进行调节；
若△tb＞△tb2，所述中控处理器使用γ2对制备过程中分散剂的比例进行调节；
当所述中控处理器使用γk对制备过程中分散剂的比例进行调节时，设定k=1，2，定向调节后分散剂的重量份记为M3’，设定M3’=M3×γk，其中M3为制备所述暂堵转向剂过程中初始的分散剂重量份；
若tb≤tb0，所述中控处理器判定该粒状产物Z1的降解时间符合实际需求降解时间标准。
7.根据权利要求6所述的一种清洁暂堵转向剂的制备方法，其特征在于，当完成对所述粒状产物的重新制备且将制备过程中所述分散剂的比例调节至对应值时，检测重新制备的粒状产物的支撑强度，并将测试结果记为P’，
若P’≥P0，所述中控处理器判定该粒状产物符合实际所需的支撑强度标准；
若P’＜P0，所述中控处理器判定该粒状产物不符合实际所需的支撑强度标准、重新制备粒状产物并在制备过程中对原料中交联剂的比例进行进一步调节以使重新制得的粒状产物的支撑强度增强至实际所需的标准。
8.一种使用权利要求1-7任一项权利要求所述方法制备的清洁暂堵转向剂，其特征在于，所述清洁暂堵转向剂的原料组分按照重量份包括：共聚单体70-80份，生物胶粘剂6-10份，引发剂0.25-0.5份，交联剂0.1-0.25份，分散剂1-2份，辅助增强剂2-5份，氢氧化钠8-12份，水80-200份。
9.根据权利要求8所述的一种清洁暂堵转向剂，其特征在于，所述共聚单体包括共聚单体丙烯酸和丙烯酰胺；所述生物胶粘剂包括黄原胶和明胶中的一种或多种；所述引发剂为过硫酸钾；所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺和环氧氯丙烷中的一种或多种；所述分散剂为十二烷基硫酸钠；所述辅助增强剂为磺化沥青；所述水为蒸馏水。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111621274A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-09-04 | 中国石油大学(华东) | 一种可控降解的水膨型压裂暂堵剂、制备方法及其应用 |
| CN113431553A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-09-24 | 大庆亿莱检验检测技术服务有限公司 | 水平井多相流体测量装置 |
| CN113752406A (zh) * | 2021-09-09 | 2021-12-07 | 广东轻工职业技术学院 | 一种可降解塑料的制备系统 |
| CN113848585A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-28 | 大庆亿莱检验检测技术服务有限公司 | 一种储气库微地震监测方法 |
-
2022
- 2022-06-01 CN CN202210617797.4A patent/CN115160499A/zh active Pending
Patent Citations (4)
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