CN116063612A - 一种酸溶性凝胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于油田堵漏材料领域，涉及一种酸溶性凝胶及其制备方法。该酸溶性凝胶由下述组分聚合得到，以重量份数计，所述组分包括：水溶性单体25‑30份，稳定剂0.5‑6份，酸溶性交联剂12‑30份，引发剂0.1‑1.2份，所述水溶性单体为丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的混合物；所述稳定剂为丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸和衣康酸共聚形成的聚合物。本发明所述的酸溶性凝胶，将原本只可以承载一定强度的凝胶与酸溶性交联剂结合，使得其加入固井水泥浆中有效防漏，固井后通过酸化可以将凝胶溶解，一定程度恢复储层渗透率。

Description

一种酸溶性凝胶及其制备方法
技术领域
本发明属于油田堵漏材料领域，涉及一种酸溶性凝胶及其制备方法。
背景技术
裂缝型油藏固井质量一直欠佳，严重影响裂缝型油藏勘探开发效益。潜山油藏裂缝发育，以桩西下古生界潜山油藏为例，该储层以次生孔隙、构造裂隙和溶蚀洞缝为主，80%以上裂缝为0.25~1mm的中细微裂缝，连通性及张开程度较好，由于裂缝连通性好，固井过程极易发生漏失。桩西油田近3年潜山油藏固井合格率不足70%。此外，固井过程中水泥浆失水量大、静压差大(6~12MPa)，水泥浆侵入深度和储层损害程度会更大，在水泥浆防漏堵漏过程中，也封堵了储层中油气开采的流通通道，严重影响了后期的开发效果。因此固井过程中的防漏堵漏以及储层保护是裂缝型油藏固井的难点。
在水泥浆中添加堵漏材料或采用低密度水泥浆等是目前解决裂缝型油藏固井漏失的主要手段，可在一定程度上解决裂缝型油藏漏失问题。但是低密度水泥浆长期力学性能难以保证，尤其是压裂对水泥环造成的伤害极易引起后期窜流，并且纤维等堵漏材料使储层渗透率难以恢复，因此有必要研发一种新型的可溶性堵漏材料，以期堵漏后可以有效解堵，恢复储层油气流通通道。
发明内容
本发明主要目的是针对于易漏储层，开发一种酸溶性凝胶，施工过程中将酸溶性凝胶加入固井水泥浆中，固井时可有效防漏，固井后通过酸化可以将凝胶溶解，一定程度恢复储层渗透率。
本发明所述的酸溶性凝胶，由下述组分聚合得到，以重量份数计，所述组分包括：水溶性单体25-30份，稳定剂0.5-6份，酸溶性交联剂12-30份，引发剂0.1-1.2份。
所述水溶性单体为丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的混合物，以质量比计，丙烯酰胺：甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵=2:2-2:4。
所述稳定剂为丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和衣康酸共聚形成的聚合物，其中，以质量比计，丙烯酰胺：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸：衣康酸=2:2:6。所述稳定剂加量为交联剂质量的8%-20%。
所述的酸溶性交联剂为改性碳酸钙粉末。所述的改性碳酸钙粉末为表面接枝硅烷偶联剂的碳酸钙粉末颗粒；所述的硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）。本发明将碳酸钙粉末表面接枝上双键，即接枝（KH570），参与凝胶反应，碳酸钙粉末表面可接枝多个双键，就在凝胶制备中起到了交联点的作用，当遇到酸时，碳酸钙很容易酸溶，破坏交联点，整个凝胶网状结构被破坏，表现为溶解。
所述改性碳酸钙粉末粒径600-1250目，其加量为水溶性单体总质量的50-100%。粉末粒径过大，在制备凝胶溶液体系中很难悬浮分散均匀，粒径过小则影响交联点的交联效果，并且很难均匀接枝。
所述引发剂为过硫酸铵，其加量为水溶性单体质量的1-4%。
本发明还提供了该酸溶性凝胶的制备方法，其具体步骤为：
（1）将水溶性单体用水溶解搅拌均匀，形成溶液Ⅰ；
（2）将稳定剂加入溶液Ⅰ中，形成浆体Ⅰ；
（3）将交联剂加入浆体Ⅰ中搅拌均匀，然后滴加引发剂，边滴加边搅拌，滴加结束后于60-70℃条件下反应6h，得酸溶性凝胶。
本发明加入稳定剂是为了悬浮稳定改性碳酸钙，先溶解单体，再加入稳定剂，避免溶液增粘影响单体的溶解。
本发明的有益效果为：本发明提出了一种酸溶性凝胶，将原本只可以承载一定强度的凝胶与酸溶性交联剂结合，施工过程中将其加入固井水泥浆中可以有效防漏，固井后通过酸化可以将凝胶溶解，一定程度恢复储层渗透率。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。
实施例1一种酸溶性凝胶
一种酸溶性凝胶，该酸溶性凝胶由下述组分聚合得到，以重量份数计，所述组分包括：10份丙烯酰胺，15份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，稳定剂5份，酸溶性交联剂25份，引发剂0.2份。
所述稳定剂为丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和衣康酸共聚形成的聚合物。
所述的酸溶性交联剂为改性碳酸钙粉末；所述改性碳酸钙粉末粒径600目。
其具体制备方法为：
将10份丙烯酰胺和15份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶解于15份水形成溶液Ⅰ；
将5份稳定剂加入溶液Ⅰ中，形成浆体Ⅰ；
将酸溶性交联剂加入浆体Ⅰ中搅拌均匀，滴加0.2份过硫酸铵，边滴加边搅拌，滴加结束后于70℃反应6h，得产品A。
实施例2一种酸溶性凝胶
一种酸溶性凝胶，该酸溶性凝胶由下述组分聚合得到，以重量份数计，所述组分包括：15份丙烯酰胺，15份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，稳定剂3份，酸溶性交联剂30份，引发剂0.4份。
所述稳定剂为丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和衣康酸共聚形成的聚合物。
所述的酸溶性交联剂为改性碳酸钙粉末；所述改性碳酸钙粉末粒径800目。
其具体制备方法为：
将15份丙烯酰胺和15份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶解于15份水形成溶液Ⅰ；
将3份稳定剂加入溶液Ⅰ中，形成浆体Ⅰ；
将酸溶性交联剂加入浆体Ⅰ中搅拌均匀，滴加0.4份过硫酸铵，边滴加边搅拌，滴加结束后于70℃条件下反应6h，得产品B。
实施例3一种酸溶性凝胶
一种酸溶性凝胶，该酸溶性凝胶由下述组分聚合得到，以重量份数计，所述组分包括：10份丙烯酰胺，20份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，稳定剂6份，酸溶性交联剂30份，引发剂0.8份。
所述稳定剂为丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和衣康酸共聚形成的聚合物。
所述的酸溶性交联剂为改性碳酸钙粉末；所述改性碳酸钙粉末粒径1000目。
其具体制备方法为：
将10份丙烯酰胺和20份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶解于15份水形成溶液Ⅰ；
将6份稳定剂加入溶液Ⅰ中，形成浆体Ⅰ；
将酸溶性交联剂加入浆体Ⅰ中搅拌均匀，滴加0.8份过硫酸铵，边滴加边搅拌，滴加结束后将浆体置于70℃条件下反应6h，得产品C。
实施例4一种酸溶性凝胶
一种酸溶性凝胶，该酸溶性凝胶由下述组分聚合得到，以重量份数计，所述组分包括：10份丙烯酰胺，20份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，稳定剂1.2份，酸溶性交联剂15份，引发剂1.2份。
所述稳定剂为丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和衣康酸共聚形成的聚合物。
所述的酸溶性交联剂为改性碳酸钙粉末；所述改性碳酸钙粉末粒径1000目。
其具体制备方法为：
将10份丙烯酰胺和20份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶解于15份水形成溶液Ⅰ；
将1.2份稳定剂加入溶液Ⅰ中，形成浆体Ⅰ；
将酸溶性交联剂加入浆体Ⅰ中搅拌均匀，滴加1.2份过硫酸铵，边滴加边搅拌，滴加结束后将浆体置于70℃条件下反应6h，得产品D。
实施例5一种酸溶性凝胶
一种酸溶性凝胶，该酸溶性凝胶由下述组分聚合得到，以重量份数计，所述组分包括：15份丙烯酰胺，15份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，稳定剂1.2份，酸溶性交联剂15份，引发剂1.5份。
所述稳定剂为丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和衣康酸共聚形成的聚合物。
所述的酸溶性交联剂为改性碳酸钙粉末；所述改性碳酸钙粉末粒径1000目。
其具体制备方法为：
将15份丙烯酰胺和15份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶解于15份水形成溶液Ⅰ；
将1.2份稳定剂加入溶液Ⅰ中，形成浆体Ⅰ；
将酸溶性交联剂加入浆体Ⅰ中搅拌均匀，滴加1.5份过硫酸铵，边滴加边搅拌，滴加结束后将浆体置于70℃条件下反应6h，得产品E。
凝胶酸溶性能测试方法为：
凝胶酸溶性能测试流程为：酸溶性凝胶测试样本为破碎后的凝胶试块，选取合适量的凝胶碎块进行测试，常温下将其在浸泡在浓度为13％的盐酸溶液中，静置一段时间后观察剩余酸溶性凝胶的质量。测试结果表明，五种凝胶均酸溶。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种酸溶性凝胶，其特征在于，该酸溶性凝胶由下述组分聚合得到，以重量份数计，所述组分包括：水溶性单体25-30份，稳定剂0.5-6份，酸溶性交联剂12-30份，引发剂0.1-1.2份；
所述水溶性单体为丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的混合物；
所述稳定剂为丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和衣康酸共聚形成的聚合物。
2.根据权利要求1所述的一种酸溶性凝胶，其特征在于，以质量比计，丙烯酰胺：甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵=2:2-2:4。
3.根据权利要求1所述的一种酸溶性凝胶，其特征在于，所述稳定剂加量为酸溶性交联剂质量的8%-20%。
4.根据权利要求1所述的一种酸溶性凝胶，其特征在于，所述的酸溶性交联剂为改性碳酸钙粉末；所述改性碳酸钙粉末粒径600-1250目，其加量为水溶性单体总质量的50-100%。
5.根据权利要求1所述的一种酸溶性凝胶，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵，其加量为水溶性单体质量的1-4%。
6.制备权利要求1-5任一项所述的一种酸溶性凝胶的方法，其特征在于，其具体步骤为：
（1）将水溶性单体用水溶解搅拌均匀，形成溶液Ⅰ；
（2）将稳定剂加入溶液Ⅰ中，形成浆体Ⅰ；
（3）将交联剂加入浆体Ⅰ中搅拌均匀，然后滴加引发剂，边滴加边搅拌，滴加结束后于60-70℃条件下反应6h，得酸溶性凝胶。
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