CN116731355B - 树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂，包括树脂体系和凝胶体系；树脂体系包括：甲醛溶液64.9～66.2％，尿素26.7～27.2％，一次交联剂5.4～5.7％，固化促进剂0.5～1.5％，延迟固化剂0.5～1.5％，余量为水；凝胶体系按包括：乙醇‑水分散介质89.4～91.4％，部分水解聚丙烯酰胺0.1～0.3％，苯乙烯5.0～5.8％，丙烯酸3.2～4.0％，过硫酸钾0.3～0.5％。本发明还公开了该封堵调剖剂的制备方法。本发明的树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂具有优异的抗高温性能，较高的成胶封堵强度以及优异的封堵调剖效果，且制备方法简单、易于操作、造价成本低、适合大规模工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于互穿聚合物网络材料制备技术领域，具体涉及树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂，还涉及该封堵调剖剂的制备方法。
背景技术
随着油田开采进入中后期，油井出水已经成为目前油田提高采收率所面临的巨大难题。为了提高油气采收率，需要配套高质量、大规模的堵水和调剖作业，大幅度提高注入水和边底水的波及效果。缝洞油藏多样的储渗空间结构和极强的非均质性，导致缝洞油藏流动规律复杂，油水两相流动能力多样，水驱油特征不统一，成熟的碎屑岩注水效果评价、注水开发指标预测方法不适用，这些严重影响着缝洞油藏的高效注水开发。堵调技术是提高油气采收率的一种有效措施，但是，大部分缝洞型油藏的地质条件复杂、储层温度高、地层水矿化度高，使得大部分封堵调剖剂在此恶劣环境下的堵水效果较差，封堵调剖剂的颗粒大小与裂缝尺寸不匹配容易对储层造成损害。
随着堵水调剖技术持续不断发展，化学封堵调剖剂应用越来越广泛，为油田提高采收率做出了重大贡献。树脂类封堵调剖剂具有非选择性的特点，能够有效实现油水同堵，其主要由低分子物质通过缩聚反应生成的具有体型结构、不溶不熔的高分子物质的堵剂，主要包括环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂等。树脂类封堵调剖剂的堵水机理可以概括为树脂经稀释后注入地层，在固化剂作用下固化成为具有一定强度的固体进而实现封堵。然而，常规类型的树脂类封堵调剖剂存在造价成本高昂、初始黏度高、适用温度低、突破压力梯度小、耐矿化度性能差、固化后脆性较大等问题。
鉴于此，针对现有树脂弱凝胶封堵调剖剂存在问题，亟需针对日益增多极端油藏环境，研发一种树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂，旨在提升其热稳定性、耐盐性能、封堵强度以及降低初始粘度，以便应用于地下油井的深部堵水调剖作业。
发明内容
本发明的目的是提供树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂，解决目前树脂类封堵调剖剂封堵强度低、耐盐抗盐性能差的问题。
本发明的另一目的是提供上述树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂的制备方法。
本发明所采用的技术方案是，树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂，包括树脂体系和凝胶体系；所述树脂体系按照质量百分比，包括以下组分：甲醛溶液64.9％～66.2％，尿素26.7％～27.2％，一次交联剂5.4％～5.7％，固化促进剂0.5％～1.5％，延迟固化剂0.5％～1.5％，余量为水，以上组分质量百分比之和为100％；所述凝胶体系按照质量百分比，包括以下组分：乙醇-水分散介质89.4％～91.4％，部分水解聚丙烯酰胺0.1％～0.3％，苯乙烯5.0％～5.8％，丙烯酸3.2％～4.0％，过硫酸钾0.3％～0.5％，以上组分质量百分比之和为100％。
本发明的特点还在于，
一次交联剂为三聚氰胺、聚乙烯醇、氧化淀粉中的任意一种或多种。
固化促进剂是质量分数为25％的氯化铵溶液、质量分数为2.5％的盐酸溶液中的一种或两种；延迟固化剂是质量分数为25％的过硫酸铵溶液、质量分数为25％的六次甲基四胺溶液中的一种或两种。
本发明所采用的另一技术方案是，树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂的制备方法，具体按照以下步骤实施：
S1、按照质量百分比称取以下组分：甲醛溶液64.9％～66.2％，尿素26.7％～27.2％，一次交联剂5.4％～5.7％，固化促进剂0.5％～1.5％，延迟固化剂0.5％～1.5％，余量为水，以上组分质量百分比之和为100％；
S2、将甲醛溶液和一次交联剂混合，进行冷凝回流搅拌，待反应体系温度升至40℃，加入第一批尿素，并采用氢氧化钠溶液调节pH至8.0～8.5；
S3、将反应体系温度升至90℃，加入第二批尿素，恒温反应30～40min；
S4、将反应体系温度降至80℃，调节pH至4.5～5.0，移取少量试样滴加至盛有去离子水的烧杯观察是否出现白色团雾，若出现白色团雾则反应体系须停止调酸，若未出现白色团雾则反应体系须继续调酸直至出现白色团雾，然后进一步调节pH至8.5～9.0，加入第三批尿素，恒温反应15～45min，降温、出料即可得树脂体系；
S5、按照质量百分比称取以下组分：乙醇-水分散介质89.4％～91.4％，部分水解聚丙烯酰胺0.1％～0.3％，苯乙烯5.0％～5.8％，丙烯酸3.2％～4.0％，过硫酸钾0.3％～0.5％，以上组分质量百分比之和为100％；
S6、将乙醇-水分散介质置于60～70℃的恒温水浴锅中，在氮气保护下依次加入苯乙烯、丙烯酸和部分水解聚丙烯酰胺，进行冷凝回流搅拌，之后加入引发剂过硫酸钾，密闭反应3～4h，再采用氢氧化钠调节pH至8.0～8.5，降温、出料即可得凝胶体系；
S7、将凝胶体系在搅拌条件下加入至树脂体系中，匀速搅拌至混合均匀，然后依次加入固化促进剂和延迟固化剂，即可得到树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂。
本发明的有益效果是，
(1)本发明的树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂，以树脂体系作为封堵调剖剂基液，具有初始粘度低，固化时间可控，封堵性能优良，耐温抗盐性能优良，适用于高温高盐油藏；
(2)本发明的树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂，选用树脂体系为第一网络，凝胶体系为第二网络制备成柔性第二网络体互穿包覆“刚性”(非绝对刚性，强度/韧性明显高于第二网络包覆层)第一网络体的树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂，体系价格低廉，原料来源广泛；
(3)本发明的树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂的制备方法，工艺简单、易于操作、造价成本低、适合大规模工业化生产。
附图说明
图1为实施例1～3和对比例1～2制备的树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂及树脂类封堵调剖剂抗压强度与试验温度间的关系曲线图；
图2为实施例1～3和对比例1～2制备的树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂及树脂类封堵调剖剂固化时间与试验温度间的关系曲线图；
图3为实施例1～3和对比例1～2制备的树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂及树脂类封堵调剖剂抗压强度与老化龄期间的关系曲线图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和附图对本发明进行详细说明。
本发明树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂，包括树脂体系和凝胶体系；
树脂体系按照质量百分比，包括以下组分：甲醛溶液64.9％～66.2％，尿素26.7％～27.2％，一次交联剂5.4％～5.7％，固化促进剂0.5％～1.5％，延迟固化剂0.5％～1.5％，余量为水，以上组分质量百分比之和为100％；
一次交联剂为三聚氰胺、聚乙烯醇、氧化淀粉中的任意一种或多种；
固化促进剂是质量分数为25％的氯化铵溶液、质量分数为2.5％的盐酸溶液中的一种或两种；
延迟固化剂是质量分数为25％的过硫酸铵溶液、质量分数为25％的六次甲基四胺溶液中的一种或两种；
凝胶体系按照质量百分比，包括以下组分：乙醇-水分散介质(乙醇与水的质量比为1：1)89.4％～91.4％，部分水解聚丙烯酰胺0.1％～0.3％，苯乙烯5.0％～5.8％，丙烯酸3.2％～4.0％，过硫酸钾0.3％～0.5％，以上组分质量百分比之和为100％；
本发明树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂的制备方法，具体按照以下步骤实施：
S1、按照质量百分比称取以下组分：甲醛溶液64.9％～66.2％，尿素26.7％～27.2％，一次交联剂5.4％～5.7％，固化促进剂0.5％～1.5％，延迟固化剂0.5％～1.5％，余量为水，以上组分质量百分比之和为100％；
S2、将甲醛溶液和一次交联剂混合，进行冷凝回流搅拌，待反应体系温度升至40℃，加入第一批尿素(占尿素总量的70～80％)，并采用质量分数为40％的氢氧化钠溶液调节pH至8.0～8.5；
S3、将反应体系温度升至90℃，加入第二批尿素(占尿素总量的15～25％)，恒温反应30～40min；
S4、将反应体系温度降至80℃，调节pH至4.5～5.0，移取少量试样滴加至盛有去离子水的烧杯观察是否出现白色团雾，若出现白色团雾则反应体系须停止调酸，若未出现白色团雾则反应体系须继续调酸直至出现白色团雾，然后进一步调节pH至8.5～9.0，加入第三批尿素(占尿素总量的5％)，恒温反应15～45min，然后降温、出料即可得树脂体系；
S5、按照质量百分比称取以下组分：乙醇-水分散介质(乙醇与水质量比为1：1)89.4％～91.4％，部分水解聚丙烯酰胺0.1％～0.3％，苯乙烯5.0％～5.8％，丙烯酸3.2％～4.0％，过硫酸钾0.3％～0.5％，以上组分质量百分比之和为100％；
S6、将乙醇-水分散介质置于60～70℃的恒温水浴锅中，在氮气保护下依次加入苯乙烯、丙烯酸和部分水解聚丙烯酰胺，进行冷凝回流搅拌，之后加入引发剂过硫酸钾，密闭反应3～4h，再采用质量分数为40％的氢氧化钠调节pH至8.0～8.5，降温、出料即可得凝胶体系。
搅拌速率为200～300r/min，搅拌时间为10～30min；
S7、将凝胶体系在搅拌条件下加入至树脂体系中，匀速搅拌至混合均匀，然后依次加入固化促进剂和延迟固化剂，即可得到树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂。
实施例1
本发明树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂，由两部分组成，树脂体系质量百分比组成包括：甲醛溶液64.9％，尿素26.7％，一次交联剂5.4％，固化促进剂0.5％，延迟固化剂1.5％，余量为水；凝胶体系质量百分比组成包括：乙醇-水分散介质91.4％，部分水解聚丙烯酰胺0.1％，苯乙烯5.0％，丙烯酸3.2％，过硫酸钾0.3％；
其中，一次交联剂为聚乙烯醇，固化促进剂为质量分数为25％的氯化铵溶液，延迟固化剂为质量分数25％的过硫酸铵溶液。
树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将64.9％的甲醛溶液和5.4％的一次交联剂置于带有冷凝回流、机械搅拌装置及温度计的反应装置中，待反应体系温度升至40℃，加入第一批尿素(占总量的70％)，采用质量分数为40％氢氧化钠溶液调节pH至8.0；
S2、将反应体系温度升至90℃，加入第二批尿素(占尿素总量的25％)，恒温反应30min；
S3、将反应体系温度降至80℃，调节pH至4.5，移取少量试样滴加至盛有去离子水的烧杯观察是否出现白色团雾，若出现白色团雾则反应体系须停止调酸，若未出现白色团雾则反应体系须继续调酸直至出现白色团雾，然后进一步调节pH至8.5，加入第三批尿素(占总量的5％)，恒温反应15min，降温、出料即可得树脂体系。
S4、将91.4％的乙醇-水分散介质置于带有冷凝回流、机械搅拌装置及温度计的反应装置中，放置在60℃的恒温水浴锅中，在氮气条件下依次加入5.0％苯乙烯、3.2％丙烯酸和0.1％部分水解聚丙烯酰胺，在转速为200r/min下搅拌10min后，加入0.3％过硫酸钾引发剂，密闭反应3.0h后采用质量分数为40％氢氧化钠调节pH至8.5，降温、出料即可得凝胶体系。
S5、将凝胶体系在搅拌条件下加入至树脂体系中，匀速搅拌至混合均匀，然后依次加入0.5％固化促进剂和1.5％延迟固化剂，即可得到树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂。
实施例2
本发明树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂由两部分组成，树脂体系质量百分比组成包括：甲醛溶液66.2％，尿素27.2％，一次交联剂5.7％，固化促进剂1.0％，延迟固化剂0.5％，余量为水；凝胶体系质量百分比组成包括：乙醇-水分散介质(乙醇与水质量比为1:1)89.4％，部分水解聚丙烯酰胺0.3％，苯乙烯5.8％，丙烯酸4.0％，过硫酸钾0.5％。
其中，一次交联剂为氧化淀粉，固化促进剂为质量分数为2.5％盐酸溶液，延迟固化剂为质量分数为25％六次甲基四胺溶液；
树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将66.2％的甲醛溶液和5.7％的一次交联剂置于带有冷凝回流、机械搅拌装置及温度计的反应装置中，待反应体系温度升至40℃，加入第一批尿素(占总量的80％)，采用氢氧化钠溶液调节pH至8.5；
S2、将反应体系温度升至90℃，加入第二批尿素(占尿素总量的15％)，恒温反应35min；
S3、将反应体系温度降至80℃，调节pH至5.0，移取少量试样滴加至盛有去离子水的烧杯观察是否出现白色团雾，若出现白色团雾则反应体系须停止调酸，若未出现白色团雾则反应体系须继续调酸直至出现白色团雾，然后进一步调节pH至8.7，加入第三批尿素(占总量的5％)，恒温反应45min，降温、出料即可得树脂体系。
S4、将89.4％的乙醇-水分散介质(乙醇与水质量比为1:1)置于带有冷凝回流、机械搅拌装置及温度计的反应装置中，放置在70℃的恒温水浴锅中，在氮气条件下依次加入5.8％苯乙烯、4.0％丙烯酸和0.3％部分水解聚丙烯酰胺，在转速300r/min下搅拌30min后，加入0.5％过硫酸钾引发剂，密闭反应4.0h后采用氢氧化钠调节pH至8.0，然后降温、出料即可得凝胶体系。
S5、将凝胶体系在搅拌条件下加入至树脂体系中，匀速搅拌至混合均匀，然后依次加入1.0％固化促进剂和0.5％延迟固化剂，即可得到树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂。
实施例3
本发明树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂由两部分组成，树脂体系质量百分比组成包括：甲醛溶液65.4％，尿素26.9％，一次交联剂5.5％，固化促进剂1.5％，延迟固化剂1.0％，余量为水；凝胶体系质量百分比组成包括：乙醇-水分散介质(乙醇与水质量比为1:1)90.4％，部分水解聚丙烯酰胺0.2％，苯乙烯5.4％，丙烯酸3.6％，过硫酸钾0.4％。
其中，一次交联剂为三聚氰胺，固化促进剂为质量分数为25％氯化铵溶液和质量分数为2.5％盐酸溶液的混合溶液，二者质量配比为1:1；
延迟固化剂为质量分数为25％过硫酸铵溶液和质量分数为25％六次甲基四胺溶液的混合溶液，二者质量配比为1:1；
本发明树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将65.4％的甲醛溶液和5.5％的一次交联剂置于带有冷凝回流、机械搅拌装置及温度计的反应装置中，待反应体系温度升至40℃，加入第一批尿素(占总量的75％)，采用氢氧化钠溶液调节pH至8.3；
S2、将反应体系温度升至90℃，加入第二批尿素(占尿素总量的20％)，恒温反应40min；
S3、将反应体系温度降至80℃，调节pH至4.7，移取少量试样滴加至盛有去离子水的烧杯观察是否出现白色团雾，若出现白色团雾则反应体系须停止调酸，若未出现白色团雾则反应体系须继续调酸直至出现白色团雾，然后进一步调节pH至9.0，加入第三批尿素(占总量的5％)，恒温反应30min，然后降温、出料即可得树脂体系。
S4、将90.4％的乙醇-水分散介质(乙醇与水质量比为1:1)置于带有冷凝回流、机械搅拌装置及温度计的反应装置中，放置在65℃的恒温水浴锅中，在氮气条件下依次加入5.4％苯乙烯、3.6％丙烯酸和0.2％部分水解聚丙烯酰胺，在转速250r/min下搅拌20min后，加入0.4％过硫酸钾引发剂，密闭反应3.5h后采用氢氧化钠调节pH至8.3，然后降温、出料即可得凝胶体系。
S5、将凝胶体系在搅拌条件下加入至树脂体系中，匀速搅拌至混合均匀，然后依次加入1.5％固化促进剂和1.0％延迟固化剂，即可得到树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂。
对比例1
树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂由两部分组成，树脂体系质量百分比组成包括：甲醛溶液65.4％，尿素26.9％，固化促进剂1.5％，延迟固化剂1.0％，余量为水；凝胶体系质量百分比组成包括：乙醇-水分散介质(乙醇与水质量比为1:1)90.4％，部分水解聚丙烯酰胺0.2％，苯乙烯5.4％，丙烯酸3.6％，过硫酸钾0.4％。
其中，固化促进剂为质量分数为25％氯化铵溶液和质量分数为2.5％盐酸溶液的混合溶液，二者质量配比为1:1；
延迟固化剂为质量分数为25％过硫酸铵溶液和质量分数为25％六次甲基四胺溶液的混合溶液，二者质量配比为1:1。
树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将65.4％的甲醛溶液置于带有冷凝回流、机械搅拌装置及温度计的反应装置中，待反应体系温度升至40℃，加入第一批尿素(占总量的75％)，采用氢氧化钠溶液调节pH至8.3；
S2、将反应体系温度升至90℃，加入第二批尿素(占尿素总量的20％)，恒温反应40min；
S3、将反应体系温度降至80℃，调节pH至4.7，移取少量试样滴加至盛有去离子水的烧杯观察是否出现白色团雾，若出现白色团雾则反应体系须停止调酸，若未出现白色团雾则反应体系须继续调酸直至出现白色团雾，然后进一步调节pH至9.0，加入第三批尿素(占总量的5％)，恒温反应30min，然后降温、出料即可得树脂体系。
S4、将90.4％的乙醇-水分散介质(乙醇与水质量比为1:1)置于带有冷凝回流、机械搅拌装置及温度计的反应装置中，放置在65℃的恒温水浴锅中，通入氮气条件下依次加入5.4％苯乙烯、3.6％丙烯酸和0.2％部分水解聚丙烯酰胺，在转速250r/min下搅拌20min后，加入0.4％过硫酸钾引发剂，密闭反应3.5h后采用氢氧化钠调节pH至8.3，然后降温、出料即可得凝胶体系。
S5、将凝胶体系在搅拌条件下加入至树脂体系中，匀速搅拌至混合均匀，然后依次加入1.5％固化促进剂和1.0％延迟固化剂，即可得到树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂。
对比例2
树脂类封堵调剖剂，其质量百分比组成包括：甲醛溶液65.4％，尿素26.9％，固化促进剂1.5％，延迟固化剂1.0％，余量为水。其中，固化促进剂为质量分数为25％氯化铵溶液和质量分数为2.5％盐酸溶液的混合溶液，二者质量配比为1:1；延迟固化剂为质量分数为25％过硫酸铵溶液和质量分数为25％六次甲基四胺溶液的混合溶液，二者质量配比为1:1；
树脂类封堵调剖剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将65.4％的甲醛溶液置于带有冷凝回流、机械搅拌装置及温度计的反应装置中，待反应体系温度升至40℃，加入第一批尿素(占总量的75％)，采用氢氧化钠溶液调节pH至8.3；
S2、将反应体系温度升至90℃，加入第二批尿素(占尿素总量的20％)，恒温反应40min；
S3、将反应体系温度降至80℃，调节pH至4.7，移取少量试样滴加至盛有去离子水的烧杯观察是否出现白色团雾，若出现白色团雾则反应体系须停止调酸，若未出现白色团雾则反应体系须继续调酸直至出现白色团雾，然后进一步调节pH至9.0，加入第三批尿素(占总量的5％)，恒温反应30min，然后降温、出料即可得树脂体系。
S4、将树脂体系匀速搅拌下依次加入1.5％固化促进剂和1.0％延迟固化剂即可得到树脂类封堵调剖剂。
将实施例1～3以及对比例1～2制备的树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂及树脂类封堵调剖剂进行粘度、抗剪切性能以及封堵性能测试，具体方法如下：
粘度测试：移取适量的封堵调剖剂在室温条件下放置不同时间后使用数显粘度计进行粘度测试即可。
抗剪切性能测试：移取适量的封堵调剖剂在室温条件下用旋转剪切仪以3000转/分钟的转速剪切不同时间，然后使用数显粘度计进行粘度测试即可，以剪切5min后粘度变化率表征其抗剪切性能。
封堵强度测试：移取适量的封堵调剖剂置于直径为2.5cm和长度为5.0cm的模具于不同温度下养护成型，然后通过万能压力试验机测其抗压强度即可。
耐温性能测试：移取适量的封堵调剖剂置于直径为2.5cm和长度为5.0cm的模具于不同温度下养护成型，然后测其抗压强度及固化时间即可表征耐温性能。
耐盐性能测试：移取适量的封堵调剖剂置于直径为2.5cm和长度为5.0cm的模具在100℃下养护成型，然后置于模拟地层水(67000mg/L)中静置不同龄期，测其抗压强度变化率即可表征耐盐性能。
封堵性能测试：首先，将气测渗透率相近的填砂管在常温下抽真空后，用模拟地层水进行水饱和，称其质量并根据饱和前后的质量差，计算填砂管模拟岩心的孔隙体积；然后注入1.0PV的封堵调剖剂体系，待注入结束后置于140℃的真空干燥烘箱中固化一定龄期，再次测其渗透率，通过封堵调剖前后渗透率的变化即可表征封堵调剖剂的封堵性能。
S1.实施例1～3以及对比例1～2制备的树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂及树脂类封堵调剖剂进行粘度测试，如表1所示；
表1封堵调剖剂粘度测试结果
S2.实施例1～3以及对比例1～2制备的树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂及树脂类封堵调剖剂进行抗剪切性能测试，如表2所示；
表2封堵调剖剂抗剪切性能测试结果
S3.实施例1～3以及对比例1～2制备的树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂及树脂类封堵调剖剂进行封堵强度测试，如表3所示；
表3封堵调剖剂封堵强度测试结果
S4.实施例1～3以及对比例1～2制备的树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂及树脂类封堵调剖剂进行封堵性能测试，如表4所示；
表4封堵调剖剂封堵性能测试结果
S5.实施例1～3以及对比例1～2制备的树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂及树脂类封堵调剖剂进行耐温、耐盐测试。
综合上述结果显示本发明树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂具有较低的初始粘度、良好的抗剪切性能、较高的封堵强度和优异的封堵性能。(1)本发明树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂具有较低的初始粘度，实施例1～3均小于100mPa.s，体系粘度随静置时间呈现逐渐增加趋势；(2)本发明树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂具有良好的抗剪切性能，经3000转/分钟剪切后粘度的变化率小于5.0％，且明显小于对比例1～2；(3)本发明树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂具有较高的封堵强度，试验温度为90℃时抗压强度为10.98～11.89MPa，试验温度为140℃时抗压强度为12.44～13.56MPa，且明显高于对比例1～2；(4)本发明树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂具有优异的封堵性能，实施例1～3封堵率均高于95％，且明显大于对比例1～2。
除此之外，图1、2和3显示本发明树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂具有良好的耐温、抗盐性能，实施例1～3抗压强度随试验温度增加呈现递增趋势，对比例1～2则呈现降低趋势，同时，实施例1～3固化时间随试验温度增加呈现降低趋势，即固化时间可通过调整固化促进剂和延迟固化剂的加量予以调控；本发明树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂置于模拟地层水(67000mg/L)中老化72h后的抗压强度仍大于10.0MPa，对比例1～2则均小于10.0MPa。
本发明的树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂适用于90～140℃高温条件下的油井封堵调剖作业。且该树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂的固化反应时间，可以通过固化促进剂及延迟固化剂加量予以调整，具体取决于油井深度。
本发明在上文已优选实施例公开，但是本领域的技术人员应理解的是，这些实施例仅用于描述本发明，而不应理解为限制本发明的范围。在不脱离本发明原理的前提下，还能进一步改进，这些改进也应视为本发明的保护。
Claims (2)
1.树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂的制备方法，其特征在于，具体为：利用甲醛溶液、尿素和一次交联剂制备树脂体系，之后将乙醇-水分散介质与苯乙烯、丙烯酸和部分水解聚丙烯酰胺混合，冷凝回流搅拌，再加入过硫酸钾密闭反应，制得凝胶体系；最后将凝胶体系加入至树脂体系中，混合均匀，依次加入固化促进剂和延迟固化剂，即可得到树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂；具体按照以下步骤实施：
S1、按照质量百分比称取以下组分：甲醛溶液64.9％～66.2％，尿素26.7％～27.2％，一次交联剂5.4％～5.7％，固化促进剂0.5％～1.5％，延迟固化剂0.5％～1.5％，余量为水，以上组分质量百分比之和为100％；
S2、将甲醛溶液和一次交联剂混合，进行冷凝回流搅拌，待反应体系温度升至40℃，加入第一批尿素，并采用氢氧化钠溶液调节pH至8.0～8.5；
S3、将反应体系温度升至90℃，加入第二批尿素，恒温反应30～40min；
S4、将反应体系温度降至80℃，调节pH至4.5～5.0，移取少量试样滴加至盛有去离子水的烧杯观察是否出现白色团雾，若出现白色团雾则反应体系须停止调酸，若未出现白色团雾则反应体系须继续调酸直至出现白色团雾，然后进一步调节pH至8.5～9.0，加入第三批尿素，恒温反应15～45min，降温、出料即可得树脂体系；
S5、按照质量百分比称取以下组分：乙醇-水分散介质89.4％～91.4％，部分水解聚丙烯酰胺0.1％～0.3％，苯乙烯5.0％～5.8％，丙烯酸3.2％～4.0％，过硫酸钾0.3％～0.5％，以上组分质量百分比之和为100％；
S6、将乙醇-水分散介质置于60～70℃的恒温水浴锅中，在氮气保护下依次加入苯乙烯、丙烯酸和部分水解聚丙烯酰胺，进行冷凝回流搅拌，之后加入引发剂过硫酸钾，密闭反应3～4h，再采用氢氧化钠调节pH至8.0～8.5，降温、出料即可得凝胶体系；
S7、将凝胶体系在搅拌条件下加入至树脂体系中，匀速搅拌至混合均匀，然后依次加入固化促进剂和延迟固化剂，即可得到树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂。
2.如权利要求1所述的树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S6中，搅拌速率为200～300r/min，搅拌时间为10～30min。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202310614979.0A CN116731355B (zh) | 2023-05-29 | 树脂凝胶互穿网络构型封堵调剖剂及制备方法 |
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| CN116731355A CN116731355A (zh) | 2023-09-12 |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4461351A (en) * | 1983-02-28 | 1984-07-24 | Marathon Oil Company | Process for partially or completely plugging permeable zones in a subterranean formation |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4461351A (en) * | 1983-02-28 | 1984-07-24 | Marathon Oil Company | Process for partially or completely plugging permeable zones in a subterranean formation |
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