[發明專利]抗溫、無交聯、可降解的凝膠堵漏劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201110223074.8
• 申請日: 2011-08-05
• 公開（公告）號: CN102358771A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 鄭焰;羅于建;白小丹
• 申請（專利權）人: 北京愛普聚合科技有限公司
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F220/06;C08F222/14;C08F212/14;C08F4/40;C09K8/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種工程材料，特別是抗溫、無交聯、可降解的凝膠堵漏劑 及其制備方法。

背景技術

鉆井用堵漏材料是鉆井防漏堵漏過程中必不可少的物質，鉆井防漏堵漏 的成功率，直接取決于堵漏材料性能的優劣。在我國，60年代就開始應用堵 漏材料處理井漏，并開展了一些基礎研究工作。70年代及以前整個時期均屬 于原始堵漏階段，在這段時期，處理井漏所采用的方法是見漏就堵，以采用 高粘度鉆井液加橋堵(鋸末、云母、稻草、泥球、磚塊等)材料和打水泥塞 等方法為主。由于對漏層性質的認識有限，加之堵漏材料和方法單一，往往 造成井漏處理失敗。80年代是我國鉆井防漏堵漏技術的發展時期，橋接堵漏 材料的研究應用拉開了這個發展階段的序幕，各種化學堵劑、高失水堵劑、 混合堵漏稠漿等新型堵劑應運而生，為對付各種類型的井漏、提高處理井漏 的成功率提供了有效手段。90年代以來，防漏堵漏劑大范圍應用于現場，注 重了堵漏材料的系列化、規格化和商品化。單一的橋接堵漏材料轉化成了復 活堵漏材料，提高了堵漏效率，注重了油氣層的保護，開發了一系列的具有 產層保護作用的堵漏劑，把鉆井防漏堵漏技術推上了一個新的水平。

然而，在各種類型的堵漏劑中，適用于處理嚴重井漏的堵漏劑并不多， 采用的主要手段仍是以水泥為主的無機膠凝堵漏劑、復合橋堵劑和少部分化 學堵劑，對于常規井漏的處理仍以橋接堵漏材料和水泥為主。其缺點是因為 這些材料是通過在裂縫口處堆積，濾失后顆粒的固結來發揮暫堵作用，所以 容易出現在靜堵后下鉆遇阻現象，需要活動管柱才能順暢以及在起下鉆、振 動、液流沖刷等條件下容易發生再次漏失等情況，有效期短。同時，此類堵 漏材料在提鉆過程及漏層出現壓力增大的情況下，極易出現從裂縫口重新返 回至井筒的情況，造成堵漏失敗；存在于井筒內的堵漏材料由于不能降解或 降解不徹底，在之后的施工作業中對產油通道及油層造成污染，造成嚴重傷 害。從防漏堵漏工藝技術發展的總趨勢來看，井漏的預防和產層的保護將日 益受到人們的重視，因此，更加行之有效的防漏劑和適用于產層保護的堵漏 劑將是今后幾年內的發展方向。另外，新型的凝膠堵漏劑的推廣應用也是當 前防漏堵漏工作中的一項重要任務，只有充分發展新技術的作用，才能推動 我國防漏堵漏工作的進一步發展。

發明內容

本發明旨在解決上述提及的技術問題，提供一種抗溫、無交聯、可降解 的凝膠堵漏劑及其制備方法，包括如下步驟：

第一步：締合單體順丁烯二酸單十六烷基酯鈉鹽的合成

將占混合反應體系總質量12～14％的順丁烯二酸酐溶解在49～56.5％甲苯 溶劑中，加入26～30％的正十六醇，并加入0.5～1％的催化劑對甲基苯磺酸鈉 在60～80℃進行反應6～8小時，然后用5～6％的氫氧化鈉進行中和反應1～2小 時后，冷卻至室溫，過濾后得到的固體即為順丁烯二酸單十六烷基酯鈉鹽。

第二步：凝膠堵漏劑的合成

1、使用去離子水配制質量百分比濃度為10～12％的氫氧化鈉溶液，將丙 烯酸中和至80～90％的中和度，部分中和后的溶液中即包含陰離子單體丙烯 酸和陰離子單體丙烯酸鈉。

2、依次加入合成好的締合單體順丁烯二酸單十六烷基酯鈉鹽、陰離子 單體對乙烯基苯磺酸鈉、丙烯酰胺，并加去離子水混合，形成混合反應體 系；混合體系中按氫氧化鈉、丙烯酸、締合單體順丁烯二酸單十六烷基酯鈉 鹽、陰離子單體對乙烯基苯磺酸鈉、丙烯酰胺的總質量100％計，其中氫氧 化鈉占總質量的6～8％、丙烯酸占總質量的13～16％、締合單體順丁烯二酸單 十六烷基酯鈉鹽占總質量的6～8％，陰離子單體對乙烯基苯磺酸鈉占總質量 的5～8％，丙烯酰胺單體根據先加入物質的比例進行調整，可占總質量的 60～70％。再加去離子水混合，所需加去離子水的量按如下比例添加，(上述 混合體系中所含的固體物質的質量和)∶(去離子水，包含氫氧化鈉溶液中 的水)為(30～40％)∶(70～60％)，控制混合反應體系溫度在10～30℃。 向混合反應體系中加入占體系總質量0.1～0.5％的氧化還原體系引發劑(過硫 酸鉀或過硫酸銨∶亞硫酸氫鈉＝1∶1)和占體系總質量0.1～0.5％偶氮類引發劑 引發劑(偶氮二異丁腈)進行多級引發。保溫反應4～6小時，反應溫度控制 80～95℃。

第三步：后處理

反應結束后，經造粒、干燥、粉碎、包裝后得到凝膠堵漏劑。