[發明專利]一種空氣-泡沫稀土基凝膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201210059334.7
• 申請日: 2012-03-08
• 公開（公告）號: CN102618247A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 呂鑫;趙娟;王大威;梁守成;張健
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油研究總院
• 主分類號: C09K8/588
• 分類號: C09K8/588;C09K8/44
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

技術領域

本發明涉及一種空氣-泡沫稀土基凝膠及其制備方法，屬于泡沫凝膠領域。

背景技術

泡沫凝膠是凝膠為連續介質，氣體為分散介質，表面活性劑為分散劑的一種凝膠體系。氣相一般多為空氣、天然氣、氮氣以及二氧化碳。由于泡沫凝膠可以將氣體包裹在泡沫內形成穩定的凝膠體系，所以可以將空氣和天然氣作為分散相能夠避免其不安全的因素。泡沫凝膠以其獨特的性質在鉆井、壓裂、酸化、調剖堵水、采油等石油開發和油田化學領域受到日益廣泛的關注。目前主要受到工業性氣源和泡沫凝膠穩定性的影響很難大規模的工業化應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種空氣-泡沫稀土基凝膠及其制備方法。

本發明提供的一種空氣-泡沫稀土基凝膠的制備方法，包括如下步驟：

(1)將水溶性聚合物和稀土型水基凝膠交聯劑溶于水中得到溶液a；

所述稀土型水基凝膠交聯劑是按照包括如下步驟的方法制備：氯化稀土與堿在水中進行反應；反應完畢后再加入有機酸進行反應即得；

(2)向所述溶液a中加入起泡劑并攪拌均勻得到溶液b；

(3)向所述溶液b中通入空氣并經攪拌起泡即得產品。

上述的制備方法中，所述氯化稀土選自鑭系氯化稀土和錒系氯化稀土中至少一種；所述堿可為氫氧化鈉或氫氧化鉀；所述有機酸可為乙二酸、苯乙酸、檸檬酸、苯甲酸、水楊酸或冰醋酸。

上述的制備方法中，所述水溶性聚合物可為部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)，具體可為疏水締合聚合物、兩親聚合物及梳型聚合物中至少一種。

上述的制備方法中，所述起泡劑可為十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基磺酸鈉、十八烷基烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十六烷基硫酸鈉、十八烷基硫酸鈉和乙氧基化烷基硫酸鈉中至少一種。

上述的制備方法中，所述溶液a中，所述水溶性聚合物、稀土型水基凝膠交聯劑和水的質量份數比可為(0.1～0.15)∶(0.01～0.05)∶(98～100)，具體可為0.1∶0.03∶100、0.12∶0.05∶98、0.11∶0.04∶99、0.10∶0.05∶100或0.12∶0.03∶100。

上述的制備方法中，步驟(1)中還包括將所述溶液a攪拌至均勻的步驟；所述攪拌的轉速可為450～500r/min，具體可為450r/min、475r/min或500r/min，時間可為90～120min，具體可為90min、100min、110min或120min。

上述的制備方法中，步驟(2)中所述攪拌的轉速可為450～500r/min，具體可為450r/min、475r/min或500r/min，時間可為10～20min，具體可為10min、15min或20min0；步驟(3)中所述攪拌的轉速可為30000～40000r/min，具體可為30000r/min、33000r/min、35000r/min、38000r/min或40000r/min，時間可為3～5min，具體可為3min、4min或5min。

上述的制備方法中，所述溶液b中，所述起泡劑與水的質量份數比可為(0.08～0.12)∶(98～100)，具體可為0.08∶100、0.1∶99、0.12∶98或0.12∶100。

上述的制備方法中，步驟(3)中，所述空氣與所述溶液b的體積份數比可為(3.8～4.5)∶(0.8～1.2)，具體可為3.8∶1、4∶1、4.2∶1、4.25∶1和4.5∶1。

本發明還提供了由上述方法制備的空氣-泡沫稀土基凝膠。

本發明具有以下有益效果：

1)本發明提供的制備空氣-泡沫稀土基凝膠的方法，采用易得、廉價的空氣作為氣源，工藝簡便，易于操作，生產成本低，適宜于大規模生產與應用；

2)本發明提供的空氣-泡沫稀土基凝膠，泡沫半衰期36-48小時，表觀粘度800-1000mPa.s，當掃描頻率為0.1Hz時，彈性模量G’的數值2-4Pa，具有良好的抗剪切、注入性能、耐溫抗鹽性能以及在多孔介質中的運移性能，同時具有穩定性強等特點，可用于常規油藏驅油與調剖、高溫高鹽油藏的驅油與調剖、與酸化聯作的調驅、高含酸性氣體氣田調剖堵水等一系列油氣開采的作業技術。

附圖說明

圖1為本發明實施例1制備的空氣-泡沫稀土基凝膠的流變曲線。

圖2為本發明實施例2制備的空氣-泡沫稀土基凝膠的流變曲線。

圖3為本發明實施例3制備的空氣-泡沫稀土基凝膠掃描電鏡照片。