[發(fā)明專利]一種高效微膠囊破膠劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210081036.8
• 申請日: 2012-03-26
• 公開（公告）號: CN102627958A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉天晴;左明明;湯潔
• 申請（專利權(quán)）人: 揚州大學(xué)
• 主分類號: C09K8/60
• 分類號: C09K8/60
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務(wù)所 32106
• 代理人: 江平

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明屬于化學(xué)材料、油田技術(shù)領(lǐng)域，特別是油氣井壓裂中破膠劑的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

當(dāng)前，油田采油過程中需加入稠化劑的溶液和交聯(lián)劑交聯(lián)成高粘度的凍膠壓裂液，注入地層，壓裂液粘度愈高，攜砂性能愈強，施工的成功率愈高。但是，施工結(jié)束后，高粘壓裂液必須盡快徹底破膠返排，以減少對儲層的傷害。

油氣井壓裂中常用的破膠劑為過硫酸銨，但該破膠劑加入過早或過多會使壓裂液粘度提前損失，影響施工過程中壓裂液的造縫能力，甚至造成提前脫砂，導(dǎo)致施工失?。?而加入的過少，又會使破膠不徹底,對油層造成殘渣和滯留液體傷害，降低導(dǎo)流能力，影響壓裂效果。普通破膠劑溶解在液體中，隨著液體濾失而濾失到地層中，溶解的破膠劑不會隨濾餅上聚合物的濃縮而濃縮，不能有效地使濾餅破膠，因此會對地層造成永久性傷害。另一個缺點是破膠速率過快且不宜控制，造成施工中壓裂液粘度過早損失。

膠囊破膠劑制作過程是采用特殊包裹技術(shù)，在過硫酸銨的表面包覆一層殼材料，使過硫酸銨與壓裂液中的水隔絕開，從而達到破膠劑有效成分在一段時間內(nèi)與壓裂液凍膠隔離，不會引起破膠反應(yīng)，不影響壓裂液的攜砂能力，因此破膠劑用量可大大增加，釋放出來后則可徹底破膠，解決了壓裂施工中保持凍膠黏度與施工后破膠降黏的矛盾。膠囊破膠劑在室溫、常壓條件下放置，外層囊殼不破碎，破膠劑有效組分包裹在囊衣中不會發(fā)揮作用，只有當(dāng)?shù)貙恿芽p閉合產(chǎn)生壓力和撞擊，或隨溫度升高，經(jīng)過長時間水浸，外層囊衣發(fā)生不同程度的破碎或分解將有效成分釋放出來，才會發(fā)生其破膠作用。

如今，油田中使用的微膠囊破膠劑技術(shù)主要是將過硫酸銨先溶于水中，再通過引入殼材料將過硫酸銨液體包裹起來，其濃度達不到足夠高，不能使聚合物完全破膠。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種能克服現(xiàn)有微膠囊破膠劑表面殼材料達不到足夠硬、釋放后濃度達不到足夠高，不能使聚合物完全破膠缺陷的高效微膠囊破膠劑。

本發(fā)明以過硫酸銨、氯仿、司盤80、十二烷基硫酸鈉和聚乙二醇6000組成囊芯，以無水乙醇、殼聚糖、乙酸、聚乙二醇400、正丁醇和吡咯組成囊衣。

本發(fā)明在囊芯過硫酸銨顆粒上包裹一薄層屏蔽材料，同時在囊衣材料中引入吸水材料，外界的水通過囊衣吸水材料緩慢地進入囊芯，最后通過地層巖石閉合產(chǎn)生的壓力，微膠囊會被壓破并將破膠劑完全釋放出來，從而能夠保證破膠的徹底且充分。本發(fā)明產(chǎn)品可加大破膠劑用量，減少對地層的傷害，提高油井產(chǎn)量，具有非常可觀的經(jīng)濟效益。

本發(fā)明所述過硫酸銨占微膠囊破膠劑總重量的13%～15.5%，氯仿占微膠囊破膠劑總重量的60.6%～76%，司盤80占微膠囊破膠劑總重量的12%～15.15%，十二烷基硫酸鈉占微膠囊破膠劑總重量的0.61%～0.7%，無水乙醇占微膠囊破膠劑總重量的5%～5.45%，聚乙二醇6000占微膠囊破膠劑總重量的0.85%～1%，殼聚糖占微膠囊破膠劑總重量的0.26%～0.4%，乙酸占微膠囊破膠劑總重量的2.83%～3.87%，聚乙二醇400占微膠囊破膠劑總重量的0.6%～0.75%，正丁醇占微膠囊破膠劑總重量的0.59%～0.7%，吡咯占微膠囊破膠劑總重量的0.55%～0.65%。

本發(fā)明另一目的提出以上高效微膠囊破膠劑的制備方法。

將氯仿、司盤80和過硫酸銨混合后，加入十二烷基硫酸鈉、無水乙醇、聚乙二醇6000、殼聚糖、乙酸、聚乙二醇400、正丁醇和吡咯混合液，攪拌、洗滌、干燥，即得微膠囊破膠劑。

本發(fā)明制備工藝簡單，材料便宜，適宜大規(guī)模的生產(chǎn)及現(xiàn)場應(yīng)用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法制成的微膠囊破膠劑的透射電鏡TEM表征圖。

圖2為本發(fā)明方法制成的微膠囊破膠劑的另一透射電鏡TEM表征圖。

具體實施方式

一、以下述各方案分別稱取各原料：

方案1：15.2%過硫酸銨，12.12%司盤80，0.61%十二烷基硫酸鈉，5%無水乙醇，0.91%聚乙二醇6000，0.3%殼聚糖，3.03%乙酸，0.61%聚乙二醇400，0.61%正丁醇，0.61%吡咯，其余為氯仿，合計100%。

方案2：13.6%過硫酸銨，?13%司盤80，0.61%十二烷基硫酸鈉，5%無水乙醇，0.91%聚乙二醇6000，0.35%殼聚糖，3.03%乙酸，0.61%?聚乙二醇400，0.61%正丁醇，0.61%吡咯，其余為氯仿，合計100%。