[發明專利]一種包裹高價金屬離子緩交聯凝膠堵水堵漏材料

無效

• 申請號: 201210086591.X
• 申請日: 2012-03-29
• 公開（公告）號: CN102634325A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 周明;代加林;王瑞芳;楊燕
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: C09K8/44
• 分類號: C09K8/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及可應用于油田的一種包裹高價金屬離子緩交聯凝膠堵水堵漏材料。首先采用聚合物網絡束縛高價金屬離子，再采用反相懸浮包裹法包裹高價金屬離子，雙重作用達到緩慢釋放高價金屬離子的目的，以交聯聚合物HPAM得到一種堵水堵漏材料。

背景技術

處理井漏是提高鉆井成本的重要因素，其花費的時間占鉆井總時間的10%左右，由于裂縫性、溶洞性井漏處理量又占井漏處理時間的70%以上，針對裂縫性、溶洞性嚴重漏失，傳統的堵漏材料堵漏方法（如橋塞堵漏、水泥漿堵漏）等在處理裂縫性、孔洞性惡性漏失時有其自身的缺點，很難在井筒周圍的漏層停留，易與地層流體相混，被稀釋后流走。因而堵漏漿很難在進筒周圍形成足夠強度的嚴密封堵。國內外鉆井工作者從化學角度出發，研制出了一些聚合物堵漏材料為基礎的堵水堵漏技術還需進行大量的研究工作。該發明內容針對?“一種油田可控制交聯堵水堵漏材料”?發明專利（專利號ZL?200810046115.9）所采用的包裹方法批量生產難實施，且在井深部堵漏存在金屬離子的釋放速度較快，導致成膠時間太短的實際問題，采用在交聯聚合物中引入疏水基團，減緩了交聯聚合物的吸水膨脹速度，也就減緩了金屬離子向凝膠外圍運移擴散，同時又采用懸浮包裹新型工藝，提高了膜厚度的均勻性和膜的包覆能力，可操作性強，容易實現批量生產。

發明內容

本發明的目的是：為了能封堵裂縫性、溶洞性惡性漏失地層，增加凝膠的強度和穩定性，增加封隔層的強度和密封性，且該堵水堵漏材料易于批量生產，特提供一種包裹高價金屬離子緩交聯凝膠堵水堵漏材料。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：一種包裹高價金屬離子緩交聯凝膠堵水堵漏材料，其特征是：制備該堵水堵漏所用原料的各組分和含量如下，其中質量單位為克，

固相顆粒：丙烯酰胺20～30，苯乙烯0.5～2，四氯化鋯、或二氧氯化鋯、或三氯化鉻、或三氯化鋁3～6，N,N-亞甲基雙丙酰胺0.005～0.02，引發劑0.01～0.1，去離子水65～76.5，顆粒凝膠大小在0.01～1mm之間；

油相：甲苯、或乙苯、或鄰二甲苯、或對二甲苯、或間二甲苯200～300，分散劑Span-80?6～8；

水相：型號1799或1788的聚乙烯醇?2，去離子水18，在90～95℃條件下溶解聚乙烯醇后，降至室溫，制得質量分數為10%的聚乙烯醇水溶液；

HPAM水溶液：部分水解聚丙烯酰胺簡稱HPAM，是一種線型高分子聚合物，部分水解聚丙烯酰胺0.5～1.5，分子量500萬、800萬、1000萬水解度在2～10%均可；穩定劑0.01～0.1用亞硫酸鈉、或硫代硫酸鈉的一種，淡水或地層污水98.5～99.5，HPAM水溶液粘度100～500mpa.s；

其制備方法是：

先將20～30克丙烯酰胺和0.5～2克苯乙烯加入到盛有65～76.5克去離子水的燒杯中，再加0.005～0.02克N，N—亞甲基雙丙烯酰胺和3～6克四氯化鋯、或二氧氯化鋯、或三氯化鉻、或三氯化鋁，待二氧氯化鋯、或四氯化鋯、或三氯化鉻、或三氯化鋁完全溶解后加入0.01～0.1克引發劑，室溫條件下凝膠化0.5h后，靜置1h得凝膠塊狀產品，最后經造粒、100℃以下烘干、篩分成固相凝膠顆粒；在帶有攪拌器、水接收器和回流冷凝管的三頸瓶中加入100～150克甲苯、或乙苯、或鄰二甲苯、或對二甲苯、或間二甲苯和3～4克分散劑Span-80，該溶液作為油相；將0.01～1mm固相凝膠顆粒10～20g加入到質量分數為10%的20克聚乙烯醇水溶液中，得到分散均勻的懸浮液；控制攪拌器轉速350～400n/min，將該懸浮液倒入油相溶液中，加入防粘結劑液體石蠟2克，在50℃下，攪拌時間為30?min后，升至100～110℃，蒸發掉聚乙烯醇中的水分，通過水接收器下部分接收的水量確定水分蒸出的情況，水量不再增加時降至室溫，快速過濾分離，濾液可以重復使用，用無水乙醇/丙酮的混合溶液洗滌顆粒數次，干燥，篩分得到粒徑大小為0.01～1mm的含交聯劑四氯化鋯、或二氧氯化鋯、或三氯化鉻、或三氯化鋁的包裹凝膠顆粒，可重復進行上述的反相懸浮包裹，烘干得到包裹凝膠顆粒；最后將包裹后含四氯化鋯、或二氧氯化鋯、或三氯化鉻、或三氯化鋁的凝膠顆粒和穩定劑加入質量分數為0.5～3.0%的HPAM水溶液中進行緩交聯反應，模擬溫度為80℃，模擬礦化度為質量分數1%氯化鈉，得到不動強凝膠。