[發明專利]溶膠用改性纖維素及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201611031952.5
• 申請日: 2016-11-22
• 公開（公告）號: CN106749925B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 于培志;王德有;于鐵峰;趙宇光;莊照鋒;肖緒玉;李國楠
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）;中國石油集團長城鉆探工程有限公司
• 主分類號: C08F251/02
• 分類號: C08F251/02;C08F220/56;C09K8/035;C09K8/44;C09K8/512
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉淼;劉兵

本發明涉及油氣勘采封堵領域，具體地，涉及溶膠用改性纖維素及其制備方法和應用。所述溶膠用改性纖維素，其特征在于，所述改性纖維素上的改性基團為含有丙烯酰胺類聚合鏈；其中，以所述改性纖維素的重量為基準，所述丙烯酰胺類聚合鏈的含量為4.5?25重量％。本發明提供的溶膠用改性纖維素，能夠與交聯劑復合形成具有較高強度、較高粘附力、較高抗溫和抗鹽性能的凝膠，且其成膠時間可控，有利于在油氣勘采中使用。

技術領域

本發明涉及油氣勘采封堵領域，具體地，涉及一種溶膠用改性纖維素及其制備方法和應用。

背景技術

高分子溶液和某些溶膠，在適當的條件下，整個體系會轉變成一種彈性的半固體狀態的稠厚物質，失去流動性而形成凝膠。其中，智能凝膠是凝膠中的一種，其在油田化學領域具有廣泛的用途。智能凝膠可以用于鉆井、修井和調剖堵水，而在鉆井中的應用主要體現在不壓井作業上。不壓井作業是在地層欠平衡條件下完成起下鉆具、帶壓取芯、測井、下篩管等作業，該技術能夠進一步保護和維持地層的原始狀態，達到防止儲層污染，提高開發效果的目的，但是不壓井作業同時相比于壓井作業存在設備投入高、操作復雜、作業工藝繁多和對操作工人技術要求高等問題，這些問題制約了我國不壓井作業技術的發展。采用不壓井作業方式，國內已經開展了采用凝膠代替套管閥的實驗研究，該凝膠應該具有一定的強度以及與井筒具有較好的粘附作用，不僅能夠密封井筒，并且在大壓差作用下不會滑移或進入儲層，從而起到有效的“隔離、密封、承壓”作用，除此之外凝膠還應該具有成膠時間可控、抗溫和抗鹽的特點，以保證后續不壓井作業的順利進行。但是，當前使用的凝膠體系存在著強度不高、粘附力不強、交聯時間不可控、抗溫性能差和抗鹽性能差等不利于現場施工的問題。

發明內容

本發明的目的在于針對現有的用于鉆井的凝膠體系存在著強度不高、粘附力不強、交聯時間不可控、抗溫性能差和抗鹽性能差等缺陷，提供了一種可以形成具有較高強度、較高粘附力、交聯時間可控、較高抗溫和抗鹽性能的油氣勘采用凝膠的溶膠用改性纖維素及其制備方法和應用。

為了實現上述目的，本發明一種溶膠用改性纖維素，所述改性纖維素上的改性基團為含有下式(1)所示的結構單元的丙烯酰胺類聚合鏈：

式(1)其中，R¹和R^1'各自獨立地選自H和C1-C6的烷基；

其中，以所述改性纖維素的重量為基準，所述丙烯酰胺類聚合鏈的含量為4.5-25重量％。

本發明還提供了一種溶膠用改性纖維素的制備方法，該方法包括：

(1)將纖維素類化合物與堿性水溶液混合并進行透析，得到透析殘余物，并干燥；

(2)在惰性氣氛下，在催化劑存在下，將上述干燥產物和式(1')所示的丙烯酰胺類單體在水中進行聚合反應，

式(1')其中，R¹和R^1'各自獨立地選自H和C1-C6的烷基；

其中，以所述改性纖維素的重量為基準，式(1')所示的丙烯酰胺類單體的用量使得所述改性纖維素上接枝的丙烯酰胺類聚合鏈的含量為4.5-25重量％。

本發明還提供了上述溶膠用改性纖維素在油氣勘采用凝膠中的應用。

本發明提供的溶膠用改性纖維素，能夠與交聯劑復合形成具有較高強度、較高粘附力、較高抗溫和抗鹽性能的凝膠，且其成膠時間可控，有利于在油氣勘采中使用。

本發明的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。