[發明專利]一種球狀凝膠顆粒及其制備方法

有效

• 申請號: 201611108239.6
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN106751695B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 許明標;舒曼;周姍姍
• 申請（專利權）人: 長江大學;荊州嘉華科技有限公司
• 主分類號: C08L71/00
• 分類號: C08L71/00;C08K3/36;C08K7/06;C08K3/04;C08J3/12;C08G65/28;C09K8/467
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王加貴

本發明提供一種球狀凝膠顆粒及其制備方法。本發明提供的球狀凝膠顆粒由包括以下組分的原料制備得到：雙酚基丙烷15～20質量份，環氧氯丙烷20～30質量份，甲苯5～15質量份，堿性化合物6～8質量份，水9～12質量份，固化劑10～15質量份，微硅粉5～15質量份，碳纖維2～3質量份，密度調節劑0～50質量份。本發明以雙酚基丙烷、環氧氯丙烷、甲苯、堿性化合物和水為原料制備主體材料，以微硅粉作為填充材料，以碳纖維作為骨架架橋材料，通過添加密度調節劑調整球狀凝膠的密度，添加固化劑調整固化時間，得到的球狀凝膠顆粒不溶于水和油，固化時間可控且固化后承壓能力高。

技術領域

本發明涉及油氣工程技術領域，特別涉及一種球狀凝膠顆粒及其制備方法。

背景技術

鉆井過程中漏失是一種制約鉆井順利進行的重大難題，其花費的時間占總鉆井時間的10％左右，并且會帶來卡鉆、井噴、井塌等一系列復雜情況。特別是鉆遇裂縫、斷層等中大型漏失時，鉆井液不斷漏失到裂縫或溶洞中，而無法完成循環，出現“只進不出”的現象，使得鉆井作業無法繼續。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。

目前，對于常規井漏的處理主要采用傳統的橋堵材料和注水泥漿，但上述堵漏材料很難在漏層停留，易受地層流體影響，無法滿足需要；甚至在高溫高壓條件下材料會變軟、腐蝕，導致堵漏失敗或者二次漏失，無法從根本上解決漏失的問題。

中國發明專利CN 101353569A公開了一種用于油氣田的可控制交聯凝膠堵水堵漏材料，該凝膠堵漏材料加入水溶性縮聚物HPAM溶液中可以進行緩交聯反應，得到不動強凝膠；中國發明專利CN 102634325A公開了一種包裹高價金屬離子緩交聯凝膠堵水堵漏材料，該堵漏材料和穩定劑加入HPAM水溶液中，可以得到不動凝膠；中國發明專利CN 102358771A公開了一種抗溫、無交聯、可降解的凝膠堵漏劑，該堵漏劑溶解后形成剪切稀釋性很好的結構型凝膠。但上述幾種堵漏材料都存在一定的不足和缺陷，如耐水、耐油能力弱，封堵強度低，不能固化或固化時間不易控制等。

發明內容

本發明的目的在于提供一種球狀凝膠顆粒及其制備方法。本發明提供的球狀凝膠顆粒不溶于水和油，固化時間可控且固化后承壓能力高。

本發明提供了一種球狀凝膠顆粒，由包括以下組分的原料制備得到：

雙酚基丙烷 15～20質量份；

環氧氯丙烷 20～30質量份；

甲苯 5～15質量份；

堿性化合物 6～8質量份；

水 9～12質量份；

固化劑 10～15質量份；

微硅粉 5～15質量份；

碳纖維 2～3質量份；

密度調節劑 0～50質量份。

優選的，所述固化劑包括咪唑類固化劑和芳香族胺類固化劑中的一種或兩種。

優選的，所述咪唑類固化劑包括2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑和2-苯基咪唑中的一種。

優選的，所述微硅粉的平均粒徑為0.5～1.5μm。

優選的，所述碳纖維的單絲直徑為5～10μm，碳纖維的長度為0.6～1.5mm。

優選的，所述密度調節劑為重晶石粉、石灰石粉、鐵礦粉、鈦鐵礦粉和方鉛礦粉中的一種或兩種。

本發明還提供了上述技術方案所述球狀凝膠顆粒的制備方法，包括以下步驟：

(1)將雙酚基丙烷、環氧氯丙烷、甲苯、堿性化合物和水混合，縮聚反應得到前驅體；