[發明專利]一種耐高溫凍膠封堵劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710594469.6
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN109280542B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 程立;李振;廖銳全;劉德基;張慢來;秦義;魯曉華
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司;長江大學
• 主分類號: C09K8/42
• 分類號: C09K8/42;C09K8/44;C08F290/10;C08F220/56;C08F220/58;E21B33/13
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮;沈金輝

本發明提供一種耐高溫凍膠封堵劑及其制備方法和應用。以重量百分比為100％計，該耐高溫凍膠封堵劑的原料組分包括2％?5％的磺化改性多糖、0.01％?0.025％的引發劑、20％?25％的小分子單體、1.2％?1.5％的交聯劑A、1.3％?1.7％的交聯劑B、0.04％?0.1％的固化劑、0.03％?0.3％的pH調節劑和余量的水。本發明提供的耐高溫凍膠封堵劑承壓能力高，能夠滿足不壓井作業對凍膠體系的基本性能要求，特別適用于中高壓油氣井的欠平衡作業領域，成膠時間可控、適用范圍廣、抗溫性能好，可適應100?150℃的溫度范圍，制備工藝簡單，可滿足不壓井作業的現場應用工藝要求。

技術領域

本發明屬于油田化學技術領域，具體涉及一種耐高溫凍膠封堵劑及其制備方法和應用。

背景技術

隨著欠平衡鉆完井技術的深入研究和推廣應用，國內外石油公司對欠平衡作業的技術要求越來越高，凍膠閥作為一種采用化學智能膠體代替機械閥門的新型控壓手段逐漸發展了起來。在欠平衡鉆完井過程中，通過在井口注入一定長度的基礎膠液，使其在井下溫度和壓力下自發成膠，利用其本體強度和與管壁的粘附性能來封隔井下壓力，避免油氣溢出，在不壓井作業過程中起到了保護儲層的作用。

隨著我國油氣勘探開發戰略的逐步推進，深井完井、修井及鉆探技術應用越來越廣，地層溫度高達120℃甚至更高，深層的高溫環境成為凍膠作業不可回避的問題，對凍膠的本體強度和承壓能力提出了更高的要求?，F有的應用較多的凍膠材料一般為增稠體系和由聚丙烯酰胺類與金屬離子形成的交聯體系復配而成，該凍膠體系在深井異常高溫高壓環境下，通常會發生增稠劑主體成分高分子鏈的降解和交聯體系的水解，且凍膠配方成膠后保水性能較差，缺少在凍膠中更好的保水基團，另外，現有的凍膠制備工藝較為復雜，所制備的凍膠成本較高，且耐壓性密封性不夠。因此，研發抗高溫、高強度的凍膠材料，對于拓展凍膠的應用領域、實現深井全過程欠平衡鉆完井、修井作業，提高綜合服務水平具有重要的實際意義。

發明內容

為了解決高溫條件下深層油氣藏在不壓井作業時遇到的完井、修井和生產中的有效承壓封堵問題，本發明的目的在于提供一種耐高溫凍膠封堵劑及其制備方法和應用。

本發明的目的通過以下技術方案得以實現：

一種耐高溫凍膠封堵劑，以重量百分比為100％計，該耐高溫凍膠封堵劑的原料組分包括：

上述耐高溫凍膠封堵劑中，優選地，所述磺化改性多糖是通過以下制備方法制備得到的：

于80mL水中，加入1-5g的多糖、0.02-1g的過氧化羥基異丙苯、0.02-1g的亞硫酸氫鈉、2-6g的N-對甲苯基馬來酰亞胺和4-6g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，調節pH值為9-12，加熱攪拌至80-120℃，反應45-180min后，用乙醇進行分離提純，過濾干燥后得到該磺化改性多糖。

上述耐高溫凍膠封堵劑中，優選地，所述多糖可以包括纖維素、小麥淀粉、玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、黃原膠或阿拉伯膠等中的一種或多種的組合。

上述耐高溫凍膠封堵劑中，優選地，所述引發劑可以包括硝酸鈰銨、高錳酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨、過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈和過氧化氫等中的一種或多種的組合。

上述耐高溫凍膠封堵劑中，優選地，所述小分子單體可以包括甲基丙磺酸鈉、丙烯酰胺、丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等中的一種或多種的組合。

上述耐高溫凍膠封堵劑中，優選地，所述交聯劑A可以包括三聚甲醛、多聚甲醛、甲醛、戊二醛和異氰酸酯等中的一種或多種的組合。

上述耐高溫凍膠封堵劑中，優選地，所述交聯劑B可以包括氨基樹脂、三聚氰胺、二亞乙基三胺、三乙基四胺、N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺和乙烯砜等中的一種或多種的組合。