[發明專利]一種耐溫抗鹽形狀記憶材料顆粒體系及其制備方法

在審

• 申請號: 202011260960.3
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN114478935A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 趙海洋;郭娜;李亮;任波;劉玉國;焦保雷;張瀟;劉廣燕;馬淑芬;伍亞軍;張園;丁保東;劉磊;劉毅;劉盈
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司西北油田分公司
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/14;C08F2/44;C08K3/04
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 鞏固

本發明提供了一種耐溫抗鹽形狀記憶材料顆粒體系及其制備方法，包括以下成分的原料：聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、偶氮二異丁氰和石墨烯。本發明還提供了一種耐溫抗鹽形狀記憶材料顆粒體系的制備方法，其具體包括以下步驟：S1)將聚乙二醇二丙烯酸酯加入甲基丙烯酸甲酯中,攪拌混合均勻；S2)將偶氮二異丁腈溶液加入步驟S1)的混合溶液中，混合均勻；S3)將石墨烯加入混合溶液中,超聲至石墨烯分散均勻得到反應體系；S4)將體系在55～90℃條件下固化4～12h，得到石墨烯改性的PMMA復合材料。

技術領域

本發明涉及油氣田堵水體系技術領域，尤其涉及一種耐溫抗鹽形狀記憶材料顆粒體系及其制備方法。

背景技術

碳酸鹽巖油藏例如塔河油田存在基質儲滲能力較差，儲層非均質性極強，油水關系復雜等問題，導致該類油藏開發面臨諸多困難。而隨著油田開發的不斷深入，高含水井數逐漸上升，井組注水效果變差，單向受效和水竄日益嚴重。為了保證油田整體的開發效果，降低油井含水率，堵水技術是減少油井出水的有效措施。

顆粒堵水技術是碳酸鹽裂縫型油藏重要的堵水方式，塔河油田碳酸鹽巖油藏溫度高達130℃，礦化度22萬mg/L，常規堵劑例如膨脹顆粒在高溫下存在膨脹時間過快無法實現地層深部封堵，高鹽條件下顆粒體系穩定性差，無法實現有效封堵，需要研發耐高溫抗高鹽的顆粒體系，實現對高溫高鹽碳酸鹽巖油藏高含水井的有效治理。

發明內容

為了解決現有技術本前體膨脹顆粒存在膨脹時間過快、膨脹后無強度、無法實現封堵的問題，本發明提供了一種耐溫抗鹽形狀記憶材料顆粒體系及其制備方法。

本發明的技術方案如下：

一種耐溫抗鹽形狀記憶材料顆粒體系，其特征在于原料包括以下成分：聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、引發劑和石墨烯，各成分質量比為：0.03～0.35:1：0.005～0.05:0.005～0.01。

優選的所述聚乙二醇二丙烯酸酯的分子量為5000～10000。

優選的所述引發劑為偶氮二異丁氰或過氧化二苯甲酰。

前述的一種耐溫抗鹽形狀記憶材料顆粒體系的制備方法，其具體包括以下步驟：

1)將聚乙二醇二丙烯酸酯加入甲基丙烯酸甲酯中,攪拌混合均勻；

2)將引發劑加入步驟1)的混合溶液中，混合均勻；

3)將石墨烯加入混合溶液中,超聲分散處理至石墨烯分散均勻得到反應體系；

4)將體系在55～90℃條件下固化4～12h，得到石墨烯改性的PMMA復合材料；

5)將得到的PMMA復合材料剪切成所需粒徑的顆粒體系。

優選的所述超聲分散處理為8-12min，其超聲分散方法為每超聲25-35s后暫停25-35s然后繼續超聲。

進一步優選的所述超聲分散的頻率為400kHz。

進一步所述超聲分散的時間為10min。

優選的固化溫度為60℃，固化時間為6h。

本發明的技術效果如下：

本發明通過探索研發和改進形狀記憶高分子材料，以期在地層中恢復原始形狀，應用于裂縫型油藏卡堵。選擇PMMA作為基礎聚合物，通過石墨烯的物理改性提高PMMA材料的熱分解性能、熱轉變性能、熱機械性能、形狀回復性能，使其具有較高的熱轉變溫度、較好的力學性能以及良好的形狀記憶性能，能夠在碳酸鹽巖高溫油藏環境中使用。