[發明專利]一種超分子凝膠封堵劑及其應用

在審

• 申請號: 202211406073.1
• 申請日: 2022-11-10
• 公開（公告）號: CN116042192A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 李強
• 申請（專利權）人: 四川康榮石油化工科技有限公司
• 主分類號: C09K8/03
• 分類號: C09K8/03;C09K8/42;C09K8/512;C08F220/56;C08F220/06
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本發明公開了一種超分子凝膠封堵劑及其應用，涉及油氣田鉆井技術領域。通過將聚合物、多糖物質、調節助劑、凝膠增強劑、填料顆粒、交聯劑復配使用，得到的超分子凝膠封堵劑初始配制后為自由流動度漿體，進入漏層后在40～120℃下可以實現交聯凝固，形成高強度段塞，具有高強度和優異的承壓能力，填充堵塞井下裂縫、溶洞等漏失通道，強化井眼，提高漏失地層承壓能力，封堵效果優異，而且應用溫度范圍廣。此外，本申請中超分子凝膠封堵劑固化時間短，降低了處理的時間，而且抗鹽、石膏侵的能力強，同時可酸化，酸溶率達到95％以上，有利于儲層酸化壓裂。

技術領域

本發明涉及的是油氣田鉆井技術領域，C09K8/24，尤其涉及一種超分子凝膠封堵劑及其應用。

背景技術

井漏易造成井噴、井塌、卡鉆等復雜事故，危及鉆井安全，甚至造成鉆井失敗。目前的堵漏技術，存在一次堵漏成功率低、難以在光滑裂縫壁面形成穩定承壓封堵層、承壓力低、難以與漏失孔縫匹配、堵漏材料形成的堵塞帶易被地層流體沖稀使堵漏失敗、難以在漏失通道滯留、難以堵死漏失通道等技術難題。而傳統的凝膠封堵材料只是通過構建三維網絡結構，依靠達到深部油藏后架橋、物理堆積來封堵裂縫，其強度較低，若增加其添加量，則會導致其注入性變差。

中國專利申請CN115044357A公開了一種超分子-高分子雙網絡凝膠體系及制備方法和應用，包括高分子聚合物、交聯劑、超分子凝膠因子、極性調節劑以及水，具有較高的強度、良好的自修復能力，能夠應用于裂縫性儲層的水竄水淹、暫堵、堵漏等方面的治理，但其承壓能力較弱。中國專利申請CN114507515A公開了一種用于裂縫性地層的超分子凝膠堵漏劑及其制備方法與應用，包括共聚反應單體、表面活性劑、引發劑、助溶劑、促進劑、鹽水溶液、水，解決了制備工藝復雜以及承壓堵漏能力不足、耐溫耐鹽性差等問題，但該技術方案得到的封堵劑并不具備可酸化的性能，不利于儲層酸化壓裂。

發明內容

為了解決上述問題，本發明第一方面提供了一種超分子凝膠封堵劑，按質量百分比計，其制備原料包括：聚合物3～8％、多糖物質0.3～1.2％、調節助劑0.2～1％、凝膠增強劑0.5～3％、填料顆粒1～4％、交聯劑0.3～0.9％、水余量。

在一些優選的實施方式中，所述聚合物選自聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚胺基丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸十八烷基酯、聚丙烯酸鹽中的至少一種；優選為聚丙烯酰胺和聚丙烯酸鹽中的至少一種；進一步優選為丙烯酰胺-丙烯酸鹽聚合物。

在一些優選的實施方式中，所述丙烯酰胺-丙烯酸鹽聚合物中丙烯酸鹽選自丙烯酸鈉、丙烯酸鉀、丙烯酸銨中的至少一種；優選為丙烯酸鉀。

在一些優選的實施方式中，所述丙烯酰胺-丙烯酸鉀聚合物的制備方法為：

S1.將丙烯酸溶液加入氫氧化鉀水溶液中，攪拌反應；

S2.將丙烯酰胺加入蒸餾水中溶解，并與S1所得溶液混合；

S3.將S2所得混合物加熱后，在氮氣環境下加入引發劑，攪拌反應，即得。

在一些優選的實施方式中，所述S1中丙烯酸溶液中的溶劑選自蒸餾水、乙醇、環己烷、乙醚中的至少一種；優選為蒸餾水。

在一些優選的實施方式中，所述S1中丙烯酸溶液的質量體積濃度為45～60％；優選為55％。

在一些優選的實施方式中，所述S1中丙烯酸與氫氧化鉀的質量比為(0.75～2)：1；優選為1.25：1。

在一些優選的實施方式中，所述S1中丙烯酸溶液的中和度為82～85％；優選為83％。

在一些優選的實施方式中，所述S2中丙烯酰胺在蒸餾水中的質量體積濃度為50～58％；優選為53％。

在一些優選的實施方式中，所述S2中丙烯酰胺與S1中丙烯酸的質量比為(1～2.2)：1；優選為1.2：1。