一種高承壓無交聯超分子復合凝膠堵漏劑及其制備方法技術

本發明專利技術提供了一種高承壓無交聯超分子復合凝膠堵漏劑及其制備方法，以重量份數計，所述凝膠堵漏劑包括以下組分：非離子單體83～90份、陰離子單體2～4份、陽離子單體7～10份、生物多糖1～3份、引發劑0.001～0.005份。制備方法為：將陰離子單體放入盛有水的三口圓底燒瓶中調節pH，然后加入非離子單體，攪拌均勻后加入引發劑，密閉條件下加熱反應，再加入陽離子單體，繼續反應，剪碎、烘干、粉碎，得到白色固體粉末，將生物多糖與白色固體粉末混合均勻，即為目標產物。本發明專利技術所述的高承壓無交聯超分子復合凝膠堵漏劑，溶于水后配成的堵漏劑形成連續的空間網架結構，提高了堵漏劑的承壓能力和強度，不易重復漏失。

High pressure resistant non crosslinking supramolecular composite gel plugging agent and preparation method thereof

The invention provides a high pressure without crosslinking supramolecular composite gel plugging agent and a preparation method thereof, by weight, the gel plugging agent comprises the following components: nonionic monomer from 83 to 90, 2 to 4 portions of anionic monomers, cationic monomer is 7 ~ 10, biopolysaccharide from 1 to 3, 0.001 to 0.005 portions of initiator. The preparation method is as follows: the anionic monomer is placed in the mouth of three pH water regulating round bottom flask, adding non-ionic monomer and initiator, stirring after adding, heating reaction confined conditions, further reaction of adding cationic monomers, shearing, drying and crushing to obtain white solid powder the biological polysaccharide and white solid powder mixed evenly, which is the target product. High pressure in the non crosslinked supramolecular composite gel plugging agent, soluble plugging agent in water with the formation of space truss structures, improve the plugging agent bearing capacity and strength, not easy to repeat leakage.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于石油開采
，尤其是涉及一種高承壓無交聯超分子復合凝膠堵漏劑及其制備方法。
技術介紹
凝膠堵漏劑是近年來發展起來的高性能鉆井堵漏劑，與傳統堵漏劑相比，凝膠堵漏劑連續性強、可變形強，能良好地匹配地層裂縫性、孔隙性甚至溶洞性等漏失層，具有強滯留能力。目前凝膠堵漏劑主要由水溶性聚合物復配交聯劑構成，也可與水泥漿、橋塞顆粒復配使用。然而，交聯型凝膠堵漏劑自身也存在一定的弊端：一方面交聯劑對凝膠堵漏聚合物的交聯作用有限，難以形成連續的空間網架結構，從而導致凝膠堵漏劑的強度不高，承壓能力較低；另一方面，交聯劑對凝膠聚合物的交聯作用極易受到外界條件如溫度、pH值等因素的影響，從而導致現場施工時難以調控凝膠堵漏劑的成膠時間、成膠強度。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術旨在提出一種高承壓無交聯超分子復合凝膠堵漏劑及其制備方法，以解決在無交聯劑的情況下低濃度即能夠形成具有高強度的堵漏凝膠，提高承壓能力。為達到上述目的，本專利技術的技術方案是這樣實現的：一種高承壓無交聯超分子復合凝膠堵漏劑，以重量份數計，所述凝膠堵漏劑包括以下組分：非離子單體83～90份、陰離子單體2～4份、陽離子單體7～10份、生物多糖1～3份、引發劑0.001～0.005份。優選的，所述非離子單體為丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺中的一種或多種。優選的，所述陰離子單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一種或多種。優選的，所述的陽離子單體為二甲基二烯丙基氯化銨、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、3-丙烯酰胺丙基氯化銨中的一種或多種。優選的，所述的生物多糖為黃原膠、羥乙基纖維素中的一種或多種。優選的，所述的引發劑為4,4'-偶氮(4-氰基戊酸)、偶氮二異丁基脒鹽酸鹽、偶氮二異丁基咪唑啉鹽酸鹽中的一種或多種。優選的，一種高承壓無交聯超分子復合凝膠堵漏劑的制備方法包括以下步驟：(1)將2～4份陰離子單體放入盛有水的帶攪拌裝置的三口圓底燒瓶中；(2)用氫氧化鈉調節pH至7～8，加入83～90份非離子單體，攪拌均勻后加入0.001～0.005份引發劑，密閉條件下加熱反應1～3h；(3)加入7～10份陽離子單體，繼續反應3～6h，卻至室溫；(4)將步驟(3)得到的產物剪碎、烘干、粉碎，得到白色固體粉末；(5)將1～3份生物多糖與步驟(4)得到的白色固體粉末混合均勻，得到粉末狀固體，即為凝膠堵漏劑。優選的，所述步驟(2)中加熱反應時間為2h。優選的，所述步驟(3)中反應時間為4h。相對于現有技術，本專利技術所述的一種高承壓無交聯超分子復合凝膠堵漏劑及其制備方法具有以下優勢：(1)本專利技術所述的高承壓無交聯超分子復合凝膠堵漏劑，溶于水后配成的堵漏劑形成連續的空間網架結構，提高了堵漏劑的承壓能力和強度，不易重復漏失；(2)本專利技術所述的一種高承壓無交聯超分子復合凝膠堵漏劑，該凝膠堵漏劑不易受外界條件如溫度、pH等因素的影響，從而使施工現場易于控制凝膠堵漏劑的成膠時間和成膠強度。具體實施方式下面結合實施例來詳細說明本專利技術。實施例1：本實施例提供的超分子復合凝膠堵漏劑，以重量份數計，包括：丙烯酰胺85份，丙烯酸4份，二甲基二烯丙基氯化銨8份，黃原膠3份，4,4'-偶氮(4-氰基戊酸)0.005份。將丙烯酸放入到盛有水的三口圓底燒瓶中，燒瓶中裝有攪拌裝置；用氫氧化鈉調節pH值至7-8后，加入丙烯酰胺，攪拌均勻后加入4,4'-偶氮(4-氰基戊酸)，密封條件下45℃下反應2h；后加入二甲基二烯丙基氯化銨繼續反應4h；反應結束后將反應物冷卻至室溫，并剪碎、烘干、粉碎，得到白色固體粉末；將黃原膠與白色固體粉末共混均勻，最終得到粉末狀固體，即為本實施例。使用高速攪拌機在3000rpm的轉速下攪拌1h，配制4％的本實施例堵漏凝膠。采用71型高溫高壓失水儀評價堵漏凝膠，選用40-70目石英砂作為評價砂床。將凝膠注入到筒中后，調節回壓為0.7MPa，測試堵漏凝膠在90℃、120℃、150℃下的擊穿壓力。本實施例配制的堵漏凝膠在90℃下可承壓12.2MPa，在120℃下可承壓10.7MPa，在150℃下可承壓9.5MPa。實施例2：本實施例提供的超分子復合凝膠堵漏劑，以重量份數計，包括：甲基丙烯酰胺85份，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸2份，二甲基二烯丙基氯化銨8份，羥乙基纖維素5份，4,4'-偶氮(4-氰基戊酸)0.005份。將2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸放入到盛有水的三口圓底燒瓶中，燒瓶中裝有攪拌裝置；用氫氧化鈉調節pH值至7-8后，加入甲基丙烯酰胺，攪拌均勻后加入4,4'-偶氮(4-氰基戊酸)，密封條件下45℃下反應2h；后加入二甲基二烯丙基氯化銨繼續反應4h；反應結束后將反應物冷卻至室溫，并剪碎、烘干、粉碎，得到白色固體粉末；將羥乙基纖維素與白色固體粉末共混均勻，最終得到粉末狀固體，即為本實施例。使用高速攪拌機在3000rpm的轉速下攪拌1h，配制4％的本實施例堵漏凝膠。采用71型高溫高壓失水儀評價堵漏凝膠，選用40-70目石英砂作為評價砂床。將凝膠注入到筒中后，調節回壓為0.7MPa，測試堵漏凝膠在90℃、120℃、150℃下的擊穿壓力。本實施例配制的堵漏凝膠在90℃下可承壓10.9MPa，在120℃下可承壓9.7MPa，在150℃下可承壓7.5MPa。實施例3：本實施例提供的超分子復合凝膠堵漏劑，以重量份數計，包括：丙烯酰胺88份，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸2份，丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨7份，羥乙基纖維素3份，偶氮二異丁基咪唑啉鹽酸鹽0.001份。將2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸放入到盛有水的三口圓底燒瓶中，燒瓶中裝有攪拌裝置；用氫氧化鈉調節pH值至7-8后，加入丙烯酰胺，攪拌均勻后加入偶氮二異丁基咪唑啉鹽酸鹽，密封條件下35℃下反應2h；后加入丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨繼續反應4h；反應結束后將反應物冷卻至室溫，并剪碎、烘干、粉碎，得到白色固體粉末；將羥乙基纖維素與白色固體粉末共混均勻，最終得到粉末狀固體，即為本實施例。使用高速攪拌機在3000rpm的轉速下攪拌1h，配制4％的本實施例堵漏凝膠。采用71型高溫高壓失水儀評價堵漏凝膠，選用40-70目石英砂作為評價砂床。將凝膠注入到筒中后，調節回壓為0.7MPa，測試堵漏凝膠在90℃、120℃、150℃下的擊穿壓力。本實施例配制的堵漏凝膠在90℃下可承壓12.0MPa，在120℃下可承壓9.9MPa，在150℃下可承壓8.8MPa。以上所述僅為本專利技術的較佳實施例而已，并不用以限制本專利技術，凡在本專利技術的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本專利技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高承壓無交聯超分子復合凝膠堵漏劑，其特征在于：以重量份數計，所述凝膠堵漏劑包括以下組分：非離子單體83～90份、陰離子單體2～4份、陽離子單體7～10份、生物多糖1～3份、引發劑0.001～0.005份。

【技術特征摘要】
1.一種高承壓無交聯超分子復合凝膠堵漏劑，其特征在于：以重量份數計，所述凝膠堵漏劑包括以下組分：非離子單體83～90份、陰離子單體2～4份、陽離子單體7～10份、生物多糖1～3份、引發劑0.001～0.005份。2.根據權利要求1所述的一種高承壓無交聯超分子復合凝膠堵漏劑，其特征在于：所述非離子單體為丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺中的一種或多種。3.根據權利要求1所述的一種高承壓無交聯超分子復合凝膠堵漏劑，其特征在于：所述陰離子單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一種或多種。4.根據權利要求1所述的一種高承壓無交聯超分子復合凝膠堵漏劑，其特征在于：所述的陽離子單體為二甲基二烯丙基氯化銨、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、3-丙烯酰胺丙基氯化銨中的一種或多種。5.根據權利要求1所述的一種高承壓無交聯超分子復合凝膠堵漏劑，其特征在于：所述的生物多糖為黃原膠、羥乙基纖維素中的一種或多種。6.根據權利要求1所述的一種高承壓無交聯超分子復合凝膠堵漏劑，其特征在于：...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔣官澄，張永青，王照輝，滑志超，許朋琛，羅鵬峰，胡景東，程琳，林常茂，吳宏賓，熊亞萍，冀鵬飛，喻彥民，劉建廣，商鵬輝，桑軍元，張帥，張文斌，陳必武，李宗源，劉斌，賀垠博，葛慶穎，馮海平，楊靜，王義虎，賈志偉，
申請(專利權)人：中國石油集團渤海鉆探工程有限公司，中國石油大學北京，天津天誠拓源科技發展有限公司，
類型：發明
國別省市：天津;12