专利名称：抗温、无交联、可降解的凝胶堵漏剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种工程材料，特别是抗温、无交联、可降解的凝胶堵漏剂及其制备方法。
背景技术：
钻井用堵漏材料是钻井防漏堵漏过程中必不可少的物质，钻井防漏堵漏的成功率，直接取决于堵漏材料性能的优劣。在我国，60年代就开始应用堵漏材料处理井漏，并开展了一些基础研究工作。70年代及以前整个时期均属于原始堵漏阶段，在这段时期，处理井漏所采用的方法是见漏就堵，以采用高粘度钻井液加桥堵(锯末、云母、稻草、泥球、砖块等)材料和打水泥塞等方法为主。由于对漏层性质的认识有限，加之堵漏材料和方法单一， 往往造成井漏处理失败。80年代是我国钻井防漏堵漏技术的发展时期，桥接堵漏材料的研究应用拉开了这个发展阶段的序幕，各种化学堵剂、高失水堵剂、混合堵漏稠浆等新型堵剂应运而生，为对付各种类型的井漏、提高处理井漏的成功率提供了有效手段。90年代以来， 防漏堵漏剂大范围应用于现场，注重了堵漏材料的系列化、规格化和商品化。单一的桥接堵漏材料转化成了复活堵漏材料，提高了堵漏效率，注重了油气层的保护，开发了一系列的具有产层保护作用的堵漏剂，把钻井防漏堵漏技术推上了一个新的水平。然而，在各种类型的堵漏剂中，适用于处理严重井漏的堵漏剂并不多，采用的主要手段仍是以水泥为主的无机胶凝堵漏剂、复合桥堵剂和少部分化学堵剂，对于常规井漏的处理仍以桥接堵漏材料和水泥为主。其缺点是因为这些材料是通过在裂缝口处堆积，滤失后颗粒的固结来发挥暂堵作用，所以容易出现在静堵后下钻遇阻现象，需要活动管柱才能顺畅以及在起下钻、振动、液流冲刷等条件下容易发生再次漏失等情况，有效期短。同时，此类堵漏材料在提钻过程及漏层出现压力增大的情况下，极易出现从裂缝口重新返回至井筒的情况，造成堵漏失败；存在于井筒内的堵漏材料由于不能降解或降解不彻底，在之后的施工作业中对产油通道及油层造成污染，造成严重伤害。从防漏堵漏工艺技术发展的总趋势来看，井漏的预防和产层的保护将日益受到人们的重视，因此，更加行之有效的防漏剂和适用于产层保护的堵漏剂将是今后几年内的发展方向。另外，新型的凝胶堵漏剂的推广应用也是当前防漏堵漏工作中的一项重要任务，只有充分发展新技术的作用，才能推动我国防漏堵漏工作的进一步发展。
发明内容
本发明旨在解决上述提及的技术问题，提供一种抗温、无交联、可降解的凝胶堵漏剂及其制备方法，包括如下步骤第一步缔合单体顺丁烯二酸单十六烷基酯钠盐的合成将占混合反应体系总质量12 14%的顺丁烯二酸酐溶解在49 56. 5%甲苯溶剂中，加入沈 30%的正十六醇，并加入0. 5 1 %的催化剂对甲基苯磺酸钠在60 80°C 进行反应6 8小时，然后用5 6%的氢氧化钠进行中和反应1 2小时后，冷却至室温，过滤后得到的固体即为顺丁烯ニ酸单十六烷基酯钠盐。第二步凝胶堵漏剂的合成1、使用去离子水配制质量百分比浓度为10 12%的氢氧化钠溶液，将丙烯酸中 和至80 90%的中和度，部分中和后的溶液中即包含阴离子単体丙烯酸和阴离子単体丙 烯酸钠。2、依次加入合成好的缔合单体顺丁烯ニ酸单十六烷基酯钠盐、阴离子単体对乙烯 基苯磺酸钠、丙烯酰胺，并加去离子水混合，形成混合反应体系；混合体系中按氢氧化钠、丙 烯酸、缔合单体顺丁烯ニ酸单十六烷基酯钠盐、阴离子单体对乙烯基苯磺酸钠、丙烯酰胺的 总质量100%计，其中氢氧化钠占总质量的6 8%、丙烯酸占总质量的13 16%、缔合单 体顺丁烯ニ酸单十六烷基酯钠盐占总质量的6 8%，阴离子単体对乙烯基苯磺酸钠占总 质量的5 8%，丙烯酰胺単体根据先加入物质的比例进行调整，可占总质量的60 70%。 再加去离子水混合，所需加去离子水的量按如下比例添加，(上述混合体系中所含的固体物 质的质量和)(去离子水，包含氢氧化钠溶液中的水)为(30 40%) (70 60%)， 控制混合反应体系温度在10 30°C。向混合反应体系中加入占体系总质量0. 1 0.5%的 氧化还原体系引发剂(过硫酸钾或过硫酸铵亚硫酸氢钠=1 1)和占体系总质量0.1 0.5%偶氮类引发剂引发剂(偶氮ニ异丁腈)进行多级引发。保温反应4 6小吋，反应温 度控制80 95°C。第三步后处理反应结束后，经造粒、干燥、粉碎、包装后得到凝胶堵漏剂。通过上述方法制备的凝胶堵漏剂，其分子结构为
权利要求
1. 一种抗温、无交联、可降解的凝胶堵漏剂，其特征在于其分子结构为:^
2.—种权利要求1所述的抗温、无交联、可降解的凝胶堵漏剂的制备方法，其特征在于，包括下述步骤a.以混合反应体系总质量百分百计，将12 14%的顺丁烯二酸酐溶解在49 56.5% 有机溶剂中，加入26 30%的醇，并加入0. 5 1 %的催化剂反应，然后用5 6%的碱溶液进行中和，冷却至室温，过滤后得到的固体顺丁烯二酸单十六烷基酯钠盐；b.使用去离子水配制质量百分比浓度为10 12%的碱溶液，将丙烯酸中和至80 90%的中和度；c.向步骤b所得混合液中依次加入步骤a所得缔合单体顺丁烯二酸单十六烷基酯钠盐、对乙烯基苯磺酸钠、丙烯酰胺，并加去离子水混合，形成混合反应体系；以混合反应体系总质量百分百计，其中碱占总质量的6 8%、丙烯酸占总质量的13 16%、顺丁烯二酸单十六烷基酯钠盐占总质量的6 8%，对乙烯基苯磺酸钠占总质量的5 8%，丙烯酰胺占总质量的60 70% ；再加去离子水混合，所需加去离子水的量按如下比例添加，上述混合体系中所含的固体物质的质量和水为30 40% 70 60%，控制混合反应体系温度在 10 30°C ；向混合反应体系中加入占体系总质量0. 1 0. 5%的氧化还原体系引发剂和占体系总质量0. 1 0. 5%偶氮类引发剂进行多级引发，保温反应4 6小时，反应温度控制 80 95 ；d.后处理反应结束后，经造粒、干燥、粉碎、包装后得到凝胶堵漏剂。
3.根据权利要求2所述抗温、无交联、可降解的凝胶堵漏剂的制备方法，其特征在于， 包括下述步骤a.以混合反应体系总质量百分百计，将12 14%的顺丁烯二酸酐溶解在49 56.5% 甲苯溶剂中，加入26 30%的正十六醇，并加入0. 5 的催化剂对甲基苯磺酸钠在 60 80°C进行反应6 8小时，然后用5 6%的氢氧化钠进行中和反应1 2小时后，冷却至室温，过滤后得到的固体即为顺丁烯二酸单十六烷基酯钠盐；b.使用去离子水配制质量百分比浓度为10 12%的氢氧化钠溶液，将丙烯酸中和至 80 90%的中和度；c.向步骤b所得混合液中依次加入步骤a所得顺丁烯二酸单十六烷基酯钠盐、对乙烯基苯磺酸钠、丙烯酰胺，并加去离子水混合，形成混合反应体系；混合体系中按氢氧化钠、丙烯酸、缔合单体顺丁烯二酸单十六烷基酯钠盐、阴离子单体对乙烯基苯磺酸钠、丙烯酰胺的总质量100%计，其中氢氧化钠占总质量的6 8%、丙烯酸占总质量的13 16%、缔合单·体顺丁烯二酸单十六烷基酯钠盐占总质量的6 8%，阴离子单体对乙烯基苯磺酸钠占总质量的5 8 %，丙烯酰胺单体占总质量的60 70%;再加去离子水混合，所需加去离子水的量按如下比例添加，上述混合体系中所含的固体物质的质量和水为30 40% 70 60%，控制混合反应体系温度在10 30°C ；向混合反应体系中加入占体系总质量0. 1 0. 5%的氧化还原体系引发剂和占体系总质量0. 1 0. 5%偶氮类引发剂进行多级引发，保温反应4 6小时，反应温度控制80 95°C ；d.后处理反应结束后，经造粒、干燥、粉碎、包装后得到凝胶堵漏剂。
4.根据权利要求2所述抗温、无交联、可降解的凝胶堵漏剂的制备方法，其特征在于， 所述引发剂为氧化还原体系引发剂和偶氮类引发剂，其中引发剂在反应体系中所占的质量百分比为0. 1 0. 5%的氧化还原体系引发剂和占体系总质量0. 1 0. 5%偶氮类引发剂进行多级引发。
5.根据权利要求4所述抗温、无交联、可降解的凝胶堵漏剂的制备方法，其特征在于， 所述氧化还原体系引发剂为质量比1 1的过硫酸钾或过硫酸铵与亚硫酸氢钠，所述偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈。
全文摘要
本发明提供一种抗温、无交联、可降解的凝胶堵漏剂及其制备方法，本发明所提供的凝胶堵漏剂具有超宽温度适应性，能够适应25～180℃的温度范围，满足油田施工的要求；本产品溶解速度快，溶解后形成剪切稀释性很好的结构型凝胶，是可以泵送和流动的液体，无需交联，真正的流体堵漏，施工方便；产品全部溶解于水，全过程不产生沉淀和絮状不溶物，降解后也不会产生不溶物，易于返排或无需返排，对储层无伤害；本产品安全环保通过多级引发保温合成，因此产品转化率高，稳定性好，对地层无任何毒性伤害，能更好的保护产层。
文档编号C08F222/14GK102358771SQ20111022307
公开日2012年2月22日 申请日期2011年8月5日 优先权日2011年8月5日
发明者白小丹, 罗于建, 郑焰 申请人:北京爱普聚合科技有限公司