CN110819325A

CN110819325A - 重复压裂暂堵剂及其制备方法

Info

Publication number: CN110819325A
Application number: CN201911017772.5A
Authority: CN
Inventors: 刘亚东; 孙晓东
Original assignee: BEIJING DADE GUANGYUAN PETROLEUM TECHNOLOGY SERVICE Co Ltd
Current assignee: BEIJING DADE GUANGYUAN PETROLEUM TECHNOLOGY SERVICE Co Ltd
Priority date: 2019-10-24
Filing date: 2019-10-24
Publication date: 2020-02-21

Abstract

本发明公开了一种重复压裂暂堵剂及其制备方法，所述暂堵剂由包括以下重量份的组分制备而成：20份N‑异丙基丙烯酰胺单体，5～10份辅助单体，2～7份第一交联剂，0.05～0.5份第一引发剂，0.1～0.8份催化剂及50～100份溶剂，所述暂堵剂通过第一交联剂，能够显著提高封堵强度和响应温度，通过添加辅助单体，能够提高暂堵剂的应用范围，使其适用于中低温储层。本发明所提供的重复压裂暂堵剂的制备方法，步骤简单，操作方便，反应副产物少，对设备的要求低。

Description

重复压裂暂堵剂及其制备方法

技术领域

本发明属于油田化学技术领域，具体涉及一种重复压裂暂堵剂及其制备方法。

背景技术

随着国际社会对原油的需求日益上涨和国际油价的上升，提高低渗油田的产量再次成为了人们研究的重点。当前，低渗油田提高采收率最常用的技术手段就是水力压裂。随着生产开发的进行，水力裂缝逐渐失效，储层中还有一定量的石油，这时需要进行重复压裂。

近些年来，各大油田均在压裂施工中采用段内多裂缝技术或是裂缝转向技术，加大对低渗透层的改造力度，将储层产量最大化。暂堵剂即是此项技术中起决定性作用的一类助剂，其作用原理是将以前压裂或天然的老裂缝封堵，再通过重复压裂在不同的方位上压出新裂缝，当新裂缝压裂成功后，再将老裂缝中的暂堵剂返排出来，这样新、老裂缝可以同时作业，达到增加产量的效果。

目前，国内外同行前期研发的压裂用暂堵剂，普遍适用温度较高的储层，不适用于中低温储层，主要是因为适用于高温储层的暂堵剂用于对低温储层已有裂缝进行封堵后，难以溶解解堵，导致恢复率极低。

因此，提供一种封堵性能好、适用于中低温储层的重复压裂暂堵剂是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种重复压裂暂堵剂及其制备方法，所述暂堵剂采用聚丙烯酸微凝胶作为大交联点，使聚(N-异丙基丙烯酰胺)进一步交联，从而增强水凝胶的力学性能，同时聚丙烯酸具有很强的亲水性，向聚(N-异丙基丙烯酰胺)中引入亲水性共聚单元，提高材料的响应温度；进一步地，添加辅助单体能够提高暂堵剂的响应温度，使其适用于中低温储层，从而完成了本发明。

具体来说，本发明的目的在于提供以下方面：

第一方面，提供一种重复压裂暂堵剂，其中，所述暂堵剂由包括以下重量份的组分制备而成：

其中，所述辅助单体为可以调节聚N-异丙基丙烯酰胺的相转变温度的单体。

其中，所述第一交联剂为聚丙烯酸微凝胶。

其中，所述第一引发剂选自过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁腈、2-氯丙酰胺、过氧化环己酮和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的一种或多种。

第二方面，提供一种第一方面所述重复压裂暂堵剂的制备方法，其中，所述方法包括以下步骤：

步骤1，将N-异丙基丙烯酰胺单体、辅助单体、第一引发剂和溶剂混合，搅拌，得到第一体系；

步骤2，将步骤1中的第一体系置于冰水浴中，加入第一交联剂，搅拌均匀后加入催化剂，得到第二体系；

步骤3，将步骤2中得到的第二体系注入模具中，进行共聚反应，拆除模具，得到块状温敏材料；

步骤4，加热步骤3中的块状温敏材料，然后过滤、干燥，得到所述重复压裂暂堵剂。

其中，步骤1中，所述N-异丙基丙烯酰胺单体、辅助单体、第一引发剂和溶剂的质量比为20：(5～10)：(0.05～0.5)：(50～100)。

其中，步骤1中，所述搅拌采用磁力搅拌的方式进行，搅拌时间为15～30min。

其中，步骤1中，在搅拌后，进行氮气鼓泡，所述氮气鼓泡的时间为20～30min。

第三方面，提供一种第二方面所述方法制备的重复压裂暂堵剂。

第四方面，提供一种第一方面所述的重复压裂暂堵剂或第二方面所述方法制备的重复压裂暂堵剂在油层裂缝封堵中的应用，所述油层优选为中低温储层。

本发明所具有的有益效果包括：

(1)本发明所提供的重复压裂暂堵剂，原料广泛易得，成本低廉，组成简单，适合规模化生产；

(2)本发明所提供的重复压裂暂堵剂，通过选用聚丙烯酸微凝胶作为交联剂，增强了暂堵剂的力学性能，施工方便，吸水膨胀快，封堵强度大，性能优异；同时聚丙烯酸微凝胶具有很强的亲水性，向聚(N-异丙基丙烯酰胺)中引入亲水性共聚单元，提高材料的响应温度；

(3)本发明所提供的重复压裂暂堵剂，通过添加辅助单体，显著提高了暂堵剂的响应温度，提高了应用范围，尤其适用于中低温储层；

(4)本发明所提供的重复压裂暂堵剂，溶解性能良好，对地层损害小；

(5)本发明所提供的重复压裂暂堵剂的制备方法，步骤简单，操作方便，反应副产物少，对设备的要求低，制备得到的重复压裂暂堵剂封堵强度好、响应温度高。

具体实施方式

下面通过优选实施方式和实施例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

聚(N-异丙基丙烯酰胺)，由于其分子链上同时具有亲水性的酰胺基和疏水性的异丙基，交联后的聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶呈现出对温度的敏感性，相转变温度约为32℃左右。当温度低于32℃时，分子中的酰胺键可以与水形成很好的氢键作用，凝胶表现出亲水性，在水中溶胀，体积增大；当温度高于32℃时，分子中亲水基团酰胺键与水的氢键作用被破坏，使得疏水性基团起主导作用，大量的结合水从水凝胶网络中流失，水凝胶体积收缩。

本发明人研究发现，传统小分子交联的聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶在中低温条件下解堵速率较慢，且力学性能较差，封堵效果差。

因此，本发明人对现有的小分子交联的聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶进行了改进，提供了一种重复压裂暂堵剂，使其适用于中低温储层。

在本发明中，所述中低温储层具体指的是45～80℃的环境。

根据本发明一种优选的实施方式，所述暂堵剂由包括以下重量份的组分制备而成：

优选地，所述暂堵剂由包括以下重量份的组分制备而成：

更优选地，所述暂堵剂由包括以下重量份的组分制备而成：

根据本发明一种优选的实施方式，所述辅助单体为可以调节聚N-异丙基丙烯酰胺的相转变温度的单体。

在本发明中，为了提高聚N-异丙基丙烯酰胺类聚合物的温敏性，加入辅助单体与N-异丙基丙烯酰胺单体进行交联，以提高暂堵剂的响应温度，使其适用于中低温储层。

在进一步优选的实施方式中，所述辅助单体为丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、乙二醇单甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酰胺和十八烷基中的一种或多种。

在更进一步优选的实施方式中，所述辅助单体为丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺和乙二醇单甲基丙烯酸酯中的一种或多种，优选为丙烯酰胺。

本发明人研究发现，丙烯酰胺具有亲水性，在N-异丙基丙烯酰胺聚合的凝胶中加入适量的丙烯酰胺，可提高整个体系的亲水性，增加体系中的氢键，提高了体系相变的温度，使得暂堵剂适用于中低温储层。

本发明人还发现，当N-异丙基丙烯酰胺与丙烯酰胺的重量比为20：(5～10)，优选为20：(6～8)，更优选为20:7时，使得暂堵剂(聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶)的相变温度范围为40～80℃，满足中低温储层的应用需求。

根据本发明一种优选的实施方式，所述第一交联剂为聚丙烯酸微凝胶。

其中，微凝胶属于微米级的凝胶颗粒，是一种具有分子内交联结构的聚合物微粒，具有优良的加工性能和施工性能。

本发明人研究发现，交联剂的种类对暂堵剂的封堵强度、粘附性、溶解性等具有很大影响。

在本发明中，当N-异丙基丙烯酰胺与第一交联剂的重量比为20：(2～7)，优选为20：(3～5)，更优选为20:5时，制备得到的暂堵剂的吸液倍率最高、封堵强度最佳。

交联剂在暂堵剂中起到的是“链桥”的作用，其用量的多少决定了产物的空间网络的大小，可以改变高分子网络交联点之间的链段平均分子量。如果用量过少，会导致聚合物无法形成三维网络结构，不利于对液体的束缚，致使暂堵剂的吸液倍率较低；根据离子网络理论，交联剂用量的增加有助于形成网络结构的复合材料，若用量过大，交联密度增加，会导致聚合物链间的空间减小，可以容纳水分子的数目减少，使吸液倍率下降。因此，交联剂用量的多少直接影响聚合物的交联度及网状结构的大小，交联剂用量过少使得聚合物凝胶的强度不够，吸水倍率低，用量过多交联点间分子链较短，聚合物凝胶的吸水倍率下降。

在进一步优选的实施方式中，所述聚丙烯酸微凝胶按照包括以下步骤的方法制备得到：

步骤i，将丙烯酸单体、第二引发剂和第二交联剂置于水中混合。

根据本发明一种优选的实施方式，所述第二引发剂为水溶性光引发剂，优选选自2,2'-偶氮基-双(2-脒基丙烷)、2-异丙基硫杂蒽酮和1-羟基环己基苯基甲酮中的一种或多种，优选为2-异丙基硫杂蒽酮。

本发明人研究发现，水溶性光引发剂易调节粘度，不含挥发性有机化合物，能够减少对环境的污染。

在进一步优选的实施方式中，所述第二交联剂选自N,N-亚甲基双丙烯酰胺和/或N-羟甲基丙烯酰胺，优选为N,N-亚甲基双丙烯酰胺。

在更进一步优选的实施方式中，所述丙烯酸单体、2-异丙基硫杂蒽酮和N,N-亚甲基双丙烯酰胺三者的质量比为72：(1.5～3.5)：(80～110)，优选为72：(2.0～3.0)：(85～100)，更优选为72:2.5:92。

本发明人研究发现，将丙烯酸单体、2-异丙基硫杂蒽酮和N,N-亚甲基双丙烯酰胺按上述摩尔浓度比例混合，能够提高原料的利用率。

步骤ii，调节上述混合液的pH，然后通入氮气一段时间。

其中，调节混合液的pH至1.3～1.5，优选为1.3。

根据本发明一种优选的实施方式，所述通入氮气的时间为10～20min，优选为15min。

其中，通入氮气的目的是隔绝氧气，防止副反应的发生。

步骤iii，将步骤ii中的体系置于高压汞灯下照射，制备得到聚丙烯酸微凝胶。

根据本发明一种优选的实施方式，所述高压汞灯的功率为200～300W，照射时间为20～40min；

优选地，所述高压汞灯的功率为250W，照射时间为30min。

在进一步优选的实施方式中，在高压汞灯的照射时间内，保持体系持续通氮。

其中，制备的聚丙烯酸微凝胶为纳米微凝胶。

本发明人研究发现，采用上述方法制备的聚丙烯酸微凝胶作为交联剂，能够使N-异丙基丙烯酰胺进一步交联，从而增强水凝胶的力学性能；同时，聚丙烯酸还具有很强的亲水性，向N-异丙基丙烯酰胺中引入亲水性共聚单元，有利于提高暂堵剂的响应温度。

根据本发明一种优选的实施方式，所述第一引发剂选自过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁腈、2-氯丙酰胺、过氧化环己酮和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的一种或多种。

在进一步优选的实施方式中，所述第一引发剂选自过硫酸铵、偶氮二异丁腈、2-氯丙酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的一种或多种。

在更进一步优选的实施方式中，所述第一引发剂为过硫酸铵。

其中，偶氮二异丁腈属于低活性的引发剂，反应温度适中，分解均匀，只产生一种活性自由基，本发明中优选选择其作为引发剂，副产物少，反应效率高。

根据本发明一种优选的实施方式，所述催化剂选自N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、硫代硫酸钠、三乙醇胺和亚硫酸铵中的一种或几种，优选为亚硫酸铵。

本发明人研究发现，采用亚硫酸铵作为催化剂，有利于促进交联反应的快速高效进行。

在进一步优选的实施方式中，所述溶剂为去离子水、二甲基酰胺和乙酮/异丙醇(二者的混合溶剂)中的一种或多种，优选为去离子水。

本发明还提供了一种上述重复压裂暂堵剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1，将N-异丙基丙烯酰胺单体、辅助单体、第一引发剂和溶剂混合，搅拌，得到第一体系。

其中，所述N-异丙基丙烯酰胺单体、辅助单体、第一引发剂和溶剂的质量比为20：(5～10)：(0.05～0.5)：(50～100)，优选为20：(6～8)：(0.1～0.3)：(70～80)，更优选为20:7:0.2:75。

本发明人发现，将N-异丙基丙烯酰胺单体、辅助单体、第一引发剂和溶剂按上述比例进行混合搅拌时，能够使N-异丙基丙烯酰胺单体、辅助单体、第一引发剂在溶剂中的分散程度最高，有利于后续反应的高效进行。

根据本发明一种优选的实施方式，所述辅助单体为可以调节聚N-异丙基丙烯酰胺的相转变温度的单体；

优选地，所述辅助单体为丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、乙二醇单甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酰胺和十八烷基中的一种或多种；

更优选地，所述辅助单体为丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺和乙二醇单甲基丙烯酸酯中的一种或多种，最优选为丙烯酰胺。

根据本发明一种优选的实施方式，所述第一引发剂选自过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁腈、2-氯丙酰胺、过氧化环己酮和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的一种或多种；

优选地，所述第一引发剂选自过硫酸铵、偶氮二异丁腈、2-氯丙酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的一种或多种。

更优选地，所述第一引发剂为偶氮二异丁腈。

根据本发明一种优选的实施方式，所述搅拌采用磁力搅拌的方式进行，搅拌时间为15～30min，优选为24min。

本发明人研究发现，在上述各组分混合的过程中，采用磁力搅拌的方式能够提高溶解效率，以15～30min最佳，所述磁力搅拌的时间不宜过短或过长，过短(低于15min)导致搅拌不充分，溶解不完全，混合不均匀；过长(高于30min)溶解效率提高不明显，会造成资源浪费。

在进一步优选的实施方式中，在搅拌后，进行氮气鼓泡，所述氮气鼓泡的时间为20～30min，如25min。

步骤2，将步骤1中的第一体系置于冰水浴中，加入第一交联剂，搅拌均匀后加入催化剂，得到第二体系。

本发明人研究发现，采用聚丙烯酸微凝胶作为交联点，能够使聚(N-异丙基丙烯酰胺)进一步交联，增强聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶的力学性能，提高封堵效果。

在进一步优选的实施方式中，基于20重量份的N-异丙基丙烯酰胺单体，所述加入的聚丙烯酸微凝胶的重量份为2～7份，优选为3～5份，更优选为5份。

本发明人研究发现，聚丙烯酸微凝胶用量的多少直接影响聚合物的交联度及形成的网状结构的大小，进而影响到制备的暂堵剂的吸液倍率。基于20重量份的N-异丙基丙烯酰胺单体，当聚丙烯酸微凝胶的重量低于2重量份时，N-异丙基丙烯酰胺单体无法形成三维网络结构，强度较低，不能对液体进行束缚；当聚丙烯酸微凝胶的重量高于7重量份时，交联密度增加，聚合物链间的空间减小，可容纳水分子数目减少，吸液倍率下降。

根据本发明一种优选的实施方式，加入聚丙烯酸微凝胶后，继续搅拌2～3h，直至微凝胶分散均匀。

在进一步优选的实施方式中，在微凝胶分撒均匀后，进行氮气鼓泡，所述鼓泡时间为20～30min。

在更进一步优选的实施方式中，所述催化剂为N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、硫代硫酸钠、三乙醇胺和亚硫酸铵中的一种或几种，优选为亚硫酸铵。

其中，在加入催化剂后，反应得到水凝胶预聚液，即第二体系。

步骤3，将步骤2中得到的第二体系注入模具中，进行共聚反应，拆除模具，得到块状温敏材料。

在本发明中，将水凝胶预聚液注入模具中，使其在模具中法中自由基无规共聚反应。其中，所述反应温度为15℃，反应时间为40～50h，优选为48h。在反应完毕后，拆除模具，得到块状温敏材料。

本发明人研究发现，自由基无规共聚反应的时间为40～50h，优选为48h时，聚合效果最后，获得的块状温敏材料的温度响应较为灵敏。

在本发明中，经上述步骤制备的温敏材料为水凝胶状态，需要将其加热、烘干，制成吸水膨胀材料——重复压裂暂堵剂。

根据本发明一种优选的实施方式，所述加热温度为50～70℃，优选为60℃。

其中，加热块状温敏材料使其脱水，聚合物从水中析出。然后进行热过滤、干燥，得到具有温度响应性能的重复压裂暂堵剂。

在本发明中，采用包括上述步骤的方法制备的重复压裂暂堵剂，强度大、封堵效果好且温度响应性高，适合中低温储层应用。

本发明还提供了一种采用上述方法制备的重复压裂暂堵剂。

本发明还提供了一种第一方面所述重复压裂暂堵剂或采用上述方法制备的重复压裂暂堵剂在油层裂缝封堵中的应用，所述油层优选为中低温储层，更优优选为45～80℃的储层。

实施例

以下通过具体实例进一步描述本发明，不过这些实例仅仅是范例性的，并不对本发明的保护范围构成任何限制。

实施例1

重复压裂暂堵剂的制备原料中，辅助单体为丙烯酰胺，第一交联剂为聚丙烯酸微凝胶，第一引发剂为偶氮二异丁腈，催化剂为亚硫酸铵，溶剂为去离子水。其中，N-异丙基丙烯酰胺单体的质量为20g，丙烯酸单体为7g，聚丙烯酸微凝胶为5g，偶氮二异丁腈为0.2g，亚硫酸铵为0.4g，去离子水为75mL。

其中，聚丙烯酸微凝胶按照以下方法制备：

依次称取7.2g丙烯酸单体、0.25g2-异丙基硫杂蒽酮和9.2gN,N-亚甲基双丙烯酰，并置于去离子水中混合，然后调节pH值至1.3，通氮气15min，置于250W高压汞灯下照射30min，反应过程中持续通氮，制得聚丙烯酸微凝胶。

所述重复压裂暂堵剂按照以下方法制备：

(1)将上述称量好的20gN-异丙基丙烯酰胺、7g丙烯酰胺、0.2g偶氮二异丁腈和75mL去离子水混合，磁力搅拌24min，氮气鼓泡25min，得到第一体系；

(2)将上述体系置于冰水浴中，加入5g制备的聚丙烯酸微凝胶，继续搅拌2.5h至微凝胶分散均匀，氮气鼓泡30min，加入0.4g亚硫酸铵，得到水凝胶反应预聚液；

(3)取上述制得的水凝胶反应预聚液注入模具中，在反应温度15℃的条件下，使其发生自由基无规共聚反应48h，拆除模具，得到块状温敏水凝胶；

(4)将上述块状温敏水凝胶加热至60℃以使其脱水，聚合物从水中析出，热过滤，干燥，得到具有温度响应性能的重复压裂暂堵剂。

实施例2

重复压裂暂堵剂的制备原料中，辅助单体为丙烯酰胺，第一交联剂为聚丙烯酸微凝胶，第一引发剂为偶氮二异丁腈，催化剂为亚硫酸铵，溶剂为去离子水。其中，N-异丙基丙烯酰胺单体的质量为20g，丙烯酸单体为7g，聚丙烯酸微凝胶为5g，偶氮二异丁腈为0.1g，亚硫酸铵为0.4g，去离子水为80mL。

其中，聚丙烯酸微凝胶按照以下方法制备：

所述重复压裂暂堵剂按照以下方法制备：

(1)将上述称量好的20gN-异丙基丙烯酰胺、7g丙烯酰胺、0.1g偶氮二异丁腈和80mL去离子水混合，磁力搅拌24min，氮气鼓泡25min，得到第一体系；

(2)将上述体系置于冰水浴中，加入5g制备的聚丙烯酸微凝胶，继续搅拌2h至微凝胶分散均匀，氮气鼓泡20min，加入0.4g亚硫酸铵，得到水凝胶反应预聚液；

(3)取上述制得的水凝胶反应预聚液注入模具中，在反应温度15℃的条件下，使其发生自由基无规共聚反应45h，拆除模具，得到块状温敏水凝胶；

(4)将上述块状温敏水凝胶加热至70℃以使其脱水，聚合物从水中析出，热过滤，干燥，得到具有温度响应性能的重复压裂暂堵剂。

实施例3

重复压裂暂堵剂的制备原料中，辅助单体为丙烯酰胺，第一交联剂为聚丙烯酸微凝胶，第一引发剂为偶氮二异丁腈，催化剂为亚硫酸铵，溶剂为去离子水。其中，N-异丙基丙烯酰胺单体的质量为20g，丙烯酸单体为8g，聚丙烯酸微凝胶为3g，偶氮二异丁腈为0.2g，亚硫酸铵为0.5g，去离子水为70mL。

其中，聚丙烯酸微凝胶按照以下方法制备：

所述重复压裂暂堵剂按照以下方法制备：

(1)将上述称量好的20gN-异丙基丙烯酰胺、8g丙烯酰胺、0.2g偶氮二异丁腈和70mL去离子水混合，磁力搅拌24min，氮气鼓泡25min，得到第一体系；

(2)将上述体系置于冰水浴中，加入3g制备的聚丙烯酸微凝胶，继续搅拌2.5h至微凝胶分散均匀，氮气鼓泡25min，加入0.4g亚硫酸铵，得到水凝胶反应预聚液；

(3)取上述制得的水凝胶反应预聚液注入模具中，在反应温度15℃的条件下，使其发生自由基无规共聚反应50h，拆除模具，得到块状温敏水凝胶；

(4)将上述块状温敏水凝胶加热至50℃以使其脱水，聚合物从水中析出，热过滤，干燥，得到具有温度响应性能的重复压裂暂堵剂。

实施例4

重复压裂暂堵剂的制备原料中，辅助单体为二甲基丙烯酰胺，第一交联剂为聚丙烯酸微凝胶，第一引发剂为过硫酸铵，催化剂为硫代硫酸钠，溶剂为去离子水。其中，N-异丙基丙烯酰胺单体的质量为20g，二甲基丙烯酰胺为7g，聚丙烯酸微凝胶为5g，过硫酸铵为0.2g，硫代硫酸钠为0.4g，去离子水为75mL。

其中，聚丙烯酸微凝胶按照以下方法制备：

所述重复压裂暂堵剂按照以下方法制备：

(1)将上述称量好的20gN-异丙基丙烯酰胺、7g二甲基丙烯酰胺、0.2g过硫酸铵和75mL去离子水混合，磁力搅拌24min，氮气鼓泡25min，得到第一体系；

(2)将上述体系置于冰水浴中，加入5g制备的聚丙烯酸微凝胶，继续搅拌2.5h至微凝胶分散均匀，氮气鼓泡30min，加入0.4g硫代硫酸钠，得到水凝胶反应预聚液；

实施例5

其中，聚丙烯酸微凝胶按照以下方法制备：

依次称取7.2g丙烯酸单体、0.20g2-异丙基硫杂蒽酮和10.0gN,N-亚甲基双丙烯酰，并置于去离子水中混合，然后调节pH值至1.3，通氮气15min，置于250W高压汞灯下照射30min，反应过程中持续通氮，制得聚丙烯酸微凝胶。

所述重复压裂暂堵剂按照以下方法制备：

实验例

实验例1温度响应测试

取实施例1～5制得的重复压裂暂堵剂，溶于水中，吸水膨胀，形成水凝胶，对水凝胶逐步进行加热，水凝胶脱水，聚合物析出，记录凝胶的响应温度(相变温度)，结果如表1所示。

表1

	响应温度(℃)
		实施例1	60.5
实施例2	57.8
		实施例3	58.3
实施例4	57.9
		实施例5	58.4

由表1可知，本发明实施例1至5所述方法制备的重复压裂暂堵剂，其相变温度较现有技术聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶的32℃得到了显著提升，进一步扩大了重复压裂暂堵剂的适用范围。

实验例2封堵强度测试

采用人造填充岩心的方法，在50℃下，通过使用HAQT-2HKY多功能岩心流动测试仪测定暂堵剂的突破压力，确定暂堵剂的暂堵强度。

在分散状态下进行突破压力测试，将上述实施例1～5制备的重复压裂暂堵剂，填入人造岩心模具中，用加压泵加压至5MPa将暂堵剂压紧并保持24h，采用相同方法制取1、2、3、4共四组分别为1.5cm、1cm、0.7cm、0.4cm厚度的暂堵层岩心，然后用平流泵分别测试突破压力，结果如表2所示。

表2

	1(MPa)	2(MPa)	3(MPa)	4(MPa)
					实施例1	16.2	13.8	8.7	5.5
实施例2	15.9	13.2	8.6	5.5
					实施例3	16.0	13.5	8.1	5.1
实施例4	15.8	13.7	8.2	5.0
					实施例5	15.9	13.4	8.3	5.2

由上述可知，本发明实施例1～5制备的重复压裂暂堵剂，其突破压力能够达到16MPa左右，说明力学性能优良，封堵强度高。说明采用聚丙烯酸微凝胶作为大交联点，使得聚合物进一步交联，从而提升了暂堵剂的封堵强度。

实验例3封堵率测试

取实施例1～5制得的重复压裂暂堵剂，溶于水中，吸水膨胀，形成水凝胶，对上述样品进行封堵率测试，测试温度为50℃，

选用五根人造岩心，长度均为5.0cm，直径均为2.5cm，其上有人工造缝(均匀贯穿岩心)，缝宽分别为0.10mm、0.21mm、0.45mm、0.58mm和0.74mm。岩心正向通入地层水测得水相渗透率为K₁，岩心反向分别注入含有实施例1～5制得暂堵剂的压裂液，再继续注入地层水，直至压力流量平稳后，测得暂堵后水相渗透率为K₂。

根据下式计算得到暂堵率：暂堵率＝(K₁-K₂)/K₁×100％，结果如表3所示。

表3

由表3可知，本发明实施例1～5制备的重复压裂暂堵剂具有较佳的封堵性能，封堵率均在95％以上。

实验例4溶解性能测试

为保证油气水的流通性，要求重复压裂结束后暂堵剂具有较好的返排性能，因此，要求制备的暂堵剂可在一定时间后失去封堵性能，恢复基质的流通能力。

在50℃下，将实施例1～5制备的暂堵剂浸泡在水中，检测在0.2h、1h、2h和15h的溶解性能，结果如表4所示。

表4

其中，溶解率＝(溶解前重量-溶解后重量)/溶解前质量×100％。

由表4可知，实施例1～5制备的重复压裂暂堵剂，在接触到水后先吸水膨胀，在溶解时间小于2h时，溶解率低于35％，说明在此时间段内可以充分发挥其封堵特性；在溶解时间为15h时，其溶解率达到了99％以上，说明本发明所述的重复压裂暂堵剂的溶解性能良好，对于地层损害小，暂堵后能够溶解返排，易于处理，且适用于中低温储层。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。

Claims

1.一种重复压裂暂堵剂，其特征在于，所述暂堵剂由包括以下重量份的组分制备而成：

2.根据权利要求1所述的重复压裂暂堵剂，其特征在于，所述辅助单体为可以调节聚N-异丙基丙烯酰胺的相转变温度的单体。

3.根据权利要求1所述的重复压裂暂堵剂，其特征在于，所述第一交联剂为聚丙烯酸微凝胶。

4.根据权利要求1所述的重复压裂暂堵剂，其特征在于，所述第一引发剂选自过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁腈、2-氯丙酰胺、过氧化环己酮和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的一种或多种。

5.一种权利要求1至4之一所述重复压裂暂堵剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤1中，所述N-异丙基丙烯酰胺单体、辅助单体、第一引发剂和溶剂的质量比为20：(5～10)：(0.05～0.5)：(50～100)。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤1中，所述搅拌采用磁力搅拌的方式进行，搅拌时间为15～30min。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤1中，在搅拌后，进行氮气鼓泡，所述氮气鼓泡的时间为20～30min。

9.一种权利要求5至8之一所述方法制备的重复压裂暂堵剂。

10.一种权利要求1至4之一所述的重复压裂暂堵剂或权利要求5至8之一所述方法制备的重复压裂暂堵剂在油层裂缝封堵中的应用，所述油层优选为中低温储层。