CN111139046A - 一种高分子凝胶复合型堵漏剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高分子凝胶复合型堵漏剂及其制备方法，包括凝胶料、改性微球、纤维等组分，通过凝胶料作为基础材料，在其中添加改性微球、纤维等组分，改性微球的添加可有效提高堵漏剂的吸水堵漏效果，纤维的添加可对凝聚料进行填充，提高堵漏剂的强度，制备得到的堵漏剂具有较优异的耐高温、耐水、抗盐、耐压等性能，实用性较好。本发明工艺设计合理，组分配比简单，有效实现了复合堵漏剂的制备，该复合堵漏剂不仅能够用在流体较多的地层中，同时也能保证在高温环境的流体较多的底层下，该复合堵漏剂依旧具有较优异的堵漏性能，耐高温、耐水、抗盐等性能较好，综合性能优异，具有较高实用性。

Description

一种高分子凝胶复合型堵漏剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及堵漏技术领域，具体是一种高分子凝胶复合型堵漏剂及其制备方法。
背景技术
井漏是指在钻进、固井、测试或修井等井下作业中各种工作液（包括钻井液、水泥浆、完井液以及其他流体等）在压差作用下直接进入地层的一种井下复杂情况；井漏包括渗透性滤失、裂缝性滤失、溶洞性滤失。
井漏发生的其中一个原因就是所钻地层存在自然的漏失通道，如高渗透地层、裂缝性地层和溶洞性地层，针对这种情况，我们一般选择用过堵漏剂进行堵漏，然而底层下方裂缝中极大程度会出现流体较多、温度较高等情况，常规堵漏剂使用时，会因流体过多冲刷或高温影响使得堵漏剂无法成型，给我们带来不便。
针对该问题，我们设计了一种高分子凝胶复合型堵漏剂及其制备方法，这是我们亟待解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高分子凝胶复合型堵漏剂及其制备方法，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高分子凝胶复合型堵漏剂，所述复合型堵漏剂各组分原料包括：以重量计，凝胶料3-5份、改性微球15-20份、纤维3-8份。
本发明公开了一种高分子凝胶复合型堵漏剂及其制备方法，其中包括凝胶料、改性微球、纤维等组分，通过凝胶料作为基础材料，在其中添加改性微球、纤维等组分，改性微球的添加可有效提高堵漏剂的吸水堵漏效果，纤维的添加可对凝聚料进行填充，提高堵漏剂的强度，制备得到的堵漏剂具有较优异的耐高温、耐水、抗盐、耐压等性能，实用性较好。
较优化的方案，所述凝胶料各组分原料包括：以重量计，二烯丙基甲胺8-20份、溴代十六烷15-25份、无水乙醇50-100份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸20-30份、聚丙烯胺70-80份、亚硫酸氢钠20-35份、过硫酸钾20-40份。
本发明中凝胶料选择了一种水溶性疏水缔合聚合物，以二烯丙基甲基十六烷基溴化铵作为疏水单体、丙烯酰胺作为亲水单体、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸作为功能单体进行制备，该凝胶料引入了少量的长链疏水基团，使得整个堵漏剂保持水溶性的同时具有疏水性缔合作用，在流体较多的地层中，该堵漏剂可溶于水，同时疏水基团会由于疏水亲脂相互作用而发生聚集，出现疏水性缔合作用，产生动态物理交联，流体力学体积增大，使得堵漏剂的溶液黏度明显增大，避免了堵漏剂被流体冲稀，导致堵漏剂无法成型的现象；该凝胶料的选择使得堵漏剂可有效适用于流体较多的底层，保证堵漏剂有效成型。
本发明凝胶料制备时，先以二烯丙基甲胺与溴代十六烷为原料，无水乙醇为溶剂，反应制备得到疏水单体二烯丙基甲基十六烷基溴化铵，该疏水单体的疏水长链使得聚合物能够产生疏水缔合作用，同时该疏水单体对于钙、镁离子不敏感，可有效提高堵漏剂的耐盐性能；本发明又添加了丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，丙烯酰胺可作为亲水单体，使得堵漏剂能够保持较高的分子量，可提高堵漏剂溶于水的能力；2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸作为功能单体，该功能单体性质活泼，水溶性好，在凝胶料中引入2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，可有效提高凝胶料的抗盐性能。
较优化的方案，所述改性微球各组分原料包括：以重量计，改性热熔胶10-20份、添加料50-80份、松香甘油脂30-45份、抗氧剂1-3份、调节剂3-8份。
较优化的方案，所述改性热熔胶各组分原料包括：以重量计，EVA热熔胶70-80份、马来酸酐15-25份、二甲苯5-15份、引发剂3-8份、乙醇沉淀剂5-10份。
较优化的方案，所述添加料各组分原料包括：以重量计，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸20-30份、聚乙二醇15-27份、对苯乙烯磺酸钠18-28份、膨润土3-5份、二乙二醇乙烯基醚10-20份、过硫酸钾10-20份、无水亚硫酸钠10-15份。
本发明中还添加了改性微球，包括改性热熔胶、添加料、松香甘油脂等组分，其中改性热熔胶通过接枝共聚的方法对EVA热熔胶进行改性，以有机过氧化物为引发剂，在EVA热熔胶上接枝马来酸酐单体，一方面可以提高EVA热熔胶的耐热性，另一方面提高了EVA热熔胶的内聚强度；该改性热熔胶具有热塑性，在高温下成流动态，当温度降低至玻璃态温度下，可恢复成不可流动态，利用该特性将改性热熔胶与添加料混合，再与松香甘油脂等组分复配，冷却后可得到添加料胶囊，有效实现高温延迟释放的效果。
本发明中添加料以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、对苯乙烯磺酸钠作为聚合单体，二乙二醇二乙烯基醚作为交联剂进行制备，该添加料具有优异的凝胶强度和吸水性能，当堵漏剂处于高温环境时，改性微球表面的改性热熔胶成流动态，将添加料释放出来，不仅可以对流体进行吸收膨胀，提高堵漏剂的堵漏效果，而且流动态的改性热熔胶还可以起到交联作用，使得凝胶料、添加料与纤维等组分相互缠绕形成交联网络，进一步提高堵漏剂的堵漏效果，可有效应用于流体较多的高温底层环境中。
较优化的方案，所述引发剂为过氧化二异丙苯，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
较优化的方案，所述纤维包括短纤维和长纤维，所述短纤维与所述长纤维的长度比为1：（1.5-3），所述短纤维与所述长纤维的质量比为1：（1-2）；所述调节剂为石蜡。
较优化的方案，一种高分子凝胶复合型堵漏剂的制备方法，包括以下步骤：
1)准备物料：
2)改性微球的制备：
a)添加料的制备：取步骤1）准备的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，蒸馏水溶解，加热至40-50℃，搅拌，再依次加入步骤1）准备的聚乙二醇、对苯乙烯磺酸钠和膨润土，继续搅拌，再依次加入二乙二醇乙烯基醚、过硫酸钾和无水亚硫酸钠，继续搅拌，缓慢升温至65-70℃，反应4-5h，剪切造粒，烘干，得到添加料；
b)取步骤1）准备的EVA热熔胶和二甲苯，加热至溶解，再加入步骤1）准备的马来酸酐，升温至120-135℃，再加入引发剂的二甲苯溶液，恒温反应，反应后缓慢降温至70-80℃，加入乙醇沉淀剂，搅拌，冷却至室温，过滤，得到改性热熔胶；
c)取改性热熔胶、松香甘油脂、抗氧剂和调节剂，混合均匀，在130-150℃下搅拌，再加入添加料，搅拌，冷却固化，烘干粉碎，得到改性微球；
3)取步骤1）准备的二烯丙基甲胺，氮气环境下加入无水乙醇溶解，搅拌，再加入溴代十六烷，继续搅拌，缓慢升温至70-75℃，反应48-55h，旋转蒸发，抽滤，得到物料A；
4)取步骤1）准备的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，蒸馏水溶解，调节PH，得到溶液B；取步骤1）准备的聚丙烯胺和物料A，蒸馏水溶解，搅拌，得到溶液C；将溶液B、溶液C混合均匀，在氮气环境下加入亚硫酸氢钠， 40-45℃水浴温度下搅拌，再加入过硫酸钾，继续搅拌，再加入步骤2）制备的改性微球、纤维，搅拌，乙醇洗涤，干燥，得到所述堵漏剂。
较优化的方案，包括以下步骤：
1)准备物料：
a) 称取二烯丙基甲胺、溴代十六烷、无水乙醇、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、聚丙烯胺、亚硫酸氢钠、过硫酸钾、聚乙二醇、对苯乙烯磺酸钠、膨润土、二乙二醇乙烯基醚和无水亚硫酸钠，备用；
b)称取EVA热熔胶、二甲苯、马来酸酐、引发剂、乙醇沉淀剂、松香甘油脂、抗氧剂和调节剂，备用；本发明步骤1）准备物料，便于操作人员进行后续操作；
2)改性微球的制备：
a)添加料的制备：取步骤1）准备的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，蒸馏水溶解，加热至40-50℃，搅拌15-25min，再依次加入步骤1）准备的聚乙二醇、对苯乙烯磺酸钠和膨润土，继续搅拌20-30min，再依次加入二乙二醇乙烯基醚、过硫酸钾和无水亚硫酸钠，继续搅拌30-40min，缓慢升温至65-70℃，反应4-5h，剪切造粒，烘干，得到添加料；本发明步骤a）中以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、对苯乙烯磺酸钠作为聚合单体，二乙二醇二乙烯基醚作为交联剂，制备得到添加料，该添加料的添加提高了堵漏剂的高温适应性，由于在高温下凝聚料的疏水缔合作用会受到影响，此时利用改性微球中的添加剂配合进行作用，进一步提高堵漏剂的堵漏效果，保证堵漏剂在高温下也能具有较优异的堵漏效用；
b)取步骤1）准备的EVA热熔胶和二甲苯，加热至溶解，再加入步骤1）准备的马来酸酐，升温至120-135℃，再加入引发剂的二甲苯溶液，恒温反应2-3h，反应后缓慢降温至70-80℃，加入乙醇沉淀剂，搅拌30-40min，冷却至室温，过滤，得到改性热熔胶；本发明步骤b）中通过马来酸酐对EVA热熔胶进行接枝改性，不仅可以提高EVA热熔胶的耐热性，也可以提高EVA热熔胶的内聚强度，使得整个堵漏剂的强度得到提高；
c)取改性热熔胶、松香甘油脂、抗氧剂和调节剂，混合均匀，在130-150℃下搅拌1-2h，再加入添加料，搅拌5-10min，冷却固化，烘干粉碎，得到改性微球；本发明步骤c）中通过改性热熔胶、松香甘油脂、抗氧剂和调节剂等组分复配，通过调节剂石蜡来调节粘度，再加入添加剂，制备得到改性微球；
3)取步骤1）准备的二烯丙基甲胺，氮气环境下加入无水乙醇溶解，搅拌10-20min，再加入溴代十六烷，继续搅拌20-30min，缓慢升温至70-75℃，反应48-55h，旋转蒸发，抽滤，得到物料A；本发明步骤3）中利用二烯丙基甲胺与溴代十六烷为原料，无水乙醇为溶剂，反应制备得到疏水单体二烯丙基甲基十六烷基溴化铵；
4)取步骤1）准备的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，蒸馏水溶解，加入氢氧化钠调节PH至7-9，得到溶液B；取步骤1）准备的聚丙烯胺和物料A，蒸馏水溶解，搅拌20-30min，得到溶液C；将溶液B、溶液C混合均匀，在氮气环境下加入亚硫酸氢钠， 40-45℃水浴温度下搅拌20-30min，再加入过硫酸钾，继续搅拌15-25min，再加入步骤2）制备的改性微球、纤维，搅拌20-30min，乙醇洗涤，干燥，得到所述堵漏剂。本发明步骤4）利用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸作为功能单体、以二烯丙基甲基十六烷基溴化铵作为疏水单体、丙烯酰胺作为亲水单体，制备得到复合型堵漏剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明公开了一种高分子凝胶复合型堵漏剂及其制备方法，工艺设计合理，组分配比简单，有效实现了复合堵漏剂的制备，该复合堵漏剂不仅能够用在流体较多的地层中，同时也能保证在高温环境的流体较多的底层下，该复合堵漏剂依旧具有较优异的堵漏性能，耐高温、耐水、抗盐等性能较好，综合性能优异，具有较高实用性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
S1：准备物料：
称取二烯丙基甲胺、溴代十六烷、无水乙醇、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、聚丙烯胺、亚硫酸氢钠、过硫酸钾、聚乙二醇、对苯乙烯磺酸钠、膨润土、二乙二醇乙烯基醚和无水亚硫酸钠，备用；
称取EVA热熔胶、二甲苯、马来酸酐、引发剂、乙醇沉淀剂、松香甘油脂、抗氧剂和调节剂，备用；
S2：改性微球的制备：
添加料的制备：取2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，蒸馏水溶解，加热至40-50℃，搅拌15-25min，再依次加入聚乙二醇、对苯乙烯磺酸钠和膨润土，继续搅拌20-30min，再依次加入二乙二醇乙烯基醚、过硫酸钾和无水亚硫酸钠，继续搅拌30-40min，缓慢升温至65-70℃，反应4-5h，剪切造粒，烘干，得到添加料。
改性热熔胶的制备：取EVA热熔胶和二甲苯，加热至溶解，再加入马来酸酐，升温至120-135℃，再加入引发剂的二甲苯溶液，恒温反应2-3h，反应后缓慢降温至70-80℃，加入乙醇沉淀剂，搅拌30-40min，冷却至室温，过滤，得到改性热熔胶。
取改性热熔胶、松香甘油脂、抗氧剂和调节剂，混合均匀，在130-150℃下搅拌1-2h，再加入添加料，搅拌5-10min，冷却固化，烘干粉碎，得到改性微球。
：取二烯丙基甲胺，氮气环境下加入无水乙醇溶解，搅拌10-20min，再加入溴代十六烷，继续搅拌20-30min，缓慢升温至70-75℃，反应48-55h，旋转蒸发，抽滤，得到物料A；
S4：取2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，蒸馏水溶解，加入氢氧化钠调节PH至7-9，得到溶液B；取聚丙烯胺和物料A，蒸馏水溶解，搅拌20-30min，得到溶液C；将溶液B、溶液C混合均匀，在氮气环境下加入亚硫酸氢钠， 40-45℃水浴温度下搅拌20-30min，再加入过硫酸钾，继续搅拌15-25min，再加入改性微球、纤维，搅拌20-30min，乙醇洗涤，干燥，得到所述堵漏剂。
本实施例中，堵漏剂各组分原料包括：以重量计，凝胶料3-5份、改性微球15-20份、纤维3-8份。
其中改性微球各组分原料包括：以重量计，改性热熔胶10-20份、添加料50-80份、松香甘油脂30-45份、抗氧剂1-3份、调节剂3-8份；
凝胶料各组分原料包括：以重量计，二烯丙基甲胺8-20份、溴代十六烷15-25份、无水乙醇50-100份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸20-30份、聚丙烯胺70-80份、亚硫酸氢钠20-35份、过硫酸钾20-40份；
改性热熔胶各组分原料包括：以重量计，EVA热熔胶70-80份、马来酸酐15-25份、二甲苯5-15份、引发剂3-8份、乙醇沉淀剂5-10份；
添加料各组分原料包括：以重量计，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸20-30份、聚乙二醇15-27份、对苯乙烯磺酸钠18-28份、膨润土3-5份、二乙二醇乙烯基醚10-20份、过硫酸钾10-20份、无水亚硫酸钠10-15份。
其中纤维包括短纤维和长纤维，所述短纤维与所述长纤维的长度比为1：（1.5-3），所述短纤维与所述长纤维的质量比为1：（1-2）；引发剂为过氧化二异丙苯，所述抗氧剂为抗氧剂1010；所述调节剂为石蜡。
实施例2：
S1：准备物料：
称取二烯丙基甲胺、溴代十六烷、无水乙醇、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、聚丙烯胺、亚硫酸氢钠、过硫酸钾、聚乙二醇、对苯乙烯磺酸钠、膨润土、二乙二醇乙烯基醚和无水亚硫酸钠，备用；
称取EVA热熔胶、二甲苯、马来酸酐、引发剂、乙醇沉淀剂、松香甘油脂、抗氧剂和调节剂，备用；
S2：改性微球的制备：
添加料的制备：取2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，蒸馏水溶解，加热至40-50℃，搅拌15-25min，再依次加入聚乙二醇、对苯乙烯磺酸钠和膨润土，继续搅拌20-30min，再依次加入二乙二醇乙烯基醚、过硫酸钾和无水亚硫酸钠，继续搅拌30-40min，缓慢升温至65-70℃，反应4-5h，剪切造粒，烘干，得到添加料。
改性热熔胶的制备：取EVA热熔胶和二甲苯，加热至溶解，再加入马来酸酐，升温至120-135℃，再加入引发剂的二甲苯溶液，恒温反应2-3h，反应后缓慢降温至70-80℃，加入乙醇沉淀剂，搅拌30-40min，冷却至室温，过滤，得到改性热熔胶。
取改性热熔胶、松香甘油脂、抗氧剂和调节剂，混合均匀，在130-150℃下搅拌1-2h，再加入添加料，搅拌5-10min，冷却固化，烘干粉碎，得到改性微球。
：取二烯丙基甲胺，氮气环境下加入无水乙醇溶解，搅拌10-20min，再加入溴代十六烷，继续搅拌20-30min，缓慢升温至70-75℃，反应48-55h，旋转蒸发，抽滤，得到物料A；
S4：取2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，蒸馏水溶解，加入氢氧化钠调节PH至7-9，得到溶液B；取聚丙烯胺和物料A，蒸馏水溶解，搅拌20-30min，得到溶液C；将溶液B、溶液C混合均匀，在氮气环境下加入亚硫酸氢钠， 40-45℃水浴温度下搅拌20-30min，再加入过硫酸钾，继续搅拌15-25min，再加入改性微球、纤维，搅拌20-30min，乙醇洗涤，干燥，得到所述堵漏剂。
本实施例中，堵漏剂各组分原料包括：以重量计，凝胶料3-5份、改性微球15-20份、纤维3-8份。
其中改性微球各组分原料包括：以重量计，改性热熔胶10-20份、添加料50-80份、松香甘油脂30-45份、抗氧剂1-3份、调节剂3-8份；
凝胶料各组分原料包括：以重量计，二烯丙基甲胺8-20份、溴代十六烷15-25份、无水乙醇50-100份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸20-30份、聚丙烯胺70-80份、亚硫酸氢钠20-35份、过硫酸钾20-40份；
改性热熔胶各组分原料包括：以重量计，EVA热熔胶70-80份、马来酸酐15-25份、二甲苯5-15份、引发剂3-8份、乙醇沉淀剂5-10份；
添加料各组分原料包括：以重量计，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸20-30份、聚乙二醇15-27份、对苯乙烯磺酸钠18-28份、膨润土3-5份、二乙二醇乙烯基醚10-20份、过硫酸钾10-20份、无水亚硫酸钠10-15份。
其中纤维包括短纤维和长纤维，所述短纤维与所述长纤维的长度比为1：（1.5-3），所述短纤维与所述长纤维的质量比为1：（1-2）；引发剂为过氧化二异丙苯，所述抗氧剂为抗氧剂1010；所述调节剂为石蜡。
实施例3：
S1：准备物料：
称取二烯丙基甲胺、溴代十六烷、无水乙醇、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、聚丙烯胺、亚硫酸氢钠、过硫酸钾、聚乙二醇、对苯乙烯磺酸钠、膨润土、二乙二醇乙烯基醚和无水亚硫酸钠，备用；
称取EVA热熔胶、二甲苯、马来酸酐、引发剂、乙醇沉淀剂、松香甘油脂、抗氧剂和调节剂，备用；
S2：改性微球的制备：
添加料的制备：取2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，蒸馏水溶解，加热至40-50℃，搅拌15-25min，再依次加入聚乙二醇、对苯乙烯磺酸钠和膨润土，继续搅拌20-30min，再依次加入二乙二醇乙烯基醚、过硫酸钾和无水亚硫酸钠，继续搅拌30-40min，缓慢升温至65-70℃，反应4-5h，剪切造粒，烘干，得到添加料。
改性热熔胶的制备：取EVA热熔胶和二甲苯，加热至溶解，再加入马来酸酐，升温至120-135℃，再加入引发剂的二甲苯溶液，恒温反应2-3h，反应后缓慢降温至70-80℃，加入乙醇沉淀剂，搅拌30-40min，冷却至室温，过滤，得到改性热熔胶。
取改性热熔胶、松香甘油脂、抗氧剂和调节剂，混合均匀，在130-150℃下搅拌1-2h，再加入添加料，搅拌5-10min，冷却固化，烘干粉碎，得到改性微球。
：取二烯丙基甲胺，氮气环境下加入无水乙醇溶解，搅拌10-20min，再加入溴代十六烷，继续搅拌20-30min，缓慢升温至70-75℃，反应48-55h，旋转蒸发，抽滤，得到物料A；
S4：取2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，蒸馏水溶解，加入氢氧化钠调节PH至7-9，得到溶液B；取聚丙烯胺和物料A，蒸馏水溶解，搅拌20-30min，得到溶液C；将溶液B、溶液C混合均匀，在氮气环境下加入亚硫酸氢钠， 40-45℃水浴温度下搅拌20-30min，再加入过硫酸钾，继续搅拌15-25min，再加入改性微球、纤维，搅拌20-30min，乙醇洗涤，干燥，得到所述堵漏剂。
本实施例中，堵漏剂各组分原料包括：以重量计，凝胶料3-5份、改性微球15-20份、纤维3-8份。
其中改性微球各组分原料包括：以重量计，改性热熔胶10-20份、添加料50-80份、松香甘油脂30-45份、抗氧剂1-3份、调节剂3-8份；
凝胶料各组分原料包括：以重量计，二烯丙基甲胺8-20份、溴代十六烷15-25份、无水乙醇50-100份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸20-30份、聚丙烯胺70-80份、亚硫酸氢钠20-35份、过硫酸钾20-40份；
改性热熔胶各组分原料包括：以重量计，EVA热熔胶70-80份、马来酸酐15-25份、二甲苯5-15份、引发剂3-8份、乙醇沉淀剂5-10份；
添加料各组分原料包括：以重量计，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸20-30份、聚乙二醇15-27份、对苯乙烯磺酸钠18-28份、膨润土3-5份、二乙二醇乙烯基醚10-20份、过硫酸钾10-20份、无水亚硫酸钠10-15份。
其中纤维包括短纤维和长纤维，所述短纤维与所述长纤维的长度比为1：（1.5-3），所述短纤维与所述长纤维的质量比为1：（1-2）；引发剂为过氧化二异丙苯，所述抗氧剂为抗氧剂1010；所述调节剂为石蜡。
对比例1：
S1：准备物料：
称取二烯丙基甲胺、溴代十六烷、无水乙醇、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、聚丙烯胺、亚硫酸氢钠、过硫酸钾、聚乙二醇、对苯乙烯磺酸钠、膨润土、二乙二醇乙烯基醚和无水亚硫酸钠，备用；
称取EVA热熔胶、二甲苯、马来酸酐、引发剂、乙醇沉淀剂、松香甘油脂、抗氧剂和调节剂，备用；
S2：取二烯丙基甲胺，氮气环境下加入无水乙醇溶解，搅拌10-20min，再加入溴代十六烷，继续搅拌20-30min，缓慢升温至70-75℃，反应48-55h，旋转蒸发，抽滤，得到物料A；
S4：取2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，蒸馏水溶解，加入氢氧化钠调节PH至7-9，得到溶液B；取聚丙烯胺和物料A，蒸馏水溶解，搅拌20-30min，得到溶液C；将溶液B、溶液C混合均匀，在氮气环境下加入亚硫酸氢钠， 40-45℃水浴温度下搅拌20-30min，再加入过硫酸钾，继续搅拌15-25min，再加入纤维，搅拌20-30min，乙醇洗涤，干燥，得到所述堵漏剂。
本实施例中，堵漏剂各组分原料包括：以重量计，凝胶料3-5份、纤维3-8份。
凝胶料各组分原料包括：以重量计，二烯丙基甲胺8-20份、溴代十六烷15-25份、无水乙醇50-100份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸20-30份、聚丙烯胺70-80份、亚硫酸氢钠20-35份、过硫酸钾20-40份；
其中纤维包括短纤维和长纤维，所述短纤维与所述长纤维的长度比为1：（1.5-3），所述短纤维与所述长纤维的质量比为1：（1-2）。
实验：
1、取实施例1-3制备的堵漏剂、对比例1制备的堵漏剂、常规堵漏剂，分别配制成质量百分比浓度为1.5%的聚合物溶液，放入25℃的水浴中测试成胶时间和粘度（测试条件：剪切速率为7.34s-1）。
Figure 596829DEST_PATH_IMAGE002
2、取实施例1-3制备的堵漏剂、对比例1制备的堵漏剂、常规堵漏剂，分别配制成质量百分比浓度为1.5%的聚合物溶液，放入60℃的水浴中测试成胶时间和粘度（测试条件：剪切速率为7.34s-1）。
Figure 559974DEST_PATH_IMAGE004
3、取实施例1-3制备的堵漏剂、对比例1制备的堵漏剂、常规堵漏剂，分别配制成质量百分比浓度为1.5%的聚合物溶液，放入125℃的水浴中测试成胶时间和粘度（测试条件：剪切速率为7.34s-1）。
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 常规堵漏剂
成胶时间（min） 199 201 210 280 420
最大粘度（mPa·s） 30000 31100 30100 25800 19600
由上述结论可知，实施例1-3、对比例1、常规堵漏剂分别形成对照实验，在25℃下，实施例1-3、对比例的成胶时间普遍在3-4h内，可满足施工要求，而常规堵漏剂则需要6h左右；随着温度的升高，实施例1-3制备的堵漏剂依旧具有较快的成胶时间和较大的粘度，而对比例1、常规堵漏剂在高温环境下，其成胶时间增大，粘度降低，性能较之本申请制备的样品较差。
本发明公开了一种高分子凝胶复合型堵漏剂及其制备方法，工艺设计合理，组分配比简单，有效实现了复合堵漏剂的制备，该复合堵漏剂不仅能够用在流体较多的地层中，同时也能保证在高温环境的流体较多的底层下，该复合堵漏剂依旧具有较优异的堵漏性能，耐高温、耐水、抗盐等性能较好，综合性能优异，具有较高实用性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (9)

1.一种高分子凝胶复合型堵漏剂，其特征在于：所述复合型堵漏剂各组分原料包括：以重量计，凝胶料3-5份、改性微球15-20份、纤维3-8份。
2.根据权利要求1所述的一种高分子凝胶复合型堵漏剂，其特征在于：所述凝胶料各组分原料包括：以重量计，二烯丙基甲胺8-20份、溴代十六烷15-25份、无水乙醇50-100份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸20-30份、聚丙烯胺70-80份、亚硫酸氢钠20-35份、过硫酸钾20-40份。
3.根据权利要求1所述的一种高分子凝胶复合型堵漏剂，其特征在于：所述改性微球各组分原料包括：以重量计，改性热熔胶10-20份、添加料50-80份、松香甘油脂30-45份、抗氧剂1-3份、调节剂3-8份。
4.根据权利要求3所述的一种高分子凝胶复合型堵漏剂，其特征在于：所述改性热熔胶各组分原料包括：以重量计，EVA热熔胶70-80份、马来酸酐15-25份、二甲苯5-15份、引发剂3-8份、乙醇沉淀剂5-10份。
5.根据权利要求3所述的一种高分子凝胶复合型堵漏剂，其特征在于：所述添加料各组分原料包括：以重量计，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸20-30份、聚乙二醇15-27份、对苯乙烯磺酸钠18-28份、膨润土3-5份、二乙二醇乙烯基醚10-20份、过硫酸钾10-20份、无水亚硫酸钠10-15份。
6.根据权利要求4所述的一种高分子凝胶复合型堵漏剂，其特征在于：所述引发剂为过氧化二异丙苯，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
7.根据权利要求3所述的一种高分子凝胶复合型堵漏剂，其特征在于：所述纤维包括短纤维和长纤维，所述短纤维与所述长纤维的长度比为1：（1.5-3），所述短纤维与所述长纤维的质量比为1：（1-2）；所述调节剂为石蜡。
8.一种高分子凝胶复合型堵漏剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）准备物料：
2）改性微球的制备：
a）添加料的制备：取步骤1）准备的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，蒸馏水溶解，加热至40-50℃，搅拌，再依次加入步骤1）准备的聚乙二醇、对苯乙烯磺酸钠和膨润土，继续搅拌，再依次加入二乙二醇乙烯基醚、过硫酸钾和无水亚硫酸钠，继续搅拌，缓慢升温至65-70℃，反应4-5h，剪切造粒，烘干，得到添加料；
b）取步骤1）准备的EVA热熔胶和二甲苯，加热至溶解，再加入步骤1）准备的马来酸酐，升温至120-135℃，再加入引发剂的二甲苯溶液，恒温反应，反应后缓慢降温至70-80℃，加入乙醇沉淀剂，搅拌，冷却至室温，过滤，得到改性热熔胶；
c）取改性热熔胶、松香甘油脂、抗氧剂和调节剂，混合均匀，在130-150℃下搅拌，再加入添加料，搅拌，冷却固化，烘干粉碎，得到改性微球；
3）取步骤1）准备的二烯丙基甲胺，氮气环境下加入无水乙醇溶解，搅拌，再加入溴代十六烷，继续搅拌，缓慢升温至70-75℃，反应48-55h，旋转蒸发，抽滤，得到物料A；
4）取步骤1）准备的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，蒸馏水溶解，调节PH，得到溶液B；取步骤1）准备的聚丙烯胺和物料A，蒸馏水溶解，搅拌，得到溶液C；将溶液B、溶液C混合均匀，在氮气环境下加入亚硫酸氢钠， 40-45℃水浴温度下搅拌，再加入过硫酸钾，继续搅拌，再加入步骤2）制备的改性微球、纤维，搅拌，乙醇洗涤，干燥，得到所述堵漏剂。
9.根据权利要求8所述的一种高分子凝胶复合型堵漏剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）准备物料：
a）称取二烯丙基甲胺、溴代十六烷、无水乙醇、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、聚丙烯胺、亚硫酸氢钠、过硫酸钾、聚乙二醇、对苯乙烯磺酸钠、膨润土、二乙二醇乙烯基醚和无水亚硫酸钠，备用；
b）称取EVA热熔胶、二甲苯、马来酸酐、引发剂、乙醇沉淀剂、松香甘油脂、抗氧剂和调节剂，备用；
2）改性微球的制备：
a）添加料的制备：取步骤1）准备的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，蒸馏水溶解，加热至40-50℃，搅拌15-25min，再依次加入步骤1）准备的聚乙二醇、对苯乙烯磺酸钠和膨润土，继续搅拌20-30min，再依次加入二乙二醇乙烯基醚、过硫酸钾和无水亚硫酸钠，继续搅拌30-40min，缓慢升温至65-70℃，反应4-5h，剪切造粒，烘干，得到添加料；
b）取步骤1）准备的EVA热熔胶和二甲苯，加热至溶解，再加入步骤1）准备的马来酸酐，升温至120-135℃，再加入引发剂的二甲苯溶液，恒温反应2-3h，反应后缓慢降温至70-80℃，加入乙醇沉淀剂，搅拌30-40min，冷却至室温，过滤，得到改性热熔胶；
c）取改性热熔胶、松香甘油脂、抗氧剂和调节剂，混合均匀，在130-150℃下搅拌1-2h，再加入添加料，搅拌5-10min，冷却固化，烘干粉碎，得到改性微球；
3）取步骤1）准备的二烯丙基甲胺，氮气环境下加入无水乙醇溶解，搅拌10-20min，再加入溴代十六烷，继续搅拌20-30min，缓慢升温至70-75℃，反应48-55h，旋转蒸发，抽滤，得到物料A；
4）取步骤1）准备的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，蒸馏水溶解，加入氢氧化钠调节PH至7-9，得到溶液B；取步骤1）准备的聚丙烯胺和物料A，蒸馏水溶解，搅拌20-30min，得到溶液C；将溶液B、溶液C混合均匀，在氮气环境下加入亚硫酸氢钠， 40-45℃水浴温度下搅拌20-30min，再加入过硫酸钾，继续搅拌15-25min，再加入步骤2）制备的改性微球、纤维，搅拌20-30min，乙醇洗涤，干燥，得到所述堵漏剂。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113669556A (zh) * 2021-08-26 2021-11-19 新奥新能源工程技术有限公司 一种地面燃气管道防腐工艺
CN117487099A (zh) * 2024-01-03 2024-02-02 东营市汇友石油新技术开发有限责任公司 一种承压堵漏剂的制备工艺

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101220171A (zh) * 2008-01-30 2008-07-16 济南大学 处理高分子吸水膨胀树脂的方法
CN102504776A (zh) * 2011-10-14 2012-06-20 西南石油大学 一种用于恶性漏失的堵漏剂及配制方法
CN104831401A (zh) * 2015-04-14 2015-08-12 北京化工大学 一种油溶性暂堵剂及其制备方法
CN105062440A (zh) * 2015-08-31 2015-11-18 天津中油渤星工程科技有限公司 一种堵漏防漏材料
CN105733535A (zh) * 2016-04-08 2016-07-06 中国石油大学(华东) 一种封堵型固井前置液体系及组成
CN106147738A (zh) * 2015-03-27 2016-11-23 中国石油化工股份有限公司 一种油藏深部调驱剂及其制备方法
CN106554763A (zh) * 2015-09-24 2017-04-05 中国石油化工股份有限公司 一种堵剂及其制备方法和应用
CN106609128A (zh) * 2015-10-26 2017-05-03 中国石油化工股份有限公司 一种水基钻井液用堵漏剂
CN109735315A (zh) * 2018-12-22 2019-05-10 东营方立化工有限公司 一种环保型采油用延迟交联调剖剂及制备方法和用途

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101220171A (zh) * 2008-01-30 2008-07-16 济南大学 处理高分子吸水膨胀树脂的方法
CN102504776A (zh) * 2011-10-14 2012-06-20 西南石油大学 一种用于恶性漏失的堵漏剂及配制方法
CN106147738A (zh) * 2015-03-27 2016-11-23 中国石油化工股份有限公司 一种油藏深部调驱剂及其制备方法
CN104831401A (zh) * 2015-04-14 2015-08-12 北京化工大学 一种油溶性暂堵剂及其制备方法
CN105062440A (zh) * 2015-08-31 2015-11-18 天津中油渤星工程科技有限公司 一种堵漏防漏材料
CN106554763A (zh) * 2015-09-24 2017-04-05 中国石油化工股份有限公司 一种堵剂及其制备方法和应用
CN106609128A (zh) * 2015-10-26 2017-05-03 中国石油化工股份有限公司 一种水基钻井液用堵漏剂
CN105733535A (zh) * 2016-04-08 2016-07-06 中国石油大学(华东) 一种封堵型固井前置液体系及组成
CN109735315A (zh) * 2018-12-22 2019-05-10 东营方立化工有限公司 一种环保型采油用延迟交联调剖剂及制备方法和用途

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113669556A (zh) * 2021-08-26 2021-11-19 新奥新能源工程技术有限公司 一种地面燃气管道防腐工艺
CN117487099A (zh) * 2024-01-03 2024-02-02 东营市汇友石油新技术开发有限责任公司 一种承压堵漏剂的制备工艺
CN117487099B (zh) * 2024-01-03 2024-03-12 东营市汇友石油新技术开发有限责任公司 一种承压堵漏剂的制备工艺

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