[发明专利]高效水平井堵水剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及油田化学技术领域，涉及一种高效水平井堵水剂的制备方法。

背景技术

随着油田开发的深入，水平井井数不断增加，水平井开发油田综合含水逐年升高，高渗透油层出水严重，低渗透油层生产潜力难以发挥，水平井有效堵水技术亟待发展。国外在水平井堵水中多使用RPM相渗透率调整剂，该调整剂为高分子聚合物或冻胶类，国内使用的堵水剂多是水泥、粘土等对油水没有选择性的无机堵水剂。

众所周知，在自由基聚合反应过程中，如果聚合物不溶于单体，生成的聚合物或长链自由基就会以固态沉淀出来，形成异相聚合体系，把它叫做沉淀聚合。丙烯腈在水溶液的聚合反应就属此类，反应开始以后，很快出现白色沉淀，沉淀越积越多形成淤浆，故又叫淤浆聚合。在聚合过程中，由长链自由基不溶于丙烯腈水溶液，成卷曲状态，使其端基可能被包离，而大大影响了双基的终止速度，出现反应自动加速的现象使聚合周期缩短。通常通过过氧化物热分解产生自由基，引发聚合反应，若将过氧化物与适当的还原剂配位，组成氧化还原体系，由氧化还原反应产生自由基，一引发聚合反应，这可使引发剂的分解活化能降低，从而提高引发和聚合速率，或者可使聚合反应在较低的温度下进行，丙烯腈通过淤浆反应形成线性聚合物，俗称“腈纶”。线性聚合物-腈纶通过碱解不能形成体型化的可动堵水凝胶，不能满足于水平井堵水的施工作业。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在原丙烯腈淤浆聚合过程中，引入适合的功能性单体和交联剂，通过分子设计，使之形成具有功能性侧基的体型化空间分子结构，才能在水平井堵水作业过程中，能形成堵水凝胶的高效水平井堵水剂的制备方法。

本发明的高效水平井堵水剂的制备方法，依次包括以下步骤：

在三口反应瓶中装有温度计、带轴封的搅拌器和回流冷凝管，冷凝管的顶部接一气密封水管，用氨气置换反应瓶中的空气，然后加入80份(体积份数)的脱气蒸馏水、10份(体积份数)的丙烯腈、2份(体积份数)的交联剂溶液和1份(体积份数)的功能性单体溶液，用水浴加热，当水浴反应温度达到50℃时，加入4份(体积份数)的硫酸亚铁铵水溶液和0.8份(体积份数)的0.1N硫酸的混合液，当反应温度达到50℃时，加入5份(体积份数)的过硫酸钾溶液和10份(体积份数)的亚硫酸氢钠水溶液，很快便有白色沉淀出现，使反应液呈现乳白色，反应初期放热量大，应注意控温，反应1小时后，加入10份(体积份数)的碳酸钠溶液，使聚合反应终止，即得高效水平井堵水剂。

所述过硫酸钾溶液的浓度为4％、亚硫酸氢钠水溶液的浓度为1％、硫酸亚铁铵水溶液的浓度为0.005％、碳酸钠溶液的浓度为1％、交联剂溶液的浓度为1％、功能性单体溶液的浓度为1％。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明在原丙烯腈淤浆聚合过程中，引入适合的功能性单体和交联剂，通过分子设计，使之形成具有功能性侧基的体型化空间分子结构，能在水平井堵水作业过程中，形成堵水凝胶。注入时粘度低，便于注入；形成的凝胶强度高，而且抗盐耐高温性能好，有效期长。

具体实施方式

下面对本发明的高效水平井堵水剂的制备方法作进一步说明。

实施例1

本发明的高效水平井堵水剂的制备方法，依次包括以下步骤：在三口反应瓶中装有温度计、带轴封的搅拌器和回流冷凝管，冷凝管的顶部接一气密封水管，用氨气置换反应瓶中的空气，然后加入80ml脱气蒸馏水、10ml丙烯腈、2ml浓度为1‰交联剂溶液和1ml浓度为1％功能性单体溶液，用水浴加热，当水浴反应温度达到50℃时，加入4ml浓度为0.005％的硫酸亚铁铵水溶液和0.8ml的0.1N硫酸的混合液，当反应温度达到50℃时，加入5ml浓度为4％的过硫酸钾溶液和10ml浓度为1％的亚硫酸氢钠水溶液，很快便有白色沉淀出现，使反应液呈现乳白色，反应初期放热量大，应注意控温，反应1小时后，加入10ml浓度为1％碳酸钠溶液，使聚合反应终止，即得高效水平井堵水剂。

本发明在原丙烯腈淤浆聚合过程中，引入适合的功能性单体和交联剂，通过分子设计，使之形成具有功能性侧基的体型化空间分子结构，才能在水平井堵水作业过程中，形成堵水凝胶。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。