專利名稱：一種多元聚合凝膠的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多元聚合凝膠的制備方法，本發(fā)明涉及高分子多組分接枝共聚以及工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，油氣井在進行鉆井完井和修井等作業(yè)過程中，為保證施工安全，通常采用泥漿或壓井液以及相配套的壓井裝置壓井。而這種常規(guī)壓井必然對儲層造成傷害，有些井作業(yè)完以后很久沒有產(chǎn)量，甚至完全成為廢井，并且施工費用昂貴，施工周期長、作業(yè)復(fù)雜等特點。為改變這種狀況，可采用帶壓作業(yè)來替代壓井液壓井，即通過井口設(shè)備控制井筒壓力，既能確保井口作業(yè)安全，又能避免壓井液給儲層帶來的傷害。但是，帶壓作業(yè)存在作業(yè)費用高、周期長等問題，并且目前采用的帶壓作業(yè)還不能滿足某些特殊井的作業(yè)要求。我國油田用凝膠 的研制始于20世紀60年代末。80年代，凝膠技術(shù)得到更大的發(fā)展，其中聚丙烯酰胺交聯(lián)凝膠體系的研究和應(yīng)用取得很大的進步。但是聚丙烯酰胺類凝膠存在膠體強度小，與管壁粘附性差的缺點，更重要的是金屬離子對聚丙烯酰胺有嚴重的降解破壞作用，因而限制了其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。中國專利公告號CN101135237B，提供了一種井下凍膠閥的技術(shù)及工藝，是由瓜膠、片堿、甲醛、硼砂以及雙氧水組成的凝膠，其工藝簡單，施工周期短，但是存在與管壁粘附較差，承壓能力較低等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種多元聚合凝膠的制備方法，其制備的多元聚合凝膠基液粘度低，膠體強度大，與管壁粘附強，承壓能力高，用來封隔井筒，確保油氣井作業(yè)時的安全，并有效保護儲層免受傷害。本發(fā)明所述的多元聚合凝膠的制備方法是以羧甲基纖維素鈉、丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酸為原料，在水介質(zhì)中，40°C環(huán)境中通入氮氣，經(jīng)引發(fā)劑引發(fā)后，在攪拌的條件下形成接枝共聚物。將該接枝共聚物溶解于水，配制為1.5-2%的基液，加入交聯(lián)劑和破膠體系，形成可控破膠的多元聚合凝膠。在接枝共聚反應(yīng)過程中所使用的原料質(zhì)量份數(shù)配比為:1-5%羧甲基纖維素、10-20%丙烯酰胺、3-8% 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、0.5-6%丙烯酸、10-20%丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、余量為水。在接枝共聚反應(yīng)中持續(xù)通入氮氣，直至反應(yīng)結(jié)束。所加的弓I發(fā)劑是過硫酸鉀與亞硫酸鈉。在成膠過程中，所加的交聯(lián)劑為硫酸鉻鉀，破膠劑為過硫酸銨或過硫酸銨與亞硫酸氫鈉(亞硫酸鈉)復(fù)配體系。所加的硫酸鉻鉀，所用質(zhì)量為接枝共聚物的0.01-0.03%。
所加的過硫酸銨質(zhì)量為接枝共聚物的0.02-0.5%，其與亞硫酸氫鈉的質(zhì)量比為
2: 10在水為介質(zhì)，以羧甲基纖維素鈉、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酸為原料，40°C環(huán)境中通入氮氣，經(jīng)引發(fā)劑引發(fā)后，在攪拌的條件下形成接枝共聚物。該接枝共聚物溶解后，加入交聯(lián)劑和破膠體系后，能夠形成可控破膠的多元聚合凝膠。上述接枝共聚反應(yīng)的反應(yīng)式如下:鏈引發(fā):
權(quán)利要求
1.一種多元聚合凝膠的制備方法:其特征在于:以羧甲基纖維素鈉、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酸為原料，在水介質(zhì)中，40°C環(huán)境中通入氮氣，經(jīng)引發(fā)劑引發(fā)后，在攪拌的條件下形成接枝共聚物；所使用的原料配比為:1-5%羧甲基纖維素、10-20%丙烯酰胺、3-8% 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、0.5_6%丙烯酸、10-20%丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、余量為水，將該接枝共聚物溶解于水，配制成1.5-2%基液，加入交聯(lián)劑和破膠體系后，形成可控破膠的多元聚合凝膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述多元聚合凝膠的制備方法，其特征在于:在接枝共聚反應(yīng)中持續(xù)通入氮氣，直至反應(yīng)結(jié)束。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元聚合凝膠合成方法，其特征在于:所加的交聯(lián)劑為硫酸鉻鉀，質(zhì)量為基液的0.01-0.03%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元聚合凝膠制備方法，其特征在于:所加的破膠劑為過硫酸銨或者過硫酸銨與亞硫酸氫鈉或亞硫酸鈉復(fù)配體系，過硫酸銨質(zhì)量為基液的0.02-0.5%， 其與亞硫酸氫鈉的質(zhì)量比為2: I。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多元聚合凝膠的制備方法；以羧甲基纖維素鈉、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酸為原料，在水介質(zhì)中，40℃環(huán)境中通入氮氣，經(jīng)引發(fā)劑引發(fā)后，在攪拌的條件下形成接枝共聚物；所使用的原料配比為1-5％羧甲基纖維素、10-20％丙烯酰胺、3-8％ 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、0.5-6％丙烯酸、10-20％丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨，將該接枝共聚物溶解于水，配制成1.5-2％基液，加入交聯(lián)劑和破膠體系，形成可控破膠的多元聚合凝膠；本發(fā)明方法生成的多元聚合凝膠具有成本低、基液粘度低，便于泵送，成膠后粘度大、抗壓差能力強等優(yōu)點。
文檔編號C08F220/56GK103183779SQ201110446688
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者劉德基, 尹玉川, 王丙坤, 孫忠杰, 李曉輝, 石峰, 吳迪, 祝洪爽, 鄧生輝, 馬玉花, 姚普勇 申請人:中國石油天然氣股份有限公司