專利名稱：一種多元聚合凝膠的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種多元聚合凝膠的制備方法，本發明涉及高分子多組分接枝共聚以及工程技術領域。
背景技術：
目前，油氣井在進行鉆井完井和修井等作業過程中，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。而這種常規壓井必然對儲層造成傷害，有些井作業完以后很久沒有產量，甚至完全成為廢井，并且施工費用昂貴，施工周期長、作業復雜等特點。為改變這種狀況，可采用帶壓作業來替代壓井液壓井，即通過井口設備控制井筒壓力，既能確保井口作業安全，又能避免壓井液給儲層帶來的傷害。但是，帶壓作業存在作業費用高、周期長等問題，并且目前采用的帶壓作業還不能滿足某些特殊井的作業要求。我國油田用凝膠 的研制始于20世紀60年代末。80年代，凝膠技術得到更大的發展，其中聚丙烯酰胺交聯凝膠體系的研究和應用取得很大的進步。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域的應用。中國專利公告號CN101135237B，提供了一種井下凍膠閥的技術及工藝，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。
發明內容
本發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，確保油氣井作業時的安全，并有效保護儲層免受傷害。本發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，在水介質中，40°C環境中通入氮氣，經引發劑引發后，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。在接枝共聚反應過程中所使用的原料質量份數配比為: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。在接枝共聚反應中持續通入氮氣，直至反應結束。所加的弓I發劑是過硫酸鉀與亞硫酸鈉。在成膠過程中，所加的交聯劑為硫酸鉻鉀，破膠劑為過硫酸銨或過硫酸銨與亞硫酸氫鈉(亞硫酸鈉)復配體系。所加的硫酸鉻鉀，所用質量為接枝共聚物的0.01-0.03%。
所加的過硫酸銨質量為接枝共聚物的0.02-0.5%，其與亞硫酸氫鈉的質量比為
2: 10在水為介質，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環境中通入氮氣，經引發劑引發后，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。上述接枝共聚反應的反應式如下:鏈引發:
權利要求
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，在水介質中，40°C環境中通入氮氣，經引發劑引發后，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，加入交聯劑和破膠體系后，形成可控破膠的多元聚合凝膠。
2.根據權利要求1所述多元聚合凝膠的制備方法，其特征在于:在接枝共聚反應中持續通入氮氣，直至反應結束。
3.根據權利要求1所述的多元聚合凝膠合成方法，其特征在于:所加的交聯劑為硫酸鉻鉀，質量為基液的0.01-0.03%。
4.根據權利要求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配體系，過硫酸銨質量為基液的0.02-0.5%， 其與亞硫酸氫鈉的質量比為2: I。
全文摘要
本發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，在水介質中，40℃環境中通入氮氣，經引發劑引發后，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，加入交聯劑和破膠體系，形成可控破膠的多元聚合凝膠；本發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 優先權日2011年12月28日
發明者劉德基, 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