[发明专利]一种滑溜水压裂可降解转向剂的合成方法

说明书

一种滑溜水压裂可降解转向剂的合成方法，以乳酸(LA)为单体，辛酸亚锡(Sn(Oct)₂₎为引发剂，在氮气保护下合成末端为羧基的聚乳酸(PLA)；再以丙烯酸叔丁酯(TBA)、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸(AMPS)为功能单体，以羧基偶氮化合物(4,4’‑偶氮二(4‑腈基戊酸))为引发剂，在氮气保护下合成末端含羧基的低聚物(AMPS‑TBA)；然后将末端为羧基的聚乳酸(PLA)、末端含羧基的低聚物(AMPS‑TBA)与淀粉溶液混合，以浓硫酸为催化剂进行接枝共聚；将接枝共聚产物经造粒、烘干得到的固体颗粒即为滑溜水可降解压裂暂堵转向剂，本发明合成的滑溜水压裂可降解转向剂具有易自降解、返排性能好，暂堵强度高及原料环保的优点。

技术领域

本发明涉及油气田压裂改造技术领域，具体涉及一种滑溜水压裂可降解转向剂的合成方法。

背景技术

暂堵转向压裂是提高初次压裂压后短期内高含水油井产量和采收率最有效的增产措施之一，通过在压裂过程中实时加入暂堵剂，暂堵老缝或已加砂缝，通过破裂压力、裂缝延伸压力的变化使流体发生转向，从而造出新缝。国内在暂堵剂的研发方面也做了大量工作，并且市场上也有较为成熟的暂堵剂产品，目前应用较为成熟的水基选择性暂堵剂主要分为凝胶类和聚合物类，但普遍存在着原料成本高、有毒，暂堵剂产品封堵强度不理想及返排性能欠佳等问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种滑溜水压裂可降解转向剂的合成方法，合成的滑溜水压裂可降解转向剂具有易自降解、返排性能好，暂堵强度高及原料环保的优点。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种滑溜水压裂可降解转向剂的合成方法，包括以下步骤：

1)以乳酸(LA)为单体，辛酸亚锡(Sn(Oct)₂₎为引发剂，控制温度175～185℃，在氮气保护下合成末端为羧基的聚乳酸(PLA)，其中辛酸亚锡(Sn(Oct)₂₎的加量为单体总量的0.5％，反应时间为8～12h，末端为羧基的聚乳酸(PLA)的分子量为4～6万，其反应过程为：

2)以丙烯酸叔丁酯(TBA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为功能单体，以羧基偶氮化合物(4,4’-偶氮二(4-腈基戊酸))为引发剂，在氮气保护下合成末端含羧基的低聚物(AMPS-TBA)，其中丙烯酸叔丁酯(TBA)与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)的质量比为1:2，功能单体总量为25％～30％，4,4’-偶氮二(4-腈基戊酸)的加量为功能单体总量的1％，反应温度为50℃，反应时间4h，其反应过程为：

3)将合成的末端为羧基的聚乳酸(PLA)、末端含羧基的低聚物(AMPS-TBA)与淀粉溶液混合，以浓硫酸为催化剂，在95℃恒温反应4h进行接枝共聚，其中末端为羧基的聚乳酸(PLA)的质量分数为10％～15％，末端含羧基的低聚物(AMPS-TBA)的质量分数为10％～15％，淀粉的质量分数为15％～20％，浓硫酸加量为反应物总体积的0.2％～0.3％，其余为水分，其反应过程为：

4)将步骤3)接枝共聚产物经造粒、烘干并筛分出40～60目的固体颗粒即为滑溜水可降解压裂暂堵转向剂。

本发明有益效果是：滑溜水压裂可降解转向剂在清水中28小时内的自溶解率达到100％，过渗透率为59.4×10^-3μm²裂缝可承受强度大于53.8MPa/m，暂堵率超过96.8％，能够有效封堵地层裂缝，满足暂堵转向压裂的现场施工要求。同时还具有原料来源广、生产过程无污染、产物可以生物降解、热稳定性好、承压变形能力强及返排性能好的特点。

附图说明