[发明专利]一种气溶封固性乳液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种气溶封固性乳液及其制备方法，所述封堵剂主要由以下质量份数的成分制备而成：单体丁二烯60‑90份，单体苯乙烯25‑55份，丙烯酸丁酯3‑15份，丙烯酸月桂醇酯3‑15份，乳化剂1.5‑3份，去离子水100‑120份，分子量调节剂0.16‑0.35份，抗氧剂0.02‑0.04份，填充油5‑12份，引发剂0.1‑0.4份，螯合剂0.01‑0.025份，链终止剂0.1‑0.5份。本发明的气溶封固性乳液对地层水形成封堵，同时具备很好的驻留与承压能力，降低了含水率，提高天然气的开采效率，对微裂缝的封堵效果好，防止裂缝开启，保证气井井壁的稳定性，并且能快速溶于页岩气、天然气、煤层气中，并随气液排出，形成快速气路通道，对地底岩层无损伤。

技术领域

本发明涉及气井开采封堵领域，特别涉及一种气溶封固性乳液及其制备方法。

背景技术

在矿物开采过程中，气井相对油井的封堵施工难度较大，目前一般都采用水泥浆对气井进行封堵。但传统的水泥浆封堵剂的失水性大，流动性能差，在实际施工过程中，水泥浆不能迅速凝结成一定强度封堵层，不仅会影响施工周期，并且容易因气井内反吐压力或气窜造成封堵失败；而且在抬起封堵管柱的时候，井内产生抽吸压力，使进入地层的水泥浆流回井筒，导致对气井封堵失败。

因此，现有的页岩气井用封堵剂还有待进一步发展。

发明内容

针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种气溶封固性乳液及其制备方法，以解决现有采用水泥浆类封堵剂的封堵慢、容易因气井反吐压力导致封堵失败的问题。

本发明提供了以下技术方案：

一种气溶封固性乳液，其中，所述封堵剂主要由以下质量份数的成分制备而成：

单体丁二烯60-90份，单体苯乙烯25-55份，丙烯酸丁酯3-15份，丙烯酸月桂醇酯3-15份，乳化剂1.5-3份，去离子水100-120份，分子量调节剂0.16-0.35份，抗氧剂0.02-0.04份，填充油5-12份，引发剂0.1-0.4份，螯合剂0.01-0.025份，链终止剂0.1-0.5份。

上述四种单体进行如下的化学反应，形成封堵剂产物：

其中，丙烯酸月桂醇酯又称为丙烯酸十二酯，具有低挥发、低粘度的特性，与丁二烯、苯乙烯、丙烯酸丁酯反应中，起到支化作用，用于提高产物的分散性和溶解性。而丁二烯起到增加封堵剂的粘度的作用，丙烯酸丁酯提高产物溶解性，上述四种单体相互协同作用，反应合成分子量3-5万的封堵剂，所述封堵剂不仅流动性和溶解性有所提高，并且具备优良的驻留和承压能力，对气井的裂缝的封堵效果好；60-90份的单体丁二烯，25-55份的单体苯乙烯，3-15份的丙烯酸丁酯，3-15份的丙烯酸月桂醇酯相互配合，极大地提高了封堵剂的综合性能，使其具有优良的驻留和承压能力，使封堵剂具备更好的封堵性能。过多的丁二烯会增加体系的粘度，影响封堵剂的流动性；而过多的丙烯酸丁酯和丙烯酸月桂醇酯会使溶解性过高，影响驻留性能，减弱封堵剂的封堵效果。

此外，上述3-5万分子量大小的封堵剂具有优良的气溶性，能快速溶解于页岩气、天然气和煤层气中，随气排出，便于快速形成气路通道，利于气井的开采。

优选地，原料中的单体丁二烯、单体苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸月桂醇酯分别采用以下方法精制而成：

将单体丁二烯或者苯乙烯分别用10-15％氢氧化钠溶液淋洗，去除其中的阻聚剂，得到纯度99％的丁二烯和纯度99.6％的苯乙烯；

对丙烯酸丁酯进行蒸馏处理，去除阻聚剂；

对丙烯酸月桂醇酯进行甲醇打浆、过滤和干燥处理，去除阻聚剂。

上述精制方法能高效去除单体原料中的阻聚剂，提高四种单体进行聚合反应的反应效率，提高封堵剂的产率。