[发明专利]一种温度控制压裂用暂堵纤维的制备方法

说明书

一种温度控制压裂用聚合物暂堵纤维的制备方法，包括分温控颗粒的制备和纤维成型两个部分，利用苯乙烯、马来酸酐与引发剂制备温度调控颗粒，温度调控颗粒作为第二种聚合物添加入聚乙烯醇中，合成本发明所提出的聚合物暂堵纤维。本发明制备的一种温度控制压裂用聚合物暂堵纤维的低温不溶，高温加速溶解，从而解决常规聚合物暂堵剂封堵时间与溶解时间的矛盾；本发明在聚乙烯醇中添加第二种聚合物，是一种产生温度控制溶解过程的先进方法。

技术领域

本发明属于油田化学品技术领域，涉及一种温度控制压裂用暂堵纤维的制备方法。

背景技术

压裂暂堵是利用压裂暂堵剂泵入井内后选择性地进入封堵压裂的老裂缝。不强烈地堵塞地层岩石孔隙，使得压裂液走向不完全沿着旧裂缝，从而制造新缝，改善油流通道，达到增产目的。一般对压裂暂堵剂的要求是：在压裂施工过程中，暂堵剂不溶解或尽量少溶解，以方便新裂缝的产生；在压裂施工完成后，完全溶解或尽可能多的溶解，使旧裂缝恢复导流功能，从而在整体上实现原油增产的目的。目前使用的暂堵剂是以聚乙烯醇纤维为代表的聚合物暂堵剂。但是，聚乙烯醇纤维的溶解时间控制不太理想。当聚乙烯醇醇解度太低时，可以确保纤维对旧裂缝的封堵能力，但是溶解速度慢，地层旧裂缝功能恢复时间太长。当聚乙烯醇醇解度较高时，溶解速度较快。但在压裂施工时间较长时，由于快速溶解难以保证压裂过程中的封堵效果。当聚乙烯醇完全醇解时制成的纤维，则会因为强烈的氢键作用形成晶区而难以溶解。其他聚合物也存在封堵时间和溶解时间的矛盾。本发明希望在聚乙烯醇中添加第二种聚合物，产生温度控制溶解过程的先进方法。从而解决常规聚合物暂堵剂封堵时间与溶解时间的矛盾。

发明内容

本发明的目的是提供一种温度控制压裂用暂堵纤维的制备方法，解决了现有技术中存在的常规聚合物暂堵剂封堵时间与溶解时间的矛盾问题。

本发明所采用的技术方案是，一种温度控制压裂用暂堵纤维的制备方法，包括分温控颗粒的制备和纤维成型，具体按照以下步骤实施：

步骤1、用有机溶剂溶解苯乙烯、马来酸酐与引发剂，得到反应物溶液；

步骤2、恒温搅拌步骤1所得的反应物溶液；

步骤3、将步骤2所得的反应物溶液降温，用乙醇稀释反应物溶液，使反应物溶液析出沉淀物；

步骤4、将步骤3所得的沉淀物过滤干燥，得到苯乙烯马来酸酐交替共聚物粉体，即得到温度调控颗粒；

步骤5、一定温度下，将步骤4所得的温度调控颗粒加入至聚乙烯醇溶液，高速搅拌使温度调控颗粒在聚乙烯醇溶液中分散均匀，低速搅拌，使温度调控颗粒分散均匀后的聚乙烯醇溶液脱泡，得到混合溶液；

步骤6、步骤5所得的混合溶液通过利用纺丝斧喷丝干燥，干燥后将纤维切割纤维小段，即得到温度控制压裂用聚合物暂堵纤维。

本发明的特点还在于：

步骤1中苯乙烯与马来酸酐的质量比为1.1︰1～1.2︰1。

步骤1中有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮。

步骤1中反应物溶液中苯乙烯与马来酸酐的浓度之和为105～110g/L，反应物溶液中引发剂为偶氮二异丁腈，偶氮二异丁腈浓度为1～3g/L。

步骤2中恒温温度为50～60℃，搅拌时间为4～6h。

步骤3中稀释用乙醇与反应物溶液的体积比为1:1。

步骤5中的聚乙烯醇溶液质量浓度为10～15％，醇解度为99％，聚合度为1700，温度调控颗粒与聚乙烯醇质量比为1:2。

步骤5一定温度控在60～70℃，高速搅拌5～15min，低速搅拌3～9h。

步骤6中纺丝斧喷丝参数设定为喷丝板孔数800～1200，孔直径为70～90μm。