[发明专利]一种凝胶封堵材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种凝胶封堵材料及其制备方法，制备方法包括以下步骤：将非离子型水溶性单体、离子型水溶性单体、疏水单体、功能单体加入水中，得到单体混合液；调节所述单体混合液的pH值为2‑6后，将所述单体混合液、支化多糖聚合物水溶液或分散液与纳米粘土分散液混合得混合液，保护气氛下，向所述混合液中加入引发剂，在30‑50℃反应3‑12h，得到凝胶基液；稀释所述凝胶基液后，加入交联剂并调节pH值为4‑6，在35‑80℃下静置4‑12h，得到所述凝胶封堵材料。该凝胶封堵材料具有良好的界面粘附力以及压缩强度，能够应用于油气井施工过程中防治油气窜流，有效保证开采效率。

技术领域

本发明涉及一种凝胶封堵材料，尤其涉及一种凝胶封堵材料及其制备方法，属于油田化学工程技术领域。

背景技术

油气勘探逐渐向着深井、高温井和复杂经的放向发展，钻井过程中时常会有复杂的事故发生。其中，井漏和油气水窜流就是钻井作业中常见的井下复杂情况。

井漏就是在钻井、固井、测试各种井下作业过程中，各种工作液在压差作用下渗入地层的现象。井漏一旦发生，不仅会延误钻井时间、损失钻井液、还会损害油气层，造成重大的经济损失。处理这些井漏问题，一般要占用钻井周期的10％左右，当遇到裂缝性漏失和溶洞性漏失事故时，处理时间更是达到了钻井周期的70％以上。

油气水窜流是指经过长期注水开发的油田中，绝大部分油气井产量递减且含水量上升迅速，储层非均质性导致层内层间矛盾日益突出。由于地质和工程上的诸多因素，以及经过注水的长期冲刷，加之黏土膨胀、微粒运移和油气井出砂，使油气藏孔隙结构发生了较大的变化，储层物理特性也发生变化，油气水井连通的厚油气层部位逐渐形成了高渗透带或大孔道，甚至后期会形成注入水窜流的优势通道，导致大量的注入水沿高渗透带无效循环，严重影响了注水开发效果，导致才有效率下降，施工效果不佳等，严重甚至可能导致井喷等危害施工安全和人员生命的重大事故。

因此，如何有效封堵井漏和高渗透带，高效控制注入水的无效循环，实现油气井的高效安全的开采，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种凝胶封堵材料，该凝胶封堵材料具有良好的界面粘附力以及压缩强度，能够应用于油气井施工过程中防治油气窜流，有效保证开采效率。

本发明还提供一种凝胶封堵材料的制备方法，该方法可以得到具有高强、高界面粘附性能的凝胶封堵材料，从而使凝胶封堵材料具有优异的油气耐压封堵性能。

本发明提供一种凝胶封堵材料的制备方法，包括以下步骤：

将非离子型水溶性单体、离子型水溶性单体、疏水单体、功能单体加入水中，得到单体混合液；

调节所述单体混合液的pH值为2-6后，将所述单体混合液、支化多糖聚合物水溶液或分散液与纳米粘土分散液混合得混合液，保护气氛下，向所述混合液中加入引发剂，在30-50℃反应3-12h，得到凝胶基液；

稀释所述凝胶基液后，加入交联剂并调节pH值为4-6，在35-80℃下静置4-12h，得到所述凝胶封堵材料；

其中，所述离子型水溶性单体包括阴离子型水溶性单体和阳离子型水溶性单体；

所述非离子型水溶性单体、离子型水溶性单体、疏水单体的摩尔比为(15-30)：(10-20)：(0-0.5)，所述功能单体为所述非离子型水溶性单体、离子型水溶性单体、疏水单体总质量的0.5-5％，所述阴离子型水溶性单体和阳离子型水溶性单体的摩尔比为(0.8-1)：1，所述交联剂的质量为稀释后凝胶基液质量的0.02-0.5％。

如上所述的凝胶封堵材料的制备方法，其中，单体在所述混合液中的质量分数为5-50％。

如上所述的凝胶封堵材料的制备方法，其中，支化多糖聚合物在所述混合液中的质量分数为0.5-7.5％。