[发明专利]一种可膨胀选择性长效堵水剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可膨胀选择性长效堵水剂及其制备方法，包括A、B两组分，所述A组分为聚氨酯预聚体，占堵水剂原料总质量的60％‑85％，所述B组分为1％‑20％亲水性功能性单体、1％‑10％亲水性纳米材料、0.01％‑1％引发剂、0.01％‑5％催化剂、1％‑10％扩链剂与水混合形成的混合溶液，B组分中各原料的含量为单剂在堵水剂原料总质量中所占的比例；所述堵水剂由A、B两组分混合后，聚氨酯预聚体、亲水性功能性单体、亲水性纳米材料在引发剂、催化剂和扩链剂的共同作用下聚合而成。本发明在传统的聚氨酯材料中引入亲水性功能单体和亲水性纳米材料，增强了堵水剂的吸水膨胀型、稳定性和封堵能力，具有堵水不堵油的特点，适用于高含水区块油水井的堵水作业。

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，特别涉及一种可膨胀选择性长效堵水剂及其制备方法。

背景技术

油井出水是油田开发中后期遇到的普遍现象，特别是水驱油田。油井出水不仅会降低产量、加快设备腐蚀，还会导致地层原有结构破坏，加重油井出砂，同时还会增加污水处理量，减缓油田开采进度等。目前，油田的堵水方法主要是机械堵水法和化学堵水法。化学堵水是目前研究最多、最有效的方法。常见有化学堵剂主要有聚丙烯酰胺类的高分子聚合物凝胶、树脂类堵水剂、水泥类堵水剂、无机盐类堵水剂、泡沫堵水剂等。随着油田开采难度的日益增加，现有的化学堵水剂存在很多问题及使用局限，非选择性堵水常常会造成误堵，将水和油同时堵死，沉淀类的堵水剂还会造成严重储层伤害，影响产量。另外，堵水剂的耐盐性差、耐腐蚀性和冲刷性弱等问题，导致堵水剂的有效期短。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种可膨胀选择性长效堵水剂及其制备方法，所述堵水剂可用于油井各种条件下的堵水作业，具有堵水不堵油、弹性好、粘接力强、封堵强度高等优点，具有很好的堵水效果，且堵水有效期长，适用于高含水区块油水井的堵水作业。

本发明的技术方案如下：

一方面，提供一种可膨胀选择性长效堵水剂，包括A、B两组分，所述A组分为聚氨酯预聚体，所述B组分为亲水性功能性单体、亲水性纳米材料、引发剂、催化剂、扩链剂与水混合形成的混合溶液；所述堵水剂由A、B两组分混合后，聚氨酯预聚体、亲水性功能性单体、亲水性纳米材料在引发剂、催化剂和扩链剂的共同作用下聚合而成。

作为优选，各组分的质量百分比如下：聚氨酯预聚体60％-85％、亲水性功能性单体1％-20％、亲水性纳米材料1％-10％、引发剂0.01％-1％、催化剂0.01％-5％、扩链剂1％-10％，余量为水。

作为优选，所述亲水性功能性单体为含有酰胺基或磺酸基的功能性单体。

作为优选，所述亲水性功能性单体为丙烯腈、丙烯酰胺、丙烯酸、苯乙烯磺酸、乙烯磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙烯酰胺或丙烯酸季铵盐衍生物中的一种或多种。

作为优选，所述亲水性纳米材料为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米三氧化二铝中的一种或多种。

作为优选，所述引发剂为偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉、过硫酸盐、氧化还原引发剂中的任一种。

作为优选，所述催化剂为三乙醇胺、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、有机铋中的任一种。

作为优选，所述扩链剂为三羟甲基丙烷、1,4-丁二醇、三异丙醇胺、二甲硫基甲苯二胺中的任一种。

作为优选，所述聚氨酯预聚体由多元醇和异氰酸酯反应制备而成，

所述多元醇为聚乙二醇、聚氧化丙烯二醇、聚己内酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚四亚甲基醚二醇、聚四氢呋喃二醇、聚氧化丙烯三醇中的一种或多种；

所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。