[发明专利]一种用于暂时封堵输油管道的水凝胶及其制备方法

说明书

本发明提供一种用于暂时封堵输油管道的水凝胶，所述水凝胶由反应物接枝、共聚和化学交联所得，所述反应物包括明胶、水、酰胺类单体、丙烯酸系单体、中和剂、引发剂、双组份交联剂、增稠剂和防腐剂，其中，所述双组分交联剂的质量百分比为0.5％‑0.8％，所述引发剂的质量百分比为0.1‑0.2％。所述制备方法包括：将质量百分比为1％‑2％的明胶的溶液和2％‑3％的酰胺类单体在第一温度下反应；将中和度为70～80％的丙烯酸系单体加入反应所得溶液中，加入0.5％‑0.8％的双组份交联剂和0.1‑0.2％的引发剂，在第二温度下接枝共聚反应；加入0.2％‑0.5％的增稠剂和0.1％‑0.3％的防腐剂，得到水凝胶。

技术领域

本发明涉及水凝胶封堵剂技术领域，尤其涉及一种用于暂时封堵输油管道的水凝胶及其制备方法。

背景技术

随着国家经济的发展，对石油产品的需求量增加，长距离输油目前最有效的方式就是管道输送。但随着使用年限的增加，由于腐蚀和外力作用等因素会导致管道破裂以及穿孔等问题，造成原油的泄漏，导致运输的中断。这样不仅会造成严重的环境污染和能源浪费，甚至有可能引发灾难性的事故。当上述情况发生时，需要进行切割换管工艺，此外长距离输油管道中含有一定量的可燃气体，因此需要动火作业之前，需要先通入大量的惰性气体来降低氧气和可燃气体的含量来保证工艺安全。

封堵剂是一种具有优异的密封性能和较大的韧性和形变能力的产品。目前封堵剂的产品有很多，如聚氨酯、双组分泡沫以及物理封堵如气囊等，但这类产品归结起来有以下几个缺点，例如1)封堵后抗压性能较差如泡沫等；2)封堵后无法进行动火作业如气囊等；3)封堵效果良好，材料也有耐燃性但是存在作业之后不好疏通的问题。因此，现有的封堵剂无法满足输油管道的封堵。

因此，亟需一种能够用于暂时封堵输油管道的新型封堵剂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种用于暂时封堵输油管道的水凝胶及其制备方法，以解决现有的封堵剂无法满足输油管道的封堵的问题。

基于上述目的，本发明提供了一种用于暂时封堵输油管道的水凝胶，所述水凝胶由反应物接枝、共聚和化学交联所得，所述反应物包括明胶、水、酰胺类单体、丙烯酸系单体、中和剂、引发剂、双组份交联剂、增稠剂和防腐剂，其中，所述双组分交联剂的质量百分比为0.5％-0.8％，所述引发剂的质量百分比为0.1-0.2％。

在其中一个实施例中，所述双组份交联剂为N-N亚甲基双丙烯酰胺和N-羟甲基丙烯酰胺。

在其中一个实施例中，所述N-N亚甲基双丙烯酰胺和N-羟甲基丙烯酰胺的质量比为4～8:2～6。

在其中一个实施例中，所述反应物中除交联剂和引发剂外的各物质的质量百分比为：

明胶1％-2％、酰胺类单体2％-3％、丙烯酸系单体1.5％-2％、增稠剂0.2％-0.5％、中和剂1.5％-2％、防腐剂0.1％-0.3％，余量为水。

在其中一个实施例中，所述酰胺类单体为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠；所述丙烯酸系单体为丙烯酸；所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾或过氧化氢；所述防腐剂为山梨酸钾和对羟基苯甲酸酯的至少一种；所述增稠剂为乙二胺四乙酸二钠和二乙醇胺中的至少一种；所述中和剂为氢氧化钠和碳酸氢钠的至少一种。

本发明实施例还提供一种用于暂时封堵输油管道的水凝胶的制备方法，包括：

将质量百分比为1％-2％的明胶的溶液和2％-3％的酰胺类单体在第一温度下反应；

将中和度为70～80％的丙烯酸系单体加入反应所得溶液中，加入0.5％-0.8％的双组份交联剂和0.1-0.2％的引发剂，在第二温度下接枝共聚反应；

加入0.2％-0.5％的增稠剂和0.1％-0.3％的防腐剂，得到水凝胶。