本发明专利技术汲反应型乳液凝胶堵水剂的制备方法，可有效解决降解效率低和成本高的问题，方法是，将淀粉加入蒸馏水在85℃下糊化，制成淀粉糊，将淀粉糊在氮气保护下冷却至65℃，与丙烯腈、改性木质素磺酸盐体系、过硫酸钾、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺混合反应，接枝共聚，成乳液凝胶堵水剂；将乳液凝胶堵水剂与氢氧化钠溶液质量比为1︰7～25加入到皂化瓶中，摇匀后放入65℃～75℃的水浴锅中，皂化2h，成反应型乳液凝胶堵水剂，呈不透明凝胶体。本发明专利技术方法简单，易操作使用，成本低，生产效率高，产品质量好，是凝胶堵水剂生产上的创新，经济和社会效益显著。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化工，特别是一种反应型乳液凝胶堵水剂的制备方法。
技术介绍
目前石油开采已经入后期阶段，一般藏油层都在地下1000多米甚至几千米深，地层温度也都高达几十摄氏度甚至160℃以上，在地表或低温下遇水不发生膨胀而在较高温度下发生快速膨胀的堵水剂的研究变得十分重要。根据目前油田堵水剂的需要，采用资源丰富的淀粉和丙烯腈作为聚合单体，在引发剂过硫酸钾的作用下发生乳液聚合反应，生成半乳液状的聚合物(反应型乳液凝胶堵水剂)。该反应型乳液凝胶堵水剂在较低温度下不发生水解反应，在油田开采中需要堵水时，使用低浓度氢氧化钠溶液作为携带液，进入需要堵水的地层后，在地底下的中高温作用下，反应型乳液凝胶堵水剂和碱液反应进行皂化水解，使丙烯腈的憎水基团—CN水解成亲水基团—COO-，吸水树脂因吸水后膨胀，从而生成具有一定强度的高吸水性树脂，进而能够达到堵水的目的。现有一种油田用高效选择堵水剂及其制备方法(申请公布号CN 105273133 A)，该堵水剂为胶状物，经提纯、干燥后按要求研磨成不同粒径的固体颗粒，具有较高的堵水率和较低的堵油率。但该专利技术的堵水剂是固体颗粒，施工时需要选择合适的携带液才能进入地层，在实际操作中会存在各种问题。还有一种纳米二氧化硅乳化堵水剂及其应用(申请公开号CN 105295878 A)。该纳米二氧化硅乳化堵水剂由纳米二氧化硅、表面活性剂和水组成，应用于原油中可以获得均匀稳定且黏度较高的乳液，具有较高的封堵强度。但纳米二氧化硅成本较高，且在地层中不易降解，容易对地层形成长久无法修复的伤害。因此乳液凝胶堵水剂的改进和创新势在必行。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术之目的就是提供一种反应型乳液凝胶堵水剂的制备方法，可有效解决降解效率低和成本高的问题。本专利技术解决的技术方案是，包括以下步骤：(1)、淀粉糊化：将淀粉加入蒸馏水在85℃、氮气保护下糊化30min，制成淀粉糊；所述的淀粉为马铃薯淀粉，淀粉与蒸馏水的质量比为1︰100；(2)、接枝共聚：将淀粉糊在氮气保护下冷却至65℃，与丙烯腈、改性木质素磺酸盐体系、过硫酸钾、N,N-亚甲基双丙烯酰胺混合反应，接枝共聚，成乳液凝胶堵水剂；其质量比为：淀粉︰丙烯腈︰N,N-亚甲基双丙烯酰胺︰过硫酸钾︰改性木质素磺酸盐体系＝1︰(3-4)︰(0.06-0.08)︰(0.14-0.16)︰(0.65-0.75)；所述的改性木质素磺酸盐体系是由改性木质素磺酸钠和聚乙二醇600以质量比1︰(4-7)混匀构成；所述的改性木质素磺酸钠的制备方法是：1)提取木质素：将造纸产生的制浆废水加入氢氧化钠溶液使得pH值不小于10、在70℃水浴加热30min，离心分离，上层分离液加酸调pH 3～4，析出木质素，木质素用热水洗涤至中性，60℃干燥、粉碎；2)改性木质素磺酸钠的制备：提取的木质素加氢氧化钠溶液溶解，然后加入亚硫酸钠和三氯化铁，其中木质素、亚硫酸钠、三氯化铁的质量比为100:(13-15):1，调至pH 11，80-90℃下搅拌4h，进行磺化反应，得到木质素磺酸钠；然后加入甲醛，木质素磺酸钠与甲醛的质量比为100:(17-14)，在160℃下对木质素磺酸钠羟甲基化，得到改性木质素磺酸钠；(3)、皂化反应成反应型乳液凝胶堵水剂：按氢氧化钠与水质量比为1︰(80～150)的比例配制氢氧化钠溶液，按乳液凝胶堵水剂与氢氧化钠溶液质量比为1︰(7～25)加入到皂化瓶中，摇匀后放入65℃～75℃的水浴锅中，皂化2h，成反应型乳液凝胶堵水剂，呈不透明凝胶体。本专利技术方法简单，易操作使用，成本低，生产效率高，产品质量好，是凝胶堵水剂生产上的创新，经济和社会效益显著。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。图2为本专利技术淀粉接枝丙烯腈聚合物红外光谱图。图3为本专利技术淀粉接枝丙烯腈聚合物皂化后红外光谱图。图4为本专利技术反应型乳液凝胶堵水剂封堵岩心过程中压力变化曲线图。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术的具体实施方式作详细说明。实施例1本专利技术在具体实施中，包括以下步骤：(1)、淀粉糊化：将马铃薯淀粉置入四口瓶中，加入蒸馏水在85℃、氮气保护下用搅拌器以200r/min的转速搅拌，糊化30min，使淀粉变成透明后，停止加热，冷却至65℃，制成淀粉糊；所述的淀粉与蒸馏水的质量比为1︰100；(2)、接枝共聚：将淀粉糊在氮气保护下，用搅拌器以200r/min的转速搅拌，边搅拌边加入丙烯腈、改性木质素磺酸盐体系、过硫酸钾、N,N-亚甲基双丙烯酰胺混合反应，接枝共聚，成乳液凝胶堵水剂；其质量比为：淀粉︰丙烯腈︰N,N-亚甲基双丙烯酰胺︰过硫酸钾︰改性木质素磺酸盐体系＝1︰3.5︰0.07︰0.15︰0.7；改性木质素磺酸盐体系是由改性木质素磺酸钠和聚乙二醇600以质量比1︰(4-7)混匀构成；其中改性木质素磺酸钠的制备方法是：1)提取木质素：将制浆废水加入氢氧化钠溶液使得制浆废水pH值不小于10，在70℃水浴加热30min，离心分离，上层分离液加酸调pH值为3～4，析出木质素，木质素用热水洗涤至中性，60℃干燥、粉碎；2)改性木质素磺酸钠的制备：提取的木质素加氢氧化钠溶液溶解，然后加入亚硫酸钠和三氯化铁，其中木质素、亚硫酸钠、三氯化铁的质量比为100:(13-15):1，调至pH值为11，80-90℃下搅拌4h，进行磺化反应，得到木质素磺酸钠；然后加入甲醛，木质素磺酸钠与甲醛的质量比为100:(17-14)，在160℃下对木质素磺酸钠羟甲基化，得到改性木质素磺酸钠；氢氧化钠与水质量比为1︰(80～150)的比例配制氢氧化钠溶液；(3)、皂化反应成反应型乳液凝胶堵水剂：按氢氧化钠与水质量比为1︰100的比例配制氢氧化钠溶液，按乳液凝胶堵水剂与氢氧化钠溶液质量比为1︰15加入到皂化瓶中，摇匀后放入70℃的水浴锅中，皂化2h，成反应型乳液凝胶堵水剂，呈不透明凝胶体。实施例2所述的步骤(2)中淀粉︰丙烯腈︰N,N-亚甲基双丙烯酰胺︰过硫酸钾︰改性木质素磺酸盐体系的质量比为1︰3.2︰0.78︰0.145︰0.73；所述的步骤(3)中氢氧化钠与水质量比为1︰120的比例配制氢氧化钠溶液，按乳液凝胶堵水剂与氢氧化钠溶液质量比为1︰20加入到皂化瓶中，摇匀后放入73℃的水浴锅中，皂化2h。实施例3所述的步骤(2)中淀粉︰丙烯腈︰N,N-亚甲基双丙烯酰胺︰过硫酸钾︰改性木质素磺酸盐体系的质量比为1︰3.8︰0.08︰0.155︰0.68；所述的步骤(3)中氢氧化钠与水质量比为1︰140的比例配制氢氧化钠溶液，按乳液凝胶堵水剂与氢氧化钠溶液质量比为1︰10加入到皂化瓶中，摇匀后放入68℃的水浴锅中，皂化2h。本专利技术目的在于：1.目前中低温油层采油常用的堵水剂用聚合物冻胶类或者颗粒类凝胶，虽然生产工艺比较简单，但是实际应用过程中需要选择合适的携带液，本专利技术可解决携带液与颗粒类凝胶的配伍选择问题；2.解决颗粒类凝胶膨胀后的降解效率及降解成本问题；3.解决中低温油层堵水剂成本较高的问题。本专利技术在实地试验和应用，有效实现了上述技术目的，有关资料如下：1)红外光谱分析用红外光谱仪对本专利技术产品进行红外光谱分析，其结果见图2、图3所示，从图2、图3中可以看出，在1026.94cm-1、576.61cm-1、850c本文档来自技高网...
【技术保护点】
反应型乳液凝胶堵水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）、淀粉糊化：将淀粉加入蒸馏水在85℃、氮气保护下糊化30min，制成淀粉糊；所述的淀粉为马铃薯淀粉，淀粉与蒸馏水的质量比为1︰100；（2）、接枝共聚：将淀粉糊在氮气保护下冷却至65℃，与丙烯腈、改性木质素磺酸盐体系、过硫酸钾、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺混合反应，接枝共聚，成乳液凝胶堵水剂；其质量比为：淀粉︰丙烯腈︰N,N‑亚甲基双丙烯酰胺︰过硫酸钾︰改性木质素磺酸盐体系=1︰（3‑4）︰（0.06‑0.08）︰（0.14‑0.16）︰（0.65‑0.75）；所述的改性木质素磺酸盐体系是由改性木质素磺酸钠和聚乙二醇600以质量比1︰（4‑7）混匀构成；（3）、皂化反应成反应型乳液凝胶堵水剂：按氢氧化钠与水质量比为1︰（80～150）的比例配制氢氧化钠溶液，按乳液凝胶堵水剂与氢氧化钠溶液质量比为1︰（7～25）加入到皂化瓶中，摇匀后放入65℃～75℃的水浴锅中，皂化2h，成反应型乳液凝胶堵水剂，呈不透明凝胶体。
【技术特征摘要】
1.反应型乳液凝胶堵水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）、淀粉糊化：将淀粉加入蒸馏水在85℃、氮气保护下糊化30min，制成淀粉糊；所述的淀粉为马铃薯淀粉，淀粉与蒸馏水的质量比为1︰100；（2）、接枝共聚：将淀粉糊在氮气保护下冷却至65℃，与丙烯腈、改性木质素磺酸盐体系、过硫酸钾、N,N-亚甲基双丙烯酰胺混合反应，接枝共聚，成乳液凝胶堵水剂；其质量比为：淀粉︰丙烯腈︰N,N-亚甲基双丙烯酰胺︰过硫酸钾︰改性木质素磺酸盐体系=1︰（3-4）︰（0.06-0.08）︰（0.14-0.16）︰（0.65-0.75）；所述的改性木质素磺酸盐体系是由改性木质素磺酸钠和聚乙二醇600以质量比1︰（4-7）混匀构成；（3）、皂化反应成反应型乳液凝胶堵水剂：按氢氧化钠与水质量比为1︰（80～150）的比例配制氢氧化钠溶液，按乳液凝胶堵水剂与氢氧化钠溶液质量比为1︰（7～25）加入到皂化瓶中，摇匀后放入65℃～75℃的水浴锅中，皂化2h，成反应型乳液凝胶堵水剂，呈不透明凝胶体。2.根据权利要求1所述的反应型乳液凝胶堵水剂的制备方法，其特征在于，所述的改性木质素磺酸钠的制备方法是：1）提取木质素：将制浆废水加入氢氧化钠溶液使得pH值不小于10，在 70℃水浴加热30min，离心分离，上层分离液加酸调pH值为3∼4，析出木质素，木质素用热水洗涤至中性，60℃干燥、粉碎；2）改性木质素磺酸钠的制备：提取的木质素加氢氧化钠溶液溶解，然后加入亚硫酸钠和三氯化铁，其中木质素、亚硫酸钠、三氯化铁的质量比为100:(13-15):1，调至pH 值为11，80-90℃下搅拌4h，进行磺化反应，得到木质素磺酸钠；然后加入甲醛，木质素磺酸钠与甲醛的质量比为100:(14-17)，在160℃下对木质素磺酸钠羟甲基化，得到改性木质素磺酸钠。3.根据权利要求1所述的反应型乳液凝胶堵水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）、淀粉糊化：将马铃薯淀粉...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘洁，李升军，齐静，邢阳，
申请(专利权)人：安阳华森纸业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南;41
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