硅胶‑聚丙烯酰胺在线生成复合凝胶堵水剂的制备方法技术

硅胶‑聚丙烯酰胺在线生成复合凝胶堵水剂的制备方法，在反应容器中将水玻璃溶于水中，然后 搅拌下向反应容器中加入丙烯酰胺类产品，再向反应容器中加入过酸溶液和稳定剂，搅拌均匀即得到硅胶‑聚丙烯酰胺复合凝胶前体，将硅胶‑聚丙烯酰胺复合凝胶前体在40‑100℃，静置2小时以上，即得到硅胶‑聚丙烯酰胺复合凝胶堵水剂，采用丙烯酰胺类产品做为聚丙烯酰胺的前体，与水玻璃混合时几乎不形成粘度，使用时便于注入地层，在较高温度下过酸分解，一方面产生自由基引发丙烯酰胺类产品的聚合生成聚丙烯酰胺类产物，形成粘度，另一方面过酸分解产生的酸性组分使部分水玻璃形成硅酸凝胶，最终形成硅胶‑聚丙烯酰胺复合凝胶，成本低，操作简便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机-无机复合凝胶
，具体涉及一种硅胶-聚丙烯酰胺在线生成复合凝胶堵水剂的制备方法。
技术介绍
油田进入开发后期油井出水问题普遍存在，不但影响了采油效率和油品质量，而且造成巨大经济损失，需要进行调剖堵水，特别是采用注水开发多层合采方式的油田，堵水作业在采油后期显得尤为重要。治理油井出水较为有效的办法是将化学堵剂注入油井及注水井的出水层段，降低高渗透出水层段的水相渗透率，有效的封堵了高渗透，可迫使注入水进入中低渗透层，改善其波及系数，提高了油层采收率。随着堵水作业越来越频繁，堵剂的用量不断增大。目前油田运用较为广泛的是聚合物有机堵水调剖剂，因其价格较高，增加了堵水作业成本，并且不具有环保性。相比之下，硅酸凝胶堵剂具有价格低廉，封堵效率高以及良好的抗温、抗盐等优点，作为油井的非选择性堵水剂和水井的近井地带调剖剂被广泛应用于油井开发中。但也存在凝胶时间短，胶体硬脆度大容易破裂等缺点，这都影响着堵水效率。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种硅胶-聚丙烯酰胺在线生成复合凝胶堵水剂的制备方法，该堵水剂提高其韧性和成胶性能，增强堵水的效果。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种硅胶-聚丙烯酰胺在线生成复合凝胶堵水剂的制备方法，包括以下步骤：第一步，常温下在反应容器中将水玻璃溶于其5-20倍质量水中，所述水玻璃为工业级及其以上纯度模数不大于2的水玻璃，所述水为矿化度不大于4×104/mg·L-1的自来水、河水、井水、油田生产水及其混合液；第二步，搅拌下向反应容器中加入与水玻璃质量的比为1:5-100的丙烯酰胺类产品，搅拌均匀，所述丙烯酰胺类产品为工业级及其以上纯度的丙烯酰胺、丙烯酸钠、丙烯酸钾、丙烯酸铵或其组合物；第三步，向反应容器中加入质量分数占水玻璃和丙烯酰胺类产品的质量分数之和的0.1-3%的过酸溶液和0.05-0.5%的稳定剂，搅拌均匀即得到硅胶-聚丙烯酰胺复合凝胶前体，所述过酸溶液为工业级及其以上纯度过氧化苯甲酸、过氧乙酸、过氧丙酸或其组合物，所述稳定剂为工业级及其以上纯度十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、重烷基苯磺酸钠、石油磺酸盐及其复合物；第四步，将硅胶-聚丙烯酰胺复合凝胶前体在40-100℃，静置2小时以上，即得到硅胶-聚丙烯酰胺复合凝胶堵水剂。本专利技术的有益效果为：该凝胶由于采用了丙烯酰胺类产品做为聚丙烯酰胺的前体，与水玻璃混合时几乎不形成粘度，使用时便于注入地层。而当在较高温度下过酸分解一方面产生自由基引发丙烯酰胺类产品的聚合生成聚丙烯酰胺类产物，形成粘度，另一方面过酸分解产生的酸性组分可以使部分水玻璃形成硅酸凝胶，从而最终形成硅胶-聚丙烯酰胺复合凝胶。原料具有成本低，操作简便，所用水对质量要求低，在应用时可就近使用水源。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步描述。实施例1一种硅胶-聚丙烯酰胺在线生成复合凝胶堵水剂的制备方法，包括以下步骤：第一步，常温下在反应容器中将水玻璃溶于其10倍质量水中，所述水玻璃为工业级纯度模数为1.2的水玻璃，所述水矿化度为2×102/mg·L-1的河水；第二步，搅拌下向反应容器中加入与水玻璃质量的比为1:10的丙烯酰胺类产品，搅拌均匀，所述丙烯酰胺类产品为质量比为5:1的工业级纯度的丙烯酰胺和丙烯酸钠；第三步，向反应容器中加入质量分数占水玻璃和丙烯酰胺类产品的质量分数之和的0.1%的过酸溶液和0.05%的稳定剂，搅拌均匀即得到硅胶-聚丙烯酰胺复合凝胶前体，所述过酸溶液为工业级纯度过氧乙酸，所述稳定剂为工业级十二烷基磺酸钠；第四步，将硅胶-聚丙烯酰胺复合凝胶前体在60℃静置8小时，即得到硅胶-聚丙烯酰胺复合凝胶堵水剂。本实施例的有益效果为：该凝胶由于采用了丙烯酰胺类产品做为聚丙烯酰胺的前体，与水玻璃混合时几乎不形成粘度，使用时便于注入地层。而当在较高温度下过酸分解一方面产生自由基引发丙烯酰胺类产品的聚合生成聚丙烯酰胺类产物，形成粘度，另一方面过酸分解产生的酸性组分可以使部分水玻璃形成硅酸凝胶，从而最终形成硅胶-聚丙烯酰胺复合凝胶。原料具有成本低，操作简便，所用水对质量要求低，在应用时可就近使用水源。实施例2一种硅胶-聚丙烯酰胺在线生成复合凝胶堵水剂的制备方法，包括以下步骤：第一步，常温下在反应容器中将水玻璃溶于其20倍质量水中，所述水玻璃为工业级纯度模数为1的水玻璃，所述水矿化度为1×102/mg·L-1的河水；第二步，搅拌下向反应容器中加入与水玻璃质量的比为1:5的丙烯酰胺类产品，搅拌均匀，所述丙烯酰胺类产品为工业级纯度的丙烯酰胺；第三步，向反应容器中加入质量分数占水玻璃和丙烯酰胺类产品的质量分数之和的0.2%的过酸溶液和0.05%的稳定剂，搅拌均匀即得到硅胶-聚丙烯酰胺复合凝胶前体，所述过酸溶液为工业级纯度过氧化苯甲酸，所述稳定剂为工业级十二烷基硫酸钠；第四步，将硅胶-聚丙烯酰胺复合凝胶前体在40℃静置10小时，即得到硅胶-聚丙烯酰胺复合凝胶堵水剂。本实施例的有益效果为：该凝胶由于采用了丙烯酰胺类产品做为聚丙烯酰胺的前体，与水玻璃混合时几乎不形成粘度，使用时便于注入地层。而当在较高温度下过酸分解一方面产生自由基引发丙烯酰胺类产品的聚合生成聚丙烯酰胺类产物，形成粘度，另一方面过酸分解产生的酸性组分可以使部分水玻璃形成硅酸凝胶，从而最终形成硅胶-聚丙烯酰胺复合凝胶。原料具有成本低，操作简便，所用水对质量要求低，在应用时可就近使用水源。实施例3一种硅胶-聚丙烯酰胺在线生成复合凝胶堵水剂的制备方法，包括以下步骤：第一步，常温下在反应容器中将水玻璃溶于其15倍质量水中，所述水玻璃为工业级纯度模数为1.5的水玻璃，所述水矿化度为5×102/mg·L-1的油田采出水；第二步，搅拌下向反应容器中加入与水玻璃质量的比为1:15的丙烯酰胺类产品，搅拌均匀，所述丙烯酰胺类产品为质量比为8:1的工业级纯度的丙烯酰胺和丙烯酸钾；第三步，向反应容器中加入质量分数占水玻璃和丙烯酰胺类产品的质量分数之和的0.3%的过酸溶液和0.05%的稳定剂，搅拌均匀即得到硅胶-聚丙烯酰胺复合凝胶前体，所述过酸溶液为工业级纯度过氧丙酸，所述稳定剂为化学纯十二烷基苯磺酸钠；第四步，将硅胶-聚丙烯酰胺复合凝胶前体在50℃静置6小时，即得到硅胶-聚丙烯酰胺复合凝胶堵水剂。本实施例的有益效果为：该凝胶由于采用了丙烯酰胺类产品做为聚丙烯酰胺的前体，与水玻璃混合时几乎不形成粘度，使用时便于注入地层。而当在较高温度下过酸分解一方面产生自由基引发丙烯酰胺类产品的聚合生成聚丙烯酰胺类产物，形成粘度，另一方面过酸分解产生的酸性组分可以使部分水玻璃形成硅酸凝胶，从而最终形成硅胶-聚丙烯酰胺复合凝胶。原料具有成本低，操作简便，所用水对质量要求低，在应用时可就近使用水源。实施例4一种硅胶-聚丙烯酰胺在线生成复合凝胶堵水剂的制备方法，包括以下步骤：第一步，常温下在反应容器中将水玻璃溶于其15倍质量水中，所述水玻璃为工业级纯度模数为1.6的水玻璃，所述水矿化度为0.5×102/mg·L-1的自来水；第二步，搅拌下向反应容器中加入与水玻璃质量的比为1:5的丙烯酰胺类产品，搅拌均匀，所述丙烯酰胺类产品为工业级纯度的丙烯酰胺；第三步，向反应容器中加入质量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅胶‑聚丙烯酰胺在线生成复合凝胶堵水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，常温下在反应容器中将水玻璃溶于其5‑20倍质量水中，所述水玻璃为工业级及其以上纯度模数不大于2的水玻璃，所述水为矿化度不大于4×104/mg·L‑1的自来水、河水、井水、油田生产水及其混合液；第二步，搅拌下向反应容器中加入与水玻璃质量的比为1:5‑100的丙烯酰胺类产品，搅拌均匀，所述丙烯酰胺类产品为工业级及其以上纯度的丙烯酰胺、丙烯酸钠、丙烯酸钾、丙烯酸铵或其组合物；第三步，向反应容器中加入质量分数占水玻璃和丙烯酰胺类产品的质量分数之和的0.1‑3%的过酸溶液和 0.05‑0.5%的稳定剂，搅拌均匀即得到硅胶‑聚丙烯酰胺复合凝胶前体，所述过酸溶液为工业级及其以上纯度过氧化苯甲酸、过氧乙酸、过氧丙酸或其组合物，所述稳定剂为工业级及其以上纯度十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、重烷基苯磺酸钠、石油磺酸盐及其复合物；第四步，将硅胶‑聚丙烯酰胺复合凝胶前体在40‑100℃，静置2小时以上，即得到硅胶‑聚丙烯酰胺复合凝胶堵水剂。

【技术特征摘要】
1.一种硅胶-聚丙烯酰胺在线生成复合凝胶堵水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，常温下在反应容器中将水玻璃溶于其5-20倍质量水中，所述水玻璃为工业级及其以上纯度模数不大于2的水玻璃，所述水为矿化度不大于4×104/mg·L-1的自来水、河水、井水、油田生产水及其混合液；第二步，搅拌下向反应容器中加入与水玻璃质量的比为1:5-100的丙烯酰胺类产品，搅拌均匀，所述丙烯酰胺类产品为工业级及其以上纯度的丙烯酰胺、丙烯酸钠、丙烯酸钾、丙烯酸铵或其组合物；第三步，向反应容器中加入质量分数占水玻璃和丙烯酰胺类产品的质量分数之和的0.1-3%的过酸溶液和0.05-0.5%的稳定剂，搅拌均匀即得到硅胶-聚丙烯酰胺复合凝胶前体，所述过酸溶液为工业级及其以上纯度过氧化苯甲酸、过氧乙酸、过氧丙酸或其组合物，所述稳定剂为工业级及其以上纯度十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、重烷基苯磺酸钠、石油磺酸盐及其复合物；第四步，将硅胶-聚丙烯酰胺复合凝胶前体在40-100℃，静置2小时以上，即得到硅胶-聚丙烯酰胺复合凝胶堵水剂。2.根据权利要求1所述的一种硅胶-聚丙烯酰胺在线生成复合凝胶堵水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，常温下在反应容器中将水玻璃溶于其10倍质量水中，所述水玻璃为工业级纯度模数为1.2的水玻璃，所述水矿化度为2×102/mg·L-1的河水；第二步，搅拌下向反应容器中加入与水玻璃质量的比为1:10的丙烯酰胺类产品，搅拌均匀，所述丙烯酰胺类产品为质量比为5:1的工业级纯度的丙烯酰胺和丙烯酸钠；第三步，向反应容器中加入质量分数占水玻璃和丙烯酰胺类产品的质量分数之和的0.1%的过酸溶液和0.05%的稳定剂，搅拌均匀即得到硅胶-聚丙烯酰胺复合凝胶前体，所述过酸溶液为工业级纯度过氧乙酸，所述稳定剂为工业级十二烷基磺酸钠；第四步，将硅胶-聚丙烯酰胺复合凝胶前体在60℃静置8小时，即得到硅胶-聚丙烯酰胺复合凝胶堵水剂。3.根据权利要求1所述的一种硅胶-聚丙烯酰胺在线生成复合凝胶堵水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，常温下在反应容器中将水玻璃溶于其20倍质量水中，所述水玻璃为工业级纯度模数为1的水玻璃，所述水矿化度为1×102/mg·L-1的河水；第二步，搅拌下向反应容器中加入与水玻璃质量的比为1:5的丙烯酰胺类产品，搅拌均匀，所述丙烯酰胺类产品为工业级纯度的丙烯酰胺；第三步，向反应容器中加入质量分数占水玻璃和丙烯酰胺类产品的质量分数之和的0.2%的过酸溶液和0.05%的稳定剂，搅拌均匀即得到硅胶-聚丙烯酰胺复合凝胶前体，所述过酸溶液为工业级纯度过氧化苯甲酸，所述稳定剂为工业级十二烷基硫酸钠；第四步，将硅胶-聚丙烯酰胺复合凝胶前体在40℃静置10小时，即得到硅胶-聚丙烯酰胺复合凝胶堵水剂。4.根据权利要求1所述的一种硅胶-聚丙烯酰胺在线生成复合凝胶堵水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，常温下在反应容器中将水玻璃溶于其15倍质量水中，所述水玻璃为工业级纯度模数为1.5的水玻璃，所述水矿化度为5×102/mg·L-1的油田采出水；第二步，搅拌下向反...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，张洁，顾雪凡，陈世军，马超，张黎，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61