一种可降解液态交联型封堵材料及其制备方法和应用技术

一种可降解液态交联型封堵材料，包括以下组分，各组分按照重量份分别为：60～90份液态聚酯多元醇、5～30份降解促进剂、4～20份异氰酸酯、0.5～5份交联剂、0.1～1份催化剂；本液态交联型封堵材料，交联前为可流动的液态，交联后具有良好的力学性能、可降解的固体材料，适合于井下孔隙、裂缝的临时封堵；通过添加降解促进剂，实现封堵剂在水中完全降解，且降解时间可通过改变促进剂种类和含量而调控；液态交联型封堵材料交联固化时间与各组分比例相关，可实现2～20h范围内可调；制备方法简便易行，同时效果良好，具有较高的应用价值。

A kind of degradable liquid crosslinking plugging material and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种可降解液态交联型封堵材料及其制备方法和应用
本专利技术属于油田化学用品领域，具体是一种可降解液态交联型封堵材料及其制备方法和应用。
技术介绍
我国大部分油田早期注水压裂技术开发，即采用水力作用使油层产生裂缝，改善油在地下的流动环境，从而使油井产量增加的技术，但同时也造成油田含水量上升、注水利用率低的问题，这使得二次采油开发面临油层含水量较高的问题。据统计，世界石油工业每年处理过量产水的费用约为450亿美元。因此为了提高石油采收率，堵水调剖技术至关重要。油田最常用的堵水调剖技术是化学堵水调剖，通过将化学堵剂注入储层，将高渗透层进行封堵，缩小油层间渗透率的差别，改变注入水的流向，促使注水均匀推进，便可以将阻力较大区域中的石油驱替出来，从而使油井产量增加。目前开发使用的堵剂主要包括无机凝胶型堵剂和有机聚合物堵剂两大类。无机凝胶型堵剂一般具有耐温抗盐性能好、粘度低、易泵入的特点，但同时强度低，不耐冲刷；最常用的有机聚合物堵剂为聚丙烯酰胺类凝胶，由于其具有价格低廉，原料易得，同时成胶时间可控，易作用于目标位置的特点，但由于凝胶本身抗压强度有限，限制了凝胶型堵剂在一些高强度封堵场合的应用。同时在特定情况下，需要在堵水调剖之后使材料降解，使得地层重新恢复孔隙，实现暂时封堵的目的。因此专利技术一种具有可流动、高力学性能、降解速率可调的高强堵材料是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种可降解液态交联型堵剂的制备方法，该材料交联前为可流动的液态，交联后为具有良好力学性能和降解性能的固体材料，可实现对地下出水层暂时封堵的目的。本专利技术采用的技术方案是：一种可降解液态交联型封堵材料，包括以下组分，各组分按照重量份分别为：进一步的，所述液态聚酯多元醇为聚己内酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇中的一种或几种。进一步的，所述的降解促进剂为NaCO3、Ca(OH)2、CaO、ZnO、BaO中的一种或几种。进一步的，所述异氰酸酯为甲二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)中的一种或几种。进一步的，所述交联剂为甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷中的一种或几种。进一步的，所述催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡中的一种或几种。一种可降解液态交联型封堵材料的制备方法，其制备过程包括：(1)将60～90重量份液态聚酯多元醇、5～30重量份降解促进剂、4～20重量份异氰酸酯混合，搅拌均匀；(2)加入0.5～5重量份交联剂，搅拌均匀；(3)加入0.1～1重量份催化剂，搅拌均匀；(4)将步骤(3)中得到的物料密封，置于烘箱中，烘箱温度为40～100℃，反应4～20h，即得到可降解封堵材料。进一步的，通过可降解液态交联型封堵材料中促进剂的种类和含量来调控降解液态交联型封堵材料的降解速率。进一步的，通过改变可降解液态交联型封堵材料中各组分比例调控可降解液态交联型封堵材料的交联固化时间。一种可降解液态交联型封堵材料的应用在于：所属液态交联型封堵材料用作油田堵水调剖剂，通过将液态交联型封堵材料注入井下，封堵材料在固化前为可流动的液体，可以泵送至目标位置，然后在地层温度下固化交联，交联后形成具有良好的力学性能、可降解的固体材料，适用于井下孔隙、裂缝的临时封堵。本专利技术的有益效果和特点是：1、本专利技术所提供的液态交联型封堵材料，交联前为可流动的液态，交联后具有良好的力学性能、可降解的固体材料，适合于井下孔隙、裂缝的临时封堵。2、通过添加降解促进剂，实现封堵剂在水中完全降解，且降解时间可通过改变促进剂种类和含量而调控。3、本专利技术所提供的液态交联型封堵材料交联固化时间与各组分比例相关，可实现2～20h范围内可调。4、本专利技术所述的可降解液态交联型堵剂的制备方法简便易行，同时效果良好，具有较高的应用价值。附图说明图1为实施例1、实施例2和对比例1在60℃水中降解的数据曲线。图2为实施例3、实施例4和对比例2在60℃水中降解的数据曲线。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行进一步说明：实施例1：下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述：下面的实施例可以使本专业的专业技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。本专利技术一种可降解液态交联型封堵材料实施例1，包括以下组分，各组分按照重量份分别为：该种可降解液态交联型封堵材料制备方法，其制备过程包括：(1)将聚己二酸丁二醇酯二醇、ZnO、HDI混合，搅拌均匀；(2)加入甘油，搅拌均匀；(3)加入辛酸亚锡，搅拌均匀；(4)将物料密封，置于80℃烘箱中，反应10h，即得到可降解封堵材料。开始固化时间采用倒置法确定，即将混合均匀的物料装入20mL样品瓶中加热固化，一段时间后取出将瓶子倒置，当物料无法流动时即为开始固化时间。压缩性能测试方法为：将步骤(3)搅拌均匀后的混合物料将其静置一段时间(无气泡即可)，然后将其注入压缩模具中，随后放入80℃中进行固化，10h后取出固化好的压缩样条并进行压缩测试。得到的样条为圆柱形样条，直径12mm,高度约30mm。压缩测试采用Zwick/RoellZ020万能材料试验机，力传感类型为20KN，预载力3N，弹性模量速度为1mm/min，测试温度为室温。每个样品至少平行测试5个样条，结果取平均值。实施例2本专利技术一种可降解液态交联型封堵材料实施例2，包括以下组分，各组分按照重量份分别为：该种可降解液态交联型封堵材料制备方法，其制备过程包括：(1)将聚己二酸丁二醇酯二醇、ZnO、HDI混合，搅拌均匀；(2)加入甘油，搅拌均匀；(3)加入辛酸亚锡，搅拌均匀；(4)将物料密封，置于80℃烘箱中，反应8h，即得到可降解封堵材料。压缩样品制样过程与测试过程均与实施例1相同。实施例3本专利技术一种可降解液态交联型封堵材料实施例3，包括以下组分，各组分按照重量份分别为：该种可降解液态交联型封堵材料制备方法，其制备过程包括：(1)将聚己内酯二醇、CaO、MDI混合，搅拌均匀；(2)加入季戊四醇，搅拌均匀；(3)加入二月桂酸二丁基锡，搅拌均匀；(4)将物料密封，置于80℃烘箱中，反应10h，即得到可降解封堵材料。开始固化时间与压缩性能测试过程均与实施例1相同。实施例4本专利技术一种可降解液态交联型封堵材料实施例4，包括以下组分，各组分按照重量份分别为：该种可降解液态交联型封堵材料制备方法，其制备过程包括：(1)将聚己内酯二醇、CaO、TDI混合，搅拌均匀；(2)加入三羟甲基丙烷，搅拌均匀；(3)加入二月桂酸二丁基锡，搅拌均匀；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可降解液态交联型封堵材料，其特征在于：包括以下组分，各组分按照重量份分别为：/n

【技术特征摘要】
1.一种可降解液态交联型封堵材料，其特征在于：包括以下组分，各组分按照重量份分别为：





2.如权利要求1所述的一种可降解液态交联型封堵材料，其特征在于：所述液态聚酯多元醇为聚己内酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇中的一种或几种。


3.如权利要求1所述的一种可降解液态交联型封堵材料，其特征在于：所述的降解促进剂为NaCO3、Ca(OH)2、CaO、ZnO、BaO中的一种或几种。


4.如权利要求1所述的一种可降解液态交联型封堵材料，其特征在于：所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)中的一种或几种。


5.如权利要求1所述的一种可降解液态交联型封堵材料的制备方法，其特征在于：所述交联剂为甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷中的一种或几种。


6.如权利要求1所述的一种可降解液态交联型封堵材料的制备方法，其特征在于：所述催化剂为辛酸亚锡、二月桂...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵炎，张贵梓，
申请(专利权)人：九江智达环能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36