二硫化钼纳米片制造技术

本发明专利技术涉及油井防砂技术领域，公开了一种二硫化钼纳米片

【技术实现步骤摘要】
二硫化钼纳米片Janus复合树脂及其制备方法与用途


[0001]本专利技术涉及油井防砂
，具体涉及一种二硫化钼纳米片
Janus
复合树脂及其制备方法与用途
。

技术介绍

[0002]油井出砂是指在油田生产期间，由于地质条件
、
开采方式等多种因素造成油井底部附近地层的岩石结构发生变化，导致地层离散砂或脱落砂被地层产出流体携带进入井筒或地面，从而对油井正常生产造成一系列不利影响的过程和现象
。
[0003]油井出砂问题一直是油气田开发过程中面临的重要问题之一
。
油井出砂的危害主要分为三个方面：（1）造成抽油泵等设备损伤，提升生产成本；（2）严重的出砂会导致油田停工停产，无法进行正常的生产工作；（3）导致套管损坏，严重时会直接导致油井报废，使地下原油无法完全采出
。
因此，治理出砂工作在油田开发生产中不容忽视
。
[0004]在诸多油井防砂技术中，化学防砂是指向地层中注入一定量的化学试剂或化学试剂与砂浆的混合物，达到充填
、
固结地层以提高地层强度的目的
。
化学防砂作为一种重要的防砂手段，在油田开采中应用广泛，其优点在于施工简单，井筒内不留机具，开发后期处理方便，可应用于多层系油藏
。
化学防砂主要分为人工胶结地层和人工井壁两种方法
。
人工胶结地层是指向地层中注入树脂或其它化学固砂剂，直接将地层砂固结；人工井壁是指将树脂砂浆液
、r/>预涂层砾石
、
水带干灰砂
、
水泥砂浆
、
乳化水泥等挤入井筒周围地层中，固结后形成具有一定强度和渗透性的人工井壁
。
[0005]然而，在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现，现有的化学防砂固砂剂的固砂性能较差，例如耐高温性
、
耐酸碱腐蚀性
、
耐水性以及抗压强度等性能较差
。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种二硫化钼纳米片
Janus
复合树脂及其制备方法与用途，以解决现有的化学防砂固砂剂的固砂性能较差的问题
。
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种二硫化钼纳米片
Janus
复合树脂的制备方法，包括如下步骤：取二硫化钼纳米片与石蜡，制备
Pickering
乳液；将所述
Pickering
乳液与形成脲醛树脂的原料接触，进行第一反应以在二硫化钼纳米片的一个表面修饰脲醛树脂，得到二硫化钼纳米片脲醛树脂；将所述二硫化钼纳米片脲醛树脂与改性呋喃树脂接触，进行第二反应以在二硫化钼纳米片的另一个表面修饰改性呋喃树脂，得到二硫化钼纳米片
Janus
复合树脂；其中，所述改性呋喃树脂包括链末端修饰有有机氯硅烷的呋喃树脂
。
[0008]本专利技术提供的上述制备方法，至少具备如下有益效果：1）本专利技术通过在二硫化钼纳米片两侧接枝不同的树脂分子，制备得到一种可以形成互传网络的新型树脂，该新型树脂具备脲醛树脂的高粘结性和强透气性，同时也具备呋
喃树脂优异的耐酸碱腐蚀性
、
耐高温性及耐溶剂（例如水
、
油
、
酸）性，其形成的互传网络结构能够极大增强固砂强度；2）呋喃树脂由于分子结构中含有稳定的呋喃杂环，因此相较于线性结构的脲醛树脂具有较高的固结强度和热稳定性能，但单一的呋喃树脂固结后存在脆性较大
、
韧性较差的缺点，形成的泡沫树脂防砂体系抗压强度较低，而将呋喃树脂和脲醛树脂结合后，能够显著降低防砂体系的固结脆性，提高其韧性和抗压强度；3）呋喃树脂的链末端修饰有有机氯硅烷，可以以化学吸附的方式吸附在砂砾表面从而将多个砂砾固结在一起；但是线性链在溶液中呈蜷曲状，并且在砂砾表面吸附有限，因此呋喃树脂本身的固沙效果仍然较差；而在将改性呋喃树脂接到二硫化钼纳米片表面后，相当于纳米片表面有多个强吸附点位，从而与砂砾结合能力更强，胶结强度大大增强，其多“抓手”的结构能够在增加抗压强度的同时具备高渗透率保持率；而脲醛树脂在固化时形成网格结构，能够“兜住每个砂粒集团”，在每个网格内部砂粒又被呋喃树脂固定；如此，本专利技术的新型树脂形成的互传网络更加牢固，可有效延长防砂有效期周期；4）脲醛树脂粘度较高，单独使用时在地层中流动不均匀，固砂效果较差，而引入呋喃树脂后，可以降低整体结构的粘度，使固砂剂更容易
、
更均匀地进入地层，从而增强固砂的均匀性；5）将树脂接枝在二硫化钼纳米片表面，依靠纳米材料的刚性，可以增加树脂的耐温及耐盐特性，并且有机
‑
无机复合形成的核壳结构，也改善了树脂本身的碳链结构存在的缺点；此外，上述体系原料均为工业级别，来源广泛，常温下即可制备，施工工艺简单
。
[0009]在一种可选的实施方式中，所述
Pickering
乳液的制备过程包括：将二硫化钼纳米片分散液升温至
75℃
～
85℃
，然后与融化的石蜡混合，所得混合液于
5000rpm
～
8000rpm
的条件下搅拌
3min
～
5min
，经冷却
、
洗涤后，取上层白色乳液，得到所述
Pickering
乳液；其中，所述二硫化钼纳米片分散液的溶剂为水，所述二硫化钼纳米片
、
所述融化的石蜡以及水的重量之比为
1:
（5～
10
）
:95。
[0010]在一种可选的实施方式中，所述形成脲醛树脂的原料包括醛类试剂和尿素，所述将所述
Pickering
乳液与形成脲醛树脂的原料接触，进行第一反应以在二硫化钼纳米片的一个表面修饰脲醛树脂，包括：将醛类试剂与第一部分尿素接触，调节溶液
pH
值为
7.5
～9，然后升温至
70℃
～
85℃
，保温
60min
～
90min
，得到第一溶液；将所述第一溶液与第二部分尿素以及所述
Pickering
乳液接触，调节溶液
pH
值为4～6，然后升温至
70℃
～
85℃
，反应
30min
～
45min
，所得产物利用丙酮清洗，再减压去除有机溶剂，得到所述二硫化钼纳米片脲醛树脂；其中，所述醛类试剂包括甲醛和
/
或多聚甲醛；所述尿素与所述醛类试剂的物质的量之比为
1:
（1～3）；所述第一部分尿素的重量为尿素总重量的
30%
～
50%
，所述第二部分尿素的重量为尿素总重量的
50%
～
70%本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种二硫化钼纳米片
Janus
复合树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：取二硫化钼纳米片与石蜡，制备
Pickering
乳液；将所述
Pickering
乳液与形成脲醛树脂的原料接触，进行第一反应以在二硫化钼纳米片的一个表面修饰脲醛树脂，得到二硫化钼纳米片脲醛树脂；将所述二硫化钼纳米片脲醛树脂与改性呋喃树脂接触，进行第二反应以在二硫化钼纳米片的另一个表面修饰改性呋喃树脂，得到二硫化钼纳米片
Janus
复合树脂；其中，所述改性呋喃树脂包括链末端修饰有有机氯硅烷的呋喃树脂
。2.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述
Pickering
乳液的制备过程包括：将二硫化钼纳米片分散液升温至
75℃
～
85℃
，然后与融化的石蜡混合，所得混合液于
5000rpm
～
8000rpm
的条件下搅拌
3min
～
5min
，经冷却
、
洗涤后，取上层白色乳液，得到所述
Pickering
乳液；其中，所述二硫化钼纳米片分散液的溶剂为水，所述二硫化钼纳米片
、
所述融化的石蜡以及水的重量之比为
1:
（5～
10
）
:95。3.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述形成脲醛树脂的原料包括醛类试剂和尿素，所述将所述
Pickering
乳液与形成脲醛树脂的原料接触，进行第一反应以在二硫化钼纳米片的一个表面修饰脲醛树脂，包括：将醛类试剂与第一部分尿素接触，调节溶液
pH
值为
7.5
～9，然后升温至
70℃
～
85℃
，保温
60min
～
90min
，得到第一溶液；将所述第一溶液与第二部分尿素以及所述
Pickering
乳液接触，调节溶液
pH
值为4～6，然后升温至
70℃
～
85℃
，反应
30min
～
45min
，所得产物利用丙酮清洗，再减压去除有机溶剂，得到所述二硫化钼纳米片脲醛树脂；其中，所述醛类试剂包括甲醛和
/
或多聚甲醛；所述尿素与所述醛类试剂的物质的量之比为
1:
（1～3）；所述第一部分尿素的重量为尿素总重量的
30%
～
50%
，所述第二部分尿素的重量为尿素总重量的
50%
～
70%
；二硫化钼纳米片的重量与醛类试剂和尿素的总重量之比为
1:
（
80
～
150
）
。4.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将所述二硫化钼纳米片脲醛树脂与改性呋喃树脂接触，进行第二反应以在二硫化钼纳米片的另一个表面修饰改性呋喃树脂，包括：将所述二硫化钼纳米片脲醛树脂与所述改性呋喃树脂接触，搅拌4～
8h
，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，赵辰，
申请(专利权)人：北京平储能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：