【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油开采领域，具体而言，涉及一种适用于co2气窜的封堵剂及其制备方法。
技术介绍
1、co2气驱采油是通过向油层中注入co2气体，co2在油和水中都有较高的溶解度，当它大量溶解于原油中时，可以使原油体积膨胀，增加地层的弹性能量、粘度下降，同时降低油水间的界面张力。在合适的压力、温度和原油组分条件下，co2与原油混合形成混相前缘，进而变成混相的液体，形成单一液相，从而有效地将地层原油驱替到生产井。此外，co2溶于水后形成的酸还可以起到酸化作用，有助于进一步提高采收率以提高油田采油率的方法。但由于co2气体粘度密度小，易在油层中流动，导致窜流现象。其次，油藏的非均质性、渗透率、油藏纵向非均质性、裂缝发育、沉积特征、储层物性等因素也会导致co2在驱油过程中易出现窜流，导致co2过早突破含油带，大量原油滞留地层，降低原油采收率；co2气窜还会导致管道内气体压力异常波动，影响系统运行的稳定性、引发管线凝结、密封填料漏失等事故。因此，在co2驱油过程中，需要采取有效措施防止和控制气窜是非常重要的。
2、用于防气窜的封堵材料主要有凝胶类、泡沫类、有机胺盐类、纳米材料类等，凝胶类封堵材料，其在配制基液时，交联剂和聚合物基本不发生反应。当把基液注入地层后，在地层条件下，引发剂获得活性，开始引发交联聚合反应，生成凝胶来封堵co2气窜通道，进而防止和控制气窜。凝胶类封堵材料能有效封堵高渗透层，但对于低渗透层的注入性较差，凝胶的强度不高，且在高温下成胶率低，封堵效
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种适用于co2气窜的封堵剂，可预防和控制co2气窜，其成胶后凝胶的强度高，持续时间长，在co2的酸性环境下，凝胶不易破裂，稳定性好，封堵效果好。
2、本专利技术的另一目的在于提供一种适用于co2气窜的封堵剂的制备方法，其制备方法简单，通过该方法制备得到的封堵剂，其在co2气驱井中的封堵效果好。
3、本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
4、一方面，本专利技术实施例提供一种适用于co2气窜的封堵剂，按质量百分数计，包括以下原料：丙烯酰胺5-10%，丙烯酸1-5%，纳米壳聚糖1-5%，膨润土0.5-1%，羟乙基纤维素1-5%，引发剂0.1-0.5%，交联剂1-2%，表面活性剂0.1-0.5%，余量为水。
5、在本专利技术的一些实施例中，按质量百分数计，以下原料：丙烯酰胺5%，丙烯酸1%，纳米壳聚糖1%，膨润土0.5%，羟乙基纤维素1%，引发剂0.1%，交联剂2%，表面活性剂0.1%，余量为水。
6、在本专利技术的一些实施例中，表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、甜菜碱中的一种或多种。
7、在本专利技术的一些实施例中，交联剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯、n，n- 亚甲基双丙烯酰胺中的一种。
8、在本专利技术的一些实施例中，引发剂为过硫酸钾、过硫酸纳、过硫酸铵中的一种或多种。
9、在本专利技术的一些实施例中，纳米壳聚糖的粒径为100-200nm。
10、在本专利技术的一些实施例中，按质量百分数计，还包括增强剂1-2%。
11、在本专利技术的一些实施例中，上述增强剂按重量份数计，包括以下原料：柠檬酸10-20份，碳酸钙粉末1-5份，多孔二氧化硅1-5份，壳聚糖5-10份，乙醇水溶液10-20份，氢氧化钠溶液10-20份。
12、在本专利技术的一些实施例中，所述增强剂按如下方法制得：将柠檬酸加入到乙醇水溶液中，搅拌分散均匀，再加入壳聚糖，超声分散30-60min，再加入碳酸钙粉末和多孔二氧化硅粉末，超声分散30-60min，随后滴加到氢氧化钠溶液中，静置10-20h，过滤，得到所述增强剂。
13、先将柠檬酸与壳聚糖在乙醇溶液中分散，使得壳聚糖分子的部分官能团羧基化，再加入碳酸钙和多孔二氧化硅，分散均匀后滴加到碱性溶液中，在碱性溶液中，羧基化壳聚糖为壳、碳酸钙和二氧化硅为核，形成多孔的核壳结构。封堵剂中的膨润土中的金属离子不稳定，核壳结构表面的柠檬酸集团可与金属离子通过螯合作用与金属离子络合，形成稳定的螯合物，附着或吸附在凝胶的三维网状结构中，核壳结构中的碳酸钙和二氧化硅与三维网状结构的连接强度增加，进而增加凝胶的强度。
14、另一方面，本专利技术实施例提供一种适用于co2气窜的封堵剂的制备方法，其包括包括以下步骤：将所述丙烯酰胺、膨润土、表面活性剂加入水中，超声分散20-30min后，再加入纳米壳聚糖和丙烯酸搅拌均匀，再加入剩余原料，搅拌均匀即可。
15、在制备本专利技术的封堵剂时，先将丙烯酰胺、膨润土和表面活性剂在水中分散，在表面活性剂的作用下，膨润土与丙烯酰胺能够充分的分散均匀，以降低体系的粘稠度，随后再加入纳米壳聚糖和丙烯酸进行分散，使得形成凝胶的主要原料分散均匀。
16、相对于现有技术，本专利技术的实施例至少具有如下优点或有益效果：
17、本专利技术提供的封堵剂，将其注入到co2气驱井中，在油井的温度环境下，引发剂被激活，在引发剂的作用下，丙烯酰胺与丙烯酸发生加成、交联、聚合等反应，生成大分子，进而形成凝胶，封堵co2气窜。在发生聚合反应的过程，纳米壳聚糖可被吸附在高分子聚合物的表面，且壳聚糖、乙基纤维素的分子链中含有羟基，羟基也可参与到加成聚合反应中，形成三维网状结构。膨润土的主要成分是蒙脱石，蒙脱石具有独特的2:1型晶体结构，由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成，将其加入到丙烯酰胺和丙烯酸中，其可参与到加成聚合反应中，与聚合主链结合，嵌入到网状结构中，进而增加凝胶的稳定性。表面活性剂可降低封堵剂体系的粘稠度，进而提高封堵剂的可注入性，尤其是低渗透层的可注入性。再者，原料中的壳聚糖、纤维素分子链中的羟基可提升封堵剂体系的亲水性，进而降低封堵剂体系的初始粘度；而在反应后，壳聚糖、纤维素分子链又能与丙烯酰胺、丙烯酸形成的主链接枝、缠绕等，提高成胶后凝胶的粘度和强度。
18、综上，本专利技术提供的封堵剂，可用于co2气驱井中，预防和控制co2气窜，其成胶后凝胶的强度高，封堵效果好。
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1.一种适用于CO2气窜的封堵剂，其特征在于，按质量百分数计，包括以下原料：
2.根据权利要求1所述的适用于CO2气窜的封堵剂，其特征在于，按质量百分数计，以下原料：
3.根据权利要求1所述的适用于CO2气窜的封堵剂，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、甜菜碱中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的适用于CO2气窜的封堵剂，其特征在于，所述交联剂为：二甲基丙烯酸乙二醇酯、N，N- 亚甲基双丙烯酰胺中的一种。
5.根据权利要求1所述的适用于CO2气窜的封堵剂，其特征在于，所述纳米壳聚糖的粒径为100-200nm。
6.根据权利要求1所述的适用于CO2气窜的封堵剂，其特征在于，所述增强剂按如下方法制得：
7.一种如权利要求1-6任一项所述的适用于CO2气窜的封堵剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种适用于co2气窜的封堵剂，其特征在于，按质量百分数计，包括以下原料：
2.根据权利要求1所述的适用于co2气窜的封堵剂，其特征在于，按质量百分数计，以下原料：
3.根据权利要求1所述的适用于co2气窜的封堵剂，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、甜菜碱中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的适用于co2气窜的封堵剂，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘亮亮，杨明辉，李嘉玮，邵炜，胡宇琛，谢克尔扎提，常自辉，王玥蓉，
申请(专利权)人：克拉玛依市红都有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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