一種油溶性暫堵劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用熔體靜電紡絲技術(shù)，制備一種暫堵劑，使其具有良好的油溶性，從而能作為一種暫堵劑應(yīng)用到石油開(kāi)采領(lǐng)域，達(dá)到低成本充分開(kāi)采石油并且無(wú)污染的目的，屬于油田化學(xué)品領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著大批成熟油田陸續(xù)進(jìn)入枯產(chǎn)期，對(duì)注水油田的再次開(kāi)發(fā)成為世界各國(guó)的研宄熱點(diǎn)。然而，即使是經(jīng)過(guò)注水開(kāi)發(fā)也僅能獲得25°/『35%的地下原油，油層中仍有大量未動(dòng)用的儲(chǔ)層或動(dòng)用程度較低的油層存在。注水開(kāi)采不僅采收效率低，而且隨著注水油田的長(zhǎng)期不斷開(kāi)發(fā)，進(jìn)入開(kāi)發(fā)中后期階段以后，出現(xiàn)油田綜合含水率上升，修井、壓井、沖砂等作業(yè)頻繁，修井液漏入地層造成污染，以及油田開(kāi)采效益逐年變差等嚴(yán)重問(wèn)題。因此，大多數(shù)油田采取通過(guò)對(duì)作業(yè)井某些層面進(jìn)行短期暫堵，從而對(duì)目的層原油進(jìn)行開(kāi)采，以提高原油的采收率。水溶性暫堵劑優(yōu)先進(jìn)入不含油的孔道，即使有少量進(jìn)入含油的孔道，也難自行解堵，而且使用的無(wú)固相鹽水濾失量大，對(duì)設(shè)備管線腐蝕性也較大。與水溶性暫堵劑相比，油溶性暫堵劑具有明顯的選擇性，且其作用可逆，能保護(hù)油井結(jié)構(gòu)，有利于后續(xù)持續(xù)開(kāi)采。因而，油溶性暫堵劑的開(kāi)發(fā)成為重點(diǎn)研宄內(nèi)容。目前研制開(kāi)發(fā)出來(lái)的油溶性暫堵劑品種較多，但成本偏高，難以大規(guī)模使用，開(kāi)發(fā)成本低廉的新型油溶性暫堵劑十分必要。本專利發(fā)明了一種利用熔體靜電紡絲技術(shù)，制備一種聚合物超細(xì)結(jié)構(gòu)，使其具有良好的油溶性，從而能作為一種暫堵劑應(yīng)用到石油開(kāi)采領(lǐng)域，達(dá)到低成本充分開(kāi)采石油并且無(wú)污染的目的。本發(fā)明充分利用了熔體靜電紡絲技術(shù)簡(jiǎn)單易操作，紡絲原料成本低廉，無(wú)毒副作用，纖維產(chǎn)量高，尺寸小，比表面積大等優(yōu)點(diǎn)，使得到的暫堵劑與石油充分接觸，具有更高的油溶性，并且具有一定的暫堵強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有良好油溶性和暫堵強(qiáng)度的暫堵劑及其制備方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是:提供了一種具有良好油溶性和暫堵強(qiáng)度的暫堵劑，其特征在于暫堵劑由熱塑性聚合物或熱塑性聚合物和表面活性劑，抗氧化劑，偶聯(lián)劑中的一種或多種的混合物為紡絲原料經(jīng)熔體靜電紡絲制備。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種具有良好油溶性和暫堵強(qiáng)度的暫堵劑的制備方法。主要設(shè)備包括:高壓脈沖電源，熔體靜電紡絲噴頭裝置，加熱圈，接收板。
[0006]制備方法如下:
以熱塑性聚合物或熱塑性聚合物和表面活性劑，抗氧化劑，偶聯(lián)劑中的一種或多種的混合物為紡絲原料，采用熔體靜電紡絲方法制備暫堵劑。熔體靜電紡絲參數(shù)設(shè)置:紡絲距離2-18cm，紡絲電壓30-90kV，高壓脈沖電源的頻率和脈沖示數(shù)均為固定值，紡絲溫度為紡絲原料的熔融溫度以上10-60°C。
[0007]本發(fā)明的制備方法中，熱塑性聚合物為聚乙烯，聚丙烯，聚酰胺，酚醛樹(shù)脂，聚酯，聚乳酸，聚己內(nèi)酯中的一種或多種組成。
[0008]本發(fā)明的制備方法中，表面活性劑為全氟烴基、脂肪烴基、芳香烴基、混合烴基或其混合物。
[0009]本發(fā)明的制備方法中，抗氧化劑為抗氧化劑1010、抗氧化劑168、抗氧化劑164或其混合物。
[0010]本發(fā)明的制備方法中，偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或其混合物。
[0011 ] 本發(fā)明的制備方法中，暫堵劑為微米級(jí)或納米級(jí)的長(zhǎng)纖維或短纖維、不規(guī)則微珠、微球或其混合形式。
[0012]本發(fā)明的制備方法中，對(duì)于每一次紡絲實(shí)驗(yàn)，高壓脈沖電源的頻率和脈沖示數(shù)固定，而對(duì)于不同的紡絲實(shí)驗(yàn)則可根據(jù)不同的紡絲條件和暫堵劑形狀特點(diǎn)調(diào)節(jié)頻率和脈沖。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)勢(shì):
所得暫堵劑的平均直徑為幾微米到幾十微米，甚至可達(dá)納米級(jí)，長(zhǎng)度可調(diào)，且分布寬，適用于各類復(fù)雜結(jié)構(gòu)的油井中，特別是裂隙寬度小的巖心暫堵作業(yè)；油溶率高，水不溶，酸不溶，對(duì)地層殘余污染??；在柴油中的溶解度大，易于解除堵塞；原料易得，制備過(guò)程簡(jiǎn)單，成本低廉，適用性好。
【具體實(shí)施方式】
[0014]范例一:
以塊狀酚醛樹(shù)脂為紡絲原料進(jìn)行熔體靜電紡絲，紡絲距離8cm，紡絲電壓40kV，高壓電源的頻率和脈沖示數(shù)為2.12KHz和32.5%的占空比，紡絲溫度160°C。
[0015]所得的紡絲產(chǎn)品是短纖維，長(zhǎng)度Icm以下，平均直徑4.4 μ m，取大約Ig上述纖維，在10ml、90°C石油中的油溶性好，溶解時(shí)間30min，溶解率大于95%，2小時(shí)后，短纖維完全溶解。
[0016]范例二:
以顆粒狀聚丙烯為紡絲原料進(jìn)行熔體靜電紡絲，紡絲距離10cm，紡絲電壓60kV，高壓電源的頻率和脈沖示數(shù)分別為1.41 KHz和0.9%的占空比，紡絲溫度235°C。
[0017]所得的紡絲產(chǎn)品是連續(xù)的長(zhǎng)纖維，平均直徑6 μπι，取大約Ig上述纖維，在10ml、130°C石油中的油溶性好，溶解時(shí)間35min，溶解率98%，2小時(shí)后，纖維完全溶解。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種油溶性暫堵劑及其制備方法，其特征在于，暫堵劑由熱塑性聚合物或熱塑性聚合物和表面活性劑，抗氧化劑，偶聯(lián)劑中的一種或多種的混合物為紡絲原料經(jīng)熔體靜電紡絲制備，熔體靜電紡絲參數(shù)設(shè)置:紡絲距離2-18cm，紡絲電壓30-90kV，高壓脈沖電源的頻率和脈沖示數(shù)均為固定值，紡絲溫度為紡絲原料的熔融溫度以上10-60°C ;所得暫堵劑為微米級(jí)或納米級(jí)的長(zhǎng)纖維或短纖維、不規(guī)則微珠、微球或其混合形式，熱塑性聚合物為聚乙烯，聚丙烯，聚酰胺，酚醛樹(shù)脂，聚酯，聚乳酸，聚己內(nèi)酯中的一種或多種組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的表面活性劑，其特征在于，表面活性劑為全氟烴基、脂肪烴基、芳香烴基、混合烴基或其混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的抗氧化劑，其特征在于，抗氧化劑為抗氧化劑1010、抗氧化劑168、抗氧化劑164或其混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的偶聯(lián)劑，其特征在于，偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或其混合物。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種油溶性暫堵劑及其制備方法。該油溶性暫堵劑由熱塑性聚合物或熱塑性聚合物和表面活性劑，抗氧化劑，偶聯(lián)劑中的一種或多種的混合物為紡絲原料經(jīng)熔體靜電紡絲制備。本發(fā)明能作為一種暫堵劑應(yīng)用到石油開(kāi)采領(lǐng)域，達(dá)到低成本充分開(kāi)采石油并且無(wú)污染的目的。本發(fā)明所得的暫堵劑的平均直徑為幾微米到幾十微米，甚至可達(dá)納米級(jí)，且分布寬，適用于各類復(fù)雜結(jié)構(gòu)的油井中，特別是裂隙寬度小的巖心暫堵作業(yè)；油溶率高，水不溶，酸不溶，對(duì)地層殘余污染??；在柴油中的溶解度大，易于解除堵塞；原料易得，制備過(guò)程簡(jiǎn)單，成本低廉，適用性好。
【IPC分類】D01F6-46, D01F6-62, D01F6-60, D01F6-30, D01F6-90, D01F6-92, D01F1-10, C09K8-508, D01F6-76, D01F6-94
【公開(kāi)號(hào)】CN104831401
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510173036
【發(fā)明人】劉勇, 謝概, 王嬙
【申請(qǐng)人】北京化工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年4月14日