【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于功能材料，具體涉及一種乳液型油氣封堵材料及其制備方法與應用。在油或氣的觸發條件下，乳液型油氣封堵材料可自身溶脹從而阻斷或封堵微裂縫內的油氣通道。
技術介紹
1、目前，國內天然氣、頁巖氣等氣井的開發需求量巨大，而地下極高的油氣壓力使得固井環空帶壓、修井帶壓施工等情況常有發生，在固井環空以及采收多種工作界面、以及界面相關的微裂縫處極易形成大量油氣通道，這些油氣竄流通道給完井井筒的完整性和完井后的采收及后處理工作帶來巨大破壞和隱患。因此，針對井下界面的微裂縫油氣通道進行油氣竄流的封堵和阻斷以及油水的封堵具有極為重要的意義。
2、目前主要通過采用封堵劑或封堵材料的方式來解決油氣竄流和油水封堵問題，封堵材料一般分為顆粒封堵劑和樹脂類液態封堵劑。其中，顆粒型封堵劑以水泥和粘土等無機顆粒封堵劑為主，這類封堵劑在注入裂縫后，接觸水后在水的觸發下發生水化反應而固化，從而達到封堵目的；但顆粒類封堵劑主要采用干混的方式與水泥復合，操作較為復雜。且這類封堵劑遇油、氣不凝固，即對油、氣不敏感，難以實現對油氣竄流通道的封堵。樹脂類液態封堵劑注入后，接觸水層后在固化劑作用下形成具有一定強度的固態樹脂，從而封堵孔塞；然而這類封堵材料雖然對井筒內整體性油氣的封堵施工具有一定效果，但由于液態封堵劑與水泥漿體系的相容性較差，其針對多種界面內或體系內微小裂縫內的油氣封堵和阻斷效果并不明顯。因此，亟需研發出與水泥漿體系相容性好，且對短鏈氣態烴類具有敏感的響應特性的封堵材料。
技術實現思路
1、為解
2、為實現上述技術效果，本專利技術提供了如下技術方案：
3、本專利技術提供了一種乳液型油氣封堵材料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：
4、(1)橡膠接枝氣敏材料的制備：
5、a)將丙烯酸酯單體、烷基烯酸單體和苯乙烯單體中的一種或任意兩種以上的組合與溶劑混合，得到單體溶液；
6、b)將非極性或弱極性橡膠顆粒在步驟a)所述單體溶液中溶脹，得到預聚體；
7、c)將b)所述預聚體與隔離劑混合后，在引發聚合條件下進行接枝聚合反應，將產物干燥、粉碎后得到橡膠接枝氣敏材料；
8、(2)水包油乳液的制備：
9、a)將步驟(1)獲得的橡膠接枝氣敏材料分散在甲苯中，作為油相；
10、b)將具有一定親水性(水接觸角在15-80°之間)的固體粒子，包括改性sio2、改性纖維素、改性淀粉等作為表面活性劑分散在水中，作為水相；
11、c)將步驟a)所述油相和步驟b)所述水相混合，經均質乳化得到o/w乳液。
12、在本專利技術的一種實施方式中，步驟a)所述溶劑為苯、甲苯或二甲苯中的任意一種。
13、在本專利技術的一種實施方式中，步驟a)所述單體總質量分數為20％-40％。
14、在本專利技術的一種實施方式中，步驟a)所述丙烯酸酯單體可為甲基丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯等。
15、在本專利技術的一種實施方式中，步驟a)所述烷基烯酸單體可為十一烯酸等。
16、在本專利技術的一種實施方式中，步驟b)所述橡膠顆粒為中值粒徑為5mm的乙丙橡膠顆粒或中值粒徑為5mm的異戊橡膠顆粒，溶脹時間為6h。
17、在本專利技術的一種實施方式中，步驟b)所述非極性或弱極性橡膠顆粒與單體溶液混合后，非極性或弱極性橡膠顆粒的質量分數為30％。
18、在本專利技術的一種實施方式中，步驟c)所述預聚體與隔離劑的質量比為1:1，所述引發聚合的方式為在室溫下進行高能電子輻照，輻照強度為120kgy。
19、在本專利技術的一種實施方式中，步驟c)所述隔離劑為白炭黑。
20、在本專利技術的一種實施方式中，步驟c)所述干燥的條件為50℃下真空干燥12小時。
21、在本專利技術的一種實施方式中，步驟a)所述油相中橡膠接枝氣敏材料的質量分數為50％。
22、在本專利技術的一種實施方式中，步驟b)所述水相中固體粒子的質量分數為0.5％-4％。
23、在本專利技術的一種實施方式中，步驟c)所述油相與水相的體積比為(4:6)-(6:4)。
24、在本專利技術的一種實施方式中，步驟c)所述均質的轉速為10krpm-20krpm，乳化時間為2min。
25、本專利技術還提供了上述制備方法制備獲得的乳液型油氣封堵材料。
26、本專利技術還提供了上述制備方法制備獲得的乳液型油氣封堵材料在阻斷或封堵油氣通道中的應用。
27、本專利技術的有益效果：
28、由以上檢測結果可知，本專利技術提供的乳液型油氣阻斷封堵材料對氣態烴類表現出敏感的響應特性，能夠實現氣觸發條件下微裂縫內油氣通道的阻斷和封堵；同時，所得油氣阻斷封堵材料穩定性較好，粒徑分布較寬，與水泥漿體系具有良好的相容性，并在該寬粒徑分布下同時表現出優異的油氣封堵效果，能夠有效的實現氣觸發條件下多尺度微裂縫內油氣通道的阻斷和封堵。
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1.一種乳液型油氣封堵材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟a)所述溶劑為苯、甲苯或二甲苯中的任意一種，所述單體總質量分數為20％-40％。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟c)所述預聚體與隔離劑的質量比為1:1，所述引發聚合的方式為在室溫下進行高能電子輻照，輻照強度為120kGy。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟A)所述油相中橡膠接枝氣敏材料的質量分數為50％。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟B)所述固體粒子為改性SiO2、改性纖維素、改性淀粉中的任意一種。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟B)所述水相中固體粒子的質量分數為0.5％-4％。
7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟C)所述油相與水相的體積比為(4:6)-(6:4)。
8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟C)所述均質的轉速為10krpm-20krpm，乳化時間為2m
9.權利要求1-8任意一項所述制備方法制備獲得的乳液型油氣封堵材料。
10.權利要求1-8任意一項所述制備方法制備獲得的乳液型油氣封堵材料在阻斷或封堵油氣通道中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種乳液型油氣封堵材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟a)所述溶劑為苯、甲苯或二甲苯中的任意一種，所述單體總質量分數為20％-40％。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟c)所述預聚體與隔離劑的質量比為1:1，所述引發聚合的方式為在室溫下進行高能電子輻照，輻照強度為120kgy。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟a)所述油相中橡膠接枝氣敏材料的質量分數為50％。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟b)所述固體粒子為改性si...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張帆，徐昆，遲惠，黃曉娜，白云剛，董笑佟，王丕新，
申請(專利權)人：中國科學院長春應用化學研究所，
類型：發明
國別省市：
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