一种可控释放固体酸材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术揭示了一种可控释放固体酸材料及其制备方法和应用。所述可控释放固体酸材料包括可降解壳体，以及封装于可降解壳体内的固体酸和缓蚀剂，所述固体酸与缓蚀剂的质量比为100∶0.01

【技术实现步骤摘要】
一种可控释放固体酸材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于石油开采
，涉及一种油田用强酸，具体涉及一种可控释放固体酸材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]水力压裂是提高油气增产的一项有效措施，通过注入压裂液及支撑剂形成油气的高渗透通道，提高单井产量。
[0003]在水平井压裂过程中时常用到金属桥塞来进行分段压裂，但施工结束后需要进行钻塞或用价格昂贵的可溶桥塞进行可控溶解掉。这个过程中耗时较长，或者经济性较差。此时若在金属桥塞处投放大量酸液会大大加快溶解时间，并减少钻塞的过程。但常规酸液需要专门的设备进行运输和储存，并且泵送时无法准确定位桥塞所在位置。专利申请CN109593518介绍一种由为盐酸羟胺、甜菜碱盐酸盐组成的固体酸，但无法实现可控释放酸液，而且酸性较弱，对金属桥塞的溶蚀效果较差。专利申请CN106479477介绍虽然介绍一种胶囊化固体酸，但采用非降解的聚氯乙烯或聚丙烯酰胺等材料组成，溶解时间不具有可控性。而且粒径较小，只能作为酸化或酸压时部分采用，无法局部实现大量释放的要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种可控释放固体酸材料及其制备方法和应用，以克服现有技术中存在的不足。
[0005]为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
[0006]本专利技术实施例提供了一种可控释放固体酸材料，包括可降解壳体以及封装于可降解壳体内的固体酸和缓蚀剂，所述固体酸与固体缓蚀剂的质量比为100∶0.01
‑/>10，优选为100∶0.01
‑
2。
[0007]进一步地，所述可降解壳体的原料包括按照质量百分比计算的如下组分：20％
‑
40％的聚丙交酯、20％
‑
40％的聚己内酯和15％
‑
40％的聚乙烯醇；
[0008]或者，所述可降解壳体的原料包括按照质量百分比计算的如下组分：20％
‑
40％的改性乙醇酸、20％
‑
40％的聚己内酯和15％
‑
40％的聚乙烯醇；
[0009]或者，所述可降解壳体的原料包括按照质量百分比计算的如下组分：20％
‑
70％的聚乙烯醇和30％
‑
40％的可溶性淀粉；
[0010]或者，所述可降解壳体的原料包括按照质量百分比计算的如下组分：10％
‑
50％的改性聚乙醇酸、10％
‑
50％的明胶。
[0011]进一步地，所述固体酸为速溶性固体，并且包括固体硝酸、多氨基多醚基甲叉膦酸、双1，6
‑ꢀ
亚己基三胺五甲叉膦酸、2
‑
膦酸基丁烷
‑
1，2，4
‑
三羧酸、2
‑
羟基膦酰基乙酸、环己基氨基磺酸、盐酸羟胺、丁二酸、己二酸、戊二酸、硼酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、氟化铵中的一种或多种的组合。
[0012]进一步地，所述可控释放固体酸材料的粒径大小为0.1mm
‑
15mm。
[0013]进一步地，所述固体缓蚀剂的原料包括液体缓蚀剂与配料；所述液体缓蚀剂包括：醛、酮或胺缩合物，咪唑啉衍生物，吡啶，喹啉季铵盐，杂多胺中的一种或多种的组合；所述配料包括植物油，蜂蜡、卵磷脂、明胶、甘油、吐温
‑
80、司盘80、司盘20、OP
‑
20、OP
‑
10、 AES(烷基酚聚氧乙基醚)、卵磷脂，酪蛋白酸钠，阿拉伯胶，罗望子多糖胶，田菁胶，琼脂，海藻酸钠(褐藻酸钠、藻胶)，卡拉胶，果胶，黄原胶中的一种或多种的组合。
[0014]进一步地，所述可降解壳体能够在40
‑
120℃下可控降解，降解时间为1min
‑
120min；和/ 或，所述可降解壳体的壁厚为0.1mm
‑
5mm，优选为0.1
‑
2mm。
[0015]本专利技术实施例还提供了一种上述可控释放固体酸材料的制备方法，包括：
[0016]将可降解壳体的原料混合后制成可降解材料，再注塑形成可降解壳体；
[0017]将液体缓蚀剂与相应配料制成固体缓蚀剂，将固体缓蚀剂粉碎成粉末后与固体酸混合，形成含有缓蚀剂的固体酸体系；
[0018]将含有缓蚀剂的固体酸体系装入可降解壳体中，形成可控释放固体酸材料。
[0019]本专利技术实施例还提供了一种上述的可控释放固体酸材料于压裂酸化领域中的应用，尤其适用于溶解金属桥塞、油气井远端改造领域。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0021](1)本专利技术提供的可控释放固体酸材料及其制备方法，将有机强酸固体粉末及缓蚀剂通过胶囊或微胶囊形式进行包裹，从而实现酸在常温下不释放，高温下可控释放的目的，同时将常见的液体缓蚀剂形成半固体粉末，可以减少酸液对井底设备的腐蚀。
[0022](2)本专利技术提供的可控释放固体酸材料及其制备方法，其中，可降解壳体根据井温度的不同，调节材料的比例，降解时间从10min到2h不等，使可降解壳体在井底降解而不是在井口或者地面发生降解。
[0023](3)本专利技术提供的可控释放固体酸材料及其制备方法，其中，固体酸通过采用多种固体强酸混合，通过一定比例实现溶解迅速、酸性强、而且过量酸与地层中碳酸钙不产生沉淀。
[0024](4)本专利技术提供的可控释放固体酸材料及其制备方法，其中，采用胶体、表面活性剂等多种组分，将液体缓蚀剂进行固化，并冷冻干燥粉碎，得到与固体酸配伍的固体状缓蚀剂，使得固体酸在少量缓蚀剂中即可实现缓释效果。
[0025](5)本专利技术提供的可控释放固体酸材料及其制备方法，其中，胶囊或微胶囊在水中溶解后产生的小分子量聚合物，具有一定的减阻效果，降低压裂液摩阻。
具体实施方式
[0026]通过以下具体实施方式将更完整地理解本专利技术。本文中揭示本专利技术的详细实施例；然而，应理解，所揭示的实施例仅具本专利技术的示范性，本专利技术可以各种形式来体现。因此，本文中所揭示的特定功能细节不应解释为具有限制性，而是仅解释为权利要求书的基础且解释为用于教示所属领域的技术人员在事实上任何适当详细实施例中以不同方式采用本专利技术的代表性基础。
[0027]鉴于现有技术中由于胶囊化固体酸，只能作为酸化或酸压时部分采用，无法局部实现大量释放的要求，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案，其主要是通过将有机强酸固体粉末通过胶囊或微胶囊形式进行包裹，从而实现酸在常温下不
释放，高温下可控释放的目的。如下将对该技术方案、其实施过程及原理作进一步的解释说明。
[0028]本专利技术实施例的一个方面提供了一种可控释放固体酸材料，包括可降解壳体以及封装于可降解壳体内的固体酸和缓蚀剂，所述固体酸与固体缓蚀剂的质量比为100∶0.01
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10，优选为 100∶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可控释放固体酸材料，其特征在于包括可降解壳体以及封装于可降解壳体内的固体酸和缓蚀剂，所述固体酸与固体缓蚀剂的质量比为100∶0.01
‑
10，优选为100∶0.01
‑
2。2.根据权利要求1所述的可控释放固体酸材料，其特征在于，所述可降解壳体的原料包括按照质量百分比计算的如下组分：20％
‑
40％的聚丙交酯、20％
‑
40％的聚己内酯和15％
‑
40％的聚乙烯醇；或者，所述可降解壳体的原料包括按照质量百分比计算的如下组分：20％
‑
40％的改性乙醇酸、20％
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40％的聚己内酯和15％
‑
40％的聚乙烯醇；或者，所述可降解壳体的原料包括按照质量百分比计算的如下组分：20％
‑
70％的聚乙烯醇和30％
‑
40％的可溶性淀粉；或者，所述可降解壳体的原料包括按照质量百分比计算的如下组分：10％
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50％的改性聚乙醇酸、10％
‑
50％的明胶。3.根据权利要求1所述的可控释放固体酸材料，其特征在于，所述固体酸为速溶性固体，并且包括固体硝酸、多氨基多醚基甲叉膦酸、双1，6
‑
亚己基三胺五甲叉膦酸、2
‑
膦酸基丁烷
‑
1，2，4
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三羧酸、2
‑
羟基膦酰基乙酸、环己基氨基磺酸、盐酸羟胺、丁二酸、己二酸、戊二酸、硼酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、氟化铵中的一种或多种的组合。4.根据权利要求1所述的可控释放固体酸材料，其特征在于：所述可控释放固体酸材料的粒径大小为0.1mm
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15mm。5.根据权利要求1所述的可控释放固体酸材料，其特征在于，所述固体缓蚀剂的原料包括液体缓...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛世杰，陈明慧，孙力，骆晓楠，胡成，
申请(专利权)人：苏州固韧纳米材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：