【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及采油，尤其涉及一种抗高温聚合物复合材料封堵剂及其制备方法与应用。
技术介绍
1、稠油在我国原油产量中所占比重很大，是石油资源的重要组成部分。稠油开采最有效的方法为注入高温高压蒸汽，降低稠油粘度，提高原油流度，从而提高稠油开采效率。而在注高温蒸汽过程中，由于稠油油藏非均质性强、蒸汽与稠油密度差及流度比过大，还有地层出砂等因素的影响，造成吸汽剖面不均匀，造成重力超负荷气窜，气窜会使体积波及系数降低，蒸汽的热效应得不到充分发挥，导致稠油热采采收率大大下降。为提高稠油采油效率，防止气窜的发生，往往是使用化学封堵剂对汽窜通道进行封堵，堵住汽窜通道，提高稠油动用程度及采收率。但稠油开采过程中注入的蒸汽温度高达200℃以上甚至更高，因此对于封堵剂的耐温性能要求较高。
2、目前耐高温的封堵剂主要有无机固体颗粒、水泥浆、泡沫类和聚合物凝胶封堵剂，前几种的封堵效果较差，聚合物凝胶封堵剂是综合性能较好的一类封堵剂。聚合物凝胶封堵剂具有较好的注入性能，有一定的耐高温性能，但温度超过150℃以上时，封堵剂的封堵效果会大大下降甚至丧失封堵能力，而稠油开采过程中注入的蒸汽温度高达200℃以上甚至更高，因此常规的聚合物凝胶封堵剂无法满足需要。因此开发具有耐更高温的封堵剂很有必要。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种抗高温聚合物复合材料封堵剂及其制备方法与应用，该封堵剂的封堵效果好，耐高温性能优异。
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：p>
3、一方面，一种抗高温聚合物复合材料封堵剂，按重量份数计，包含以下原料：反应型高聚物5-8份、聚合单体40-55份、聚乙烯亚胺8-15份、交联剂0.1-0.5份、引发剂0.1-0.3份、异氰酸酯改性硅灰石3-8份、水60-70份。
4、优选地，所述抗高温聚合物复合材料封堵剂，按重量份数计，包含以下原料：反应型高聚物7份、聚合单体52份、聚乙烯亚胺11份、交联剂0.3份、引发剂0.2份、异氰酸酯改性硅灰石6份、水65份。
5、进一步地，所述聚合单体包含质量比为10:(1-2):(1-3)的丙烯酰胺、n-乙烯基己内酰胺和异丁香酚甲醚；优选地，所述丙烯酰胺、n-乙烯基己内酰胺和异丁香酚甲醚的质量比为10:1.4:2。
6、进一步地，所述反应型聚合物为阴离子聚丙烯酰胺，所述阴离子聚丙烯酰胺的分子量为1000万-3000万，水解度为20%-30%。
7、优选地，所述阴离子聚丙烯酰胺的分子量为2200万，水解度为25%。
8、进一步地，所述异氰酸酯改性硅灰石经由下述方法制备得到：
9、将硅灰石分散于1-2质量倍的溶剂中，在90-100℃下回流1-2h，加入催化剂，通入氮气，接着加入异氰酸酯反应，反应结束后离心过滤，干燥得到异氰酸酯改性硅灰石。
10、优选地，异氰酸酯改性硅灰石制备过程中，所述异氰酸酯的用量为硅灰石质量的10-20%，更优选为17%。
11、优选地，异氰酸酯改性硅灰石制备过程中，所述异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的至少一种。
12、优选地，所述溶剂为甲苯、石油醚、四氯化碳中的至少一种；所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡和/或辛酸亚锡，添加量为硅灰石质量的0.5-2%。
13、作为进一步地优选方案，所述异氰酸酯改性硅灰石还包括利用磺胺二甲嘧啶进一步地改性处理，所述改性处理步骤如下：
14、将异氰酸酯改性硅灰石分散于1-3质量倍的甲苯中，调节ph至9-10，加入磺胺二甲嘧啶，升温至50-60℃反应10-15h，反应完后过滤，洗涤，干燥即得；所述磺胺二甲嘧啶的用量为异氰酸酯改性硅灰石质量的5-10%。
15、进一步地，所述交联剂选自对乙烯基苯、n,n’-亚甲基双丙烯酰胺、三烯丙基胺、n,n’-间苯撑双马来酰亚胺、季戊四醇三丙烯酸酯、甲醛、乙二醛、丁二醛、戊二醛、己二醛、邻苯二醛、壬二醛、辛二醛、多聚甲醛中的至少一种，更优选为n,n’-亚甲基双丙烯酰胺、三烯丙基胺、n,n’-间苯撑双马来酰亚胺中的至少一种。
16、进一步地，所述引发剂选自偶氮类引发剂、有机过氧类引发剂、无机过氧类引发剂、氧化还原引发剂中的至少一种；优选为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、过氧化苯甲酰中的至少一种。
17、再一方面，上述抗高温聚合物复合材料封堵剂的制备方法，包括以下步骤：
18、（1）将聚合单体加入水中，调节ph至碱性，得到溶液a；
19、（2）将步骤（1）所得溶液a降温，通入氮气保护，加入聚乙烯亚胺、引发剂、交联剂反应，得溶液b；
20、（3）将步骤（2）所得溶液b升温，加入反应型聚合物、异氰酸酯改性硅灰石继续反应，反应结束后降至室温，干燥，粉碎，即得。
21、进一步地，步骤（1）中，所述调节ph至碱性是指用碱液和/或酸液调节ph至7.5-8.5；所述碱液选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水中的至少一种；所述酸液选自盐酸、硫酸、硝酸、醋酸、柠檬酸中的至少一种。
22、进一步地，步骤（2）中，所述降温是指降温至5-8℃。
23、进一步地，步骤（2）中，所述反应的时间为1-2h。
24、进一步地，步骤（3）中，所述升温是指升温至65-75℃。
25、进一步地，步骤（3）中，所述反应的时间为2-5h。
26、作为进一步地优选方案，本专利技术先将反应型聚合物与异氰酸酯改性硅灰石进行超声处理后加入到溶液b中反应，可使反应型聚合物与异氰酸酯改性硅灰石与封堵剂中其他成分混合的更加均匀性，使封堵剂材料形成更均匀的交联网络结构，增强网络结构的稳定性，封堵效果提升，封堵剂材料的对裂缝孔隙的有效封堵时间大大提高。所述超声处理步骤为：将反应型聚合物与异氰酸酯改性硅灰石先混合加到水中超声处理，超声处理的功率为200-300w，时间为10-20min，温度为50-60℃，烘干，然后加入到溶液b中反应。
27、再一方面，上述所述的抗高温聚合物复合材料封堵剂在稠油热采中的应用。
28、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
29、（1）本专利技术提供了一种聚合物复合材料封堵剂，不仅封堵效果好，抗高温能力强，对于200℃以上的油藏条件仍然有效，且长期稳定性好，大大提高了封堵剂对裂缝孔隙的有效封堵时间。
30、（2）本专利技术以丙烯酰胺、n-乙烯基己内酰胺和异丁香酚甲醚为聚合单体进行聚合制备封堵剂，聚合物分子主链上引入异丁香酚甲醚，可有效提升封堵剂的耐高温性能，而异丁香酚甲醚与丙烯酰胺、n-乙烯基己内酰胺与丙烯酰胺相互配合，可使封堵剂的耐高温性能达到200℃以上，大幅度提升封堵剂的耐高温性能，此外，三组分相互配合有助于形成更稳定的交联结构，从而提升封堵剂的封堵效果和稳定性。
31、（3）本专利技术的封堵剂中加入异氰酸酯改性的硅灰石，确保了硅灰石在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抗高温聚合物复合材料封堵剂，其特征在于，按重量份计，包含以下原料：
2.根据权利要求1所述的抗高温聚合物复合材料封堵剂，其特征在于，所述阴离子聚丙烯酰胺的分子量为1000万-3000万，水解度为20%-30%。
3.根据权利要求1所述的抗高温聚合物复合材料封堵剂，其特征在于，所述丙烯酰胺、N-乙烯基己内酰胺和异丁香酚甲醚的质量比为10:1.4:2。
4.根据权利要求1所述的抗高温聚合物复合材料封堵剂，其特征在于，所述异氰酸酯改性硅灰石经由下述方法制备得到：
5.根据权利要求4所述的抗高温聚合物复合材料封堵剂，其特征在于，所述异氰酸酯的用量为硅灰石质量的10-20%。
6.根据权利要求4所述的抗高温聚合物复合材料封堵剂，其特征在于，所述异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的至少一种。
7.根据权利要求4所述的抗高温聚合物复合材料封堵剂，其特征在于，所述异氰酸酯改性硅灰石还包括利用磺胺二甲嘧啶进一步地改性处理，所述改性处理步骤如下：
8.根据权利要求7
9.权利要求1-8任一项所述的抗高温聚合物复合材料封堵剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.权利要求1-8任一项所述的抗高温聚合物复合材料封堵剂在稠油热采中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种抗高温聚合物复合材料封堵剂，其特征在于，按重量份计，包含以下原料：
2.根据权利要求1所述的抗高温聚合物复合材料封堵剂，其特征在于，所述阴离子聚丙烯酰胺的分子量为1000万-3000万，水解度为20%-30%。
3.根据权利要求1所述的抗高温聚合物复合材料封堵剂，其特征在于，所述丙烯酰胺、n-乙烯基己内酰胺和异丁香酚甲醚的质量比为10:1.4:2。
4.根据权利要求1所述的抗高温聚合物复合材料封堵剂，其特征在于，所述异氰酸酯改性硅灰石经由下述方法制备得到：
5.根据权利要求4所述的抗高温聚合物复合材料封堵剂，其特征在于，所述异氰酸酯的用量为硅灰石质量的10-20%。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔仕章，刘建民，王黎明，刘小芳，丁松松，李宁，张磊，关悦，孟靖丰，
申请(专利权)人：德仕成都石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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