本發(fā)明涉及油氣田酸化壓裂，尤其是一種酸壓用220℃控制釋放微膠囊酸的制備方法。

背景技術：

1、近年來，我國碳酸鹽巖油氣藏開發(fā)向著深層、超深層儲層邁進，酸化壓裂技術也隨之面臨超高溫、超高壓等難題，特別是酸液體系性能面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有的高溫緩速酸液體系(如稠化酸、交聯(lián)酸等)主要通過增稠的方式減緩氫離子向巖石壁面?zhèn)鬟f的速率，延長酸蝕裂縫長度，從而改善酸壓施工效果。但在部分深層、超深層碳酸鹽巖油氣藏中，儲層溫度已然超過了220℃，現(xiàn)有的緩速酸液體系粘度急劇降低，難以滿足深層、超深層儲層酸壓工藝要求。微膠囊酸技術是一種有望解決上述難題的新型酸液體系，使用特定聚合物材料將酸液包裹起來，形成微膠囊。若能夠保證微膠囊在低于220℃時，酸液的釋放速率極其緩慢甚至無法釋放；超過220℃時，微膠囊的殼發(fā)生形變，大量釋放酸液，以達到在裂縫遠端釋放氫離子，有效延長酸蝕裂縫長度，從而能夠滿足深層、超深層碳酸鹽巖儲層酸壓工藝的需求。但是，相對于液體酸液體系，作為固體的微膠囊酸面臨著另一個難題：即在酸壓施工泵送時，微膠囊酸會被擠壓，會與管壁發(fā)生碰撞，發(fā)生變形或壁材破裂，導致酸液提前釋放。因此需要膠囊酸具有較強耐壓性能，以抵抗泵送帶來的沖擊，避免在到達儲層之前因外力破壞而提前釋放內(nèi)部酸液。但在目前的報道中，鮮見對微膠囊耐壓性能的研究。

2、另外，目前公開的制備微膠囊酸的方法多為乳液聚合和溶液聚合等制備工序復雜、完成制備耗時長的方法，極大地提高了微膠囊酸的生產(chǎn)時間成本。因此如何簡化微膠囊酸的制備工藝也是技術難點之一。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有酸壓用微膠囊酸存在的上述問題，本發(fā)明提供一種酸壓用220℃控制釋放微膠囊酸的制備方法。

2、本發(fā)明提供的酸壓用220℃控制釋放微膠囊酸的制備方法，步驟如下：

3、s1、將多官能度殼材、助聚劑、光引發(fā)劑及乳化劑a互溶形成油相，然后將作為內(nèi)水相的酸液倒入油相中形成油水混合物，使用高速攪拌機以1000-4000rpm轉(zhuǎn)速攪拌10-15min，形成w/o型初乳。

4、所述多官能度殼材選自三官能度的酚醛環(huán)氧丙烯酸酯(pnea-3)、三官能度的聚氨酯改性環(huán)氧丙烯酸酯(puea-3)、六官能度聚氨酯丙烯酸酯(pua-6)中任意一種。

5、所述助聚劑選自新戊二醇二丙稀酸酯(npgda)、鄰苯二甲酸乙二醇二丙烯酸酯(pdda)、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯(hdoda)和二丙二醇二丙烯酸酯(dpgda)中任意一種。

6、所述酸液選自鹽酸、土酸、甲酸、乙酸、氫氟酸中的任意一種，酸液的體積濃度為10％-40％。

7、s2、在w/o型初乳中加入乳化劑b，然后將初乳與外水相溶液混合，以300-800rpm轉(zhuǎn)速攪拌10-15min，形成w/o/w型復乳液；所述外水相溶液為質(zhì)量百分濃度為2％的聚乙烯醇溶液或聚丙烯酰胺溶液。

8、s3、在攪拌下使用紫外光照射w/o/w型復乳液，引發(fā)光聚合，照射6-10min直至形成顆粒狀產(chǎn)物；抽濾，洗滌產(chǎn)物，烘干，得到220℃控制釋放微膠囊酸。

9、以所有原料的總質(zhì)量百分比記作100％，各原料質(zhì)量占所有原料總質(zhì)量的百分比如下：多官能度殼材質(zhì)量占比2.5％-15％，助聚劑質(zhì)量占比12％-24％，光引發(fā)劑質(zhì)量占比0.8％-1.4％，乳化劑a質(zhì)量占比0.7％-2.8％，酸液質(zhì)量占比15％-30％，乳化劑b質(zhì)量占比2.4％-4.8％，外水相溶液占比35％-65％。

10、優(yōu)選的是，所述光引發(fā)劑為1-羥基環(huán)己基苯基甲酮或2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。

11、優(yōu)選的是，所述乳化劑a選自peg-30二聚羥基硬脂酸酯、甘油硬脂酸酯、硬脂酸聚氧乙烯醚中的至少一種。

12、優(yōu)選的是，所述乳化劑b選自司班80和吐溫80以質(zhì)量比4:6復配形成的復合乳化劑、十二烷基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的任意一種。

13、優(yōu)選的是，步驟s3中，以300-800rpm轉(zhuǎn)速在攪拌下采用25-100w的紫外光照強度照射w/o/w型復乳液。

14、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益之處在于：

15、(1)本發(fā)明提供的220℃控制釋放微膠囊酸的外殼是由官能度為3～6的殼材聚合而成，制備過程中具有多官能團的殼材的分子鏈發(fā)生復雜的體式交聯(lián)，因而制備的微膠囊具有致密光滑的外殼，能耐受220℃的高溫且具有顯著的耐壓性能。該耐壓性能可以避免泵送沖擊造成微膠囊酸在井筒中提前破壞釋放。

16、(2)本發(fā)明提供的220℃控制釋放微膠囊酸形成的致密外殼可有效包裹液體酸液。在低于220℃時，微膠囊外殼可有效阻礙內(nèi)部酸液向外界溶液釋放，大幅降低氫離子向巖石表面?zhèn)鬟f的速度，從而減少近井地帶的酸巖反應；而在高于220℃時，微膠囊已被運移至儲層深部，殼材被高溫破壞，酸液大量釋放并在深部與巖石反應形成酸蝕裂縫。因此，本發(fā)明的微膠囊酸可有效解決超高溫碳酸鹽巖儲層酸鹽反應過快導致的酸蝕裂縫長度不足的問題。

17、(3)本發(fā)明提供的220℃控制釋放微膠囊酸的制備方法操作簡便，制備迅速，微膠囊酸殼材聚合反應所需時間范圍為6～10分鐘。而且制備的微膠囊酸為一種顆粒型固體，在常溫下基本不會釋放，有利于施工過程中的運輸、儲存。

18、本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本發(fā)明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。

技術特征：

1.一種酸壓用220℃控制釋放微膠囊酸的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權利要求1所述的酸壓用220℃控制釋放微膠囊酸的制備方法，其特征在于，以所有原料的總質(zhì)量百分數(shù)記作100％，多官能度殼材質(zhì)量占比2.5％-15％，助聚劑質(zhì)量占比12％-24％，光引發(fā)劑質(zhì)量占比0.8％-1.4％，乳化劑a質(zhì)量占比0.7％-2.8％，酸液質(zhì)量占比15％-30％，乳化劑b質(zhì)量占比2.4％-4.8％，外水相溶液占比35％-65％。

3.如權利要求1所述的酸壓用220℃控制釋放微膠囊酸的制備方法，其特征在于，所述酸液質(zhì)量濃度為10％-40％。

4.如權利要求1所述的酸壓用220℃控制釋放微膠囊酸的制備方法，其特征在于，所述光引發(fā)劑為1-羥基環(huán)己基苯基甲酮或2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。

5.如權利要求1所述的酸壓用220℃控制釋放微膠囊酸的制備方法，其特征在于，所述乳化劑a選自peg-30二聚羥基硬脂酸酯、甘油硬脂酸酯、硬脂酸聚氧乙烯醚中的至少一種。

6.如權利要求1所述的酸壓用220℃控制釋放微膠囊酸的制備方法，其特征在于，所述乳化劑b選自司班80與吐溫80復合乳化劑、十二烷基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的任意一種；司班80和吐溫80以質(zhì)量比4:6或3:7復配形成復合乳化劑。

7.如權利要求1所述的酸壓用220℃控制釋放微膠囊酸的制備方法，其特征在于，步驟s3中，采用25-100w的紫外光照強度照射w/o/w型復乳液。

技術總結
本發(fā)明公開了一種酸壓用220℃控制釋放微膠囊酸的制備方法，步驟S1、將多官能度殼材、助聚劑、光引發(fā)劑及乳化劑A互溶構成油相，然后將酸液倒入油相中形成油水混合物，高速攪拌形成W/O型初乳；S2、在W/O型初乳中加入乳化劑B，然后將初乳與外水相溶液混合攪拌，形成W/O/W型復乳液；S3、在攪拌下使用紫外光照射W/O/W型復乳液，引發(fā)光聚合，直至形成顆粒狀產(chǎn)物；抽濾，烘干得到220℃控制釋放微膠囊酸。本發(fā)明的制備方法操作簡單，紫外光固化時間少于10min。制備的微膠囊酸具有較強的耐壓性能，能避免泵送沖擊造成其在井筒中提前破壞釋放；當被泵送至儲層深部并達到響應溫度時，微膠囊酸外殼才被破壞而大量釋放酸液，實現(xiàn)控制釋放。

技術研發(fā)人員：楊兆中,周杰,朱靜怡,李小剛,易良平,陳明菁
受保護的技術使用者：西南石油大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/21