一种纤维暂堵剂、制备方法及其暂堵工艺与流程

本发明涉及暂堵剂领域，具体涉及一种纤维暂堵剂、制备方法及其暂堵工艺。

背景技术：

1、油气资源开采过程中，通常需要对储层进行改造，通过使储层中的天然裂缝方位偏离、转向以更好地适应压裂施工，从而提升油气开采效率。暂堵剂是能暂时降低地层渗透性或暂时封堵高渗透油层的物质，其被广泛地应用在油气开采过程中，在暂堵剂的作用下，高渗层会临时处于封闭状态，工作液会转向压裂低渗层，此时储层可以被均匀改造。其中，纤维暂堵剂由于其良好的柔韧性，能够形成稳定的网状结构，防止支撑剂或者工作液回流，适用环境更加广泛。但是，纤维暂堵剂的耐温性和承压能力较差，限制了其在高温高压地层条件下的使用。

2、中国专利cn107288574a公开了一种暂堵剂及其制备方法，其中使用了酚醛树脂纤维和/或聚酞亚胺纤维作为耐温纤维材料，而以上耐温纤维材料虽然改善了暂堵剂的耐温性，但是其降解性能较差，不易自动解堵，无法满足暂堵施工的要求。

3、中国专利cn115895617a公开了一种纤维暂堵剂及其制备方法和应用，纤维暂堵剂包括聚乙烯醇纤维基体和均匀分散在所述聚乙烯醇纤维基体中的硅酸钠；其利用无机盐硅酸钠的良好耐热稳定性，提升了暂堵剂的耐热性能，并且由于聚乙烯醇纤维和硅酸钠都具有良好的水溶性，能够实现自动解堵。但聚乙烯醇本身并不易降解，虽然其可以溶于水，但水分蒸发后其仍然可能以聚合物的形式存在，尤其当使用量较大的时候，其可能在储层中的其余地方堆积，对开采施工造成其他问题。

4、因此，亟需提供一种具有良好耐温性能和承压能力的可降解纤维暂堵剂。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种纤维暂堵剂，该纤维暂堵剂可降解并且耐温性能和承压能力好。

2、本发明的另一目的在于提供一种纤维暂堵剂的制备方法。

3、本发明的又一目的还在于提供一种暂堵工艺。

4、本发明解决技术问题是采用以下技术方案来实现的：

5、一种纤维暂堵剂，纤维暂堵剂的结构式为：

6、；

7、其中，r1选自于取代或未取代的具有6~20个碳原子的烷基、取代或未取代的具有6~20个碳原子的芳香基中的一种或多种；r2为碳碳单键或具有2~6个碳原子的烷基；r3为具有1~6个碳原子的烷基；m为50~100的整数；n为10~20的整数。

8、可选地，在本发明的一些实施例中，r1选自于中的一种或多种。

9、可选地，在本发明的一些实施例中，r2选自于中的一种或多种。

10、可选地，在本发明的一些实施例中，r3选自于中的一种或多种。

11、可选地，在本发明的一些实施例中，纤维暂堵剂为熔融纺丝法生产的长丝，和/或

12、纤维暂堵剂的直径为10~70μm。

13、另外，一种纤维暂堵剂的制备方法，包括：

14、将丙交酯、二酰肼以及辛酸亚锡混合，在100~120℃的条件下使丙交酯完全熔融，升温至160~180℃，反应得到聚乳酸预聚物；

15、将预聚物与聚合度为10~20的带有羧基侧基取代基的端羟基聚丁二烯、二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡以及极性溶剂混合，在50~100℃的条件下反应得到包括聚乳酸单元的聚合物；以及

16、利用包括聚乳酸单元的聚合物进行纺丝，得到纤维暂堵剂；

17、纤维暂堵剂的结构式为：

18、；

19、其中，r1选自于取代或未取代的具有6~20个碳原子的烷基、取代或未取代的具有6~20个碳原子的芳香基中的一种或多种；r2为碳碳单键或具有2~6个碳原子的烷基；r3为具有1~6个碳原子的烷基；m为50~100的整数；n为10~20的整数。

20、可选地，在本发明的一些实施例中，丙交酯、二酰肼、带有羧基侧基取代基的端羟基聚丁二烯以及二异氰酸酯的物质的量之比为（50~100）：（1~1.05）：（1~1.05）：（2~2.05）；和/或

21、辛酸亚锡与丙交酯的质量比为（1~2）：100；和/或

22、二月桂酸二丁基锡与丙交酯的质量比为（1~2）：100。

23、可选地，在本发明的一些实施例中，二酰肼选自于乙二酰肼、丁二酰肼以及己二酰肼中的一种或多种；和/或

24、二异氰酸酯选自于二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯以及异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或多种；和/或

25、极性溶剂选自于四氢呋喃、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺中的一种或多种。

26、可选地，在本发明的一些实施例中，纺丝为静电纺丝或者纺丝为熔融纺丝。

27、另外，一种暂堵工艺，暂堵工艺利用纤维暂堵剂进行暂堵作业，纤维暂堵剂为上述纤维暂堵剂，或者纤维暂堵剂利用上述制备方法制备得到。

28、本相对于现有技术，本发明包括以下有益效果：

29、本发明提供的纤维暂堵剂以聚乳酸为主要主链结构，其具有良好的可降解性。为了提升纤维暂堵剂的耐热性和承压能力，本发明向聚乳酸的分子链中引入了二酰肼单元，二酰肼单元间可在分子链间形成多重氢键，增加聚乳酸分子间作用力，提升其力学性能和热稳定性。另外，本发明还向聚乳酸的分子链中引入一定量的具有超高柔性的具有羧基取代基的聚丁二烯结构单元来实现材料增韧，不但进一步提升纤维暂堵剂的力学性能，并且羧基的引入也提升了材料的亲水性，更有利于暂堵剂后期的解堵。综上，相对现有技术，本发明提供的纤维暂堵剂不但能够降解，而且具有良好的耐热性能和承压能力。

技术特征：

1.一种纤维暂堵剂，其特征在于，所述纤维暂堵剂的结构式为：

2.根据权利要求1所述的纤维暂堵剂，其特征在于，所述r1选自于中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的纤维暂堵剂，其特征在于，所述r2选自于中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的纤维暂堵剂，其特征在于，所述r3选自于中的一种或多种。

5.根据权利要求1~4任一项所述的纤维暂堵剂，其特征在于，所述纤维暂堵剂为采用熔融纺丝法生产的长丝，和/或

6.根据权利要求1~5任一项所述的纤维暂堵剂的制备方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述丙交酯、所述二酰肼、所述带有羧基侧基取代基的端羟基聚丁二烯以及所述二异氰酸酯的物质的量之比为（50~100）：（1~1.05）：（1~1.05）：（2~2.05）；和/或

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述二酰肼选自于乙二酰肼、丁二酰肼以及己二酰肼中的一种或多种；和/或

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述纺丝为静电纺丝或者所述纺丝为熔融纺丝。

10.一种暂堵工艺，其特征在于，所述暂堵工艺利用纤维暂堵剂进行暂堵作业，所述纤维暂堵剂为权利要求1~5任一项所述的纤维暂堵剂，或者所述纤维暂堵剂利用权利要求6~9任一项所述的制备方法制备得到。

技术总结本发明提供一种纤维暂堵剂、制备方法及其暂堵工艺，涉及暂堵剂领域，纤维暂堵剂的结构式为：其中，R1选自于取代或未取代的具有6~20个碳原子的烷基、取代或未取代的具有6~20个碳原子的芳香基中的一种或多种；R2为碳碳单键或具有2~6个碳原子的烷基；R3为具有1~6个碳原子的烷基；m为50~100的整数；n为10~20的整数。该纤维暂堵剂具有良好的耐热性能和力学能力。技术研发人员：孙文村,罗云,张川,武鹏,刘应涛,杨小腾受保护的技术使用者：成都昭管武科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2