本發明涉及油氣田壓裂改造技術領域，具體涉及一種滑溜水壓裂可降解轉向劑的合成方法。
背景技術：
暫堵轉向壓裂是提高初次壓裂壓后短期內高含水油井產量和采收率最有效的增產措施之一，通過在壓裂過程中實時加入暫堵劑，暫堵老縫或已加砂縫，通過破裂壓力、裂縫延伸壓力的變化使流體發生轉向，從而造出新縫。國內在暫堵劑的研發方面也做了大量工作，并且市場上也有較為成熟的暫堵劑產品，目前應用較為成熟的水基選擇性暫堵劑主要分為凝膠類和聚合物類，但普遍存在著原料成本高、有毒，暫堵劑產品封堵強度不理想及返排性能欠佳等問題。
技術實現要素：
為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種滑溜水壓裂可降解轉向劑的合成方法，合成的滑溜水壓裂可降解轉向劑具有易自降解、返排性能好，暫堵強度高及原料環保的優點。
為了達到上述目的，本發明采取的技術方案為：
一種滑溜水壓裂可降解轉向劑的合成方法，包括以下步驟：
1)以乳酸(LA)為單體，辛酸亞錫(Sn(Oct)2)為引發劑，控制溫度175～185℃，在氮氣保護下合成末端為羧基的聚乳酸(PLA)，其中辛酸亞錫(Sn(Oct)2)的加量為單體總量的0.5％，反應時間為8～12h，末端為羧基的聚乳酸(PLA)的分子量為4～6萬，其反應過程為：
2)以丙烯酸叔丁酯(TBA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)為功能單體，以羧基偶氮化合物(4,4’-偶氮二(4-腈基戊酸))為引發劑，在氮氣保護下合成末端含羧基的低聚物(AMPS-TBA)，其中丙烯酸叔丁酯(TBA)與2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)的質量比為1:2，功能單體總量為25％～30％，4,4’-偶氮二(4-腈基戊酸)的加量為功能單體總量的1％，反應溫度為50℃，反應時間4h，其反應過程為：
3)將合成的末端為羧基的聚乳酸(PLA)、末端含羧基的低聚物(AMPS-TBA)與淀粉溶液混合，以濃硫酸為催化劑，在95℃恒溫反應4h進行接枝共聚，其中末端為羧基的聚乳酸(PLA)的質量分數為10％～15％，末端含羧基的低聚物(AMPS-TBA)的質量分數為10％～15％，淀粉的質量分數為15％～20％，濃硫酸加量為反應物總體積的0.2％～0.3％，其余為水分，其反應過程為：
4)將步驟3)接枝共聚產物經造粒、烘干并篩分出40～60目的固體顆粒即為滑溜水可降解壓裂暫堵轉向劑。
本發明有益效果是：滑溜水壓裂可降解轉向劑在清水中28小時內的自溶解率達到100％，過滲透率為59.4×10-3μm2裂縫可承受強度大于53.8MPa/m，暫堵率超過96.8％，能夠有效封堵地層裂縫，滿足暫堵轉向壓裂的現場施工要求。同時還具有原料來源廣、生產過程無污染、產物可以生物降解、熱穩定性好、承壓變形能力強及返排性能好的特點。
附圖說明
圖1為實施例2制備的滑溜水壓裂可降解轉向劑的溶解時間曲線圖。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作詳細描述。
實施例1，一種滑溜水壓裂可降解轉向劑的合成方法，包括以下步驟：
1)以乳酸(LA)為單體，辛酸亞錫(Sn(Oct)2)為引發劑，控制溫度175℃，在氮氣保護下合成末端為羧基的聚乳酸(PLA)，其中辛酸亞錫(Sn(Oct)2)的加量為單體總量的0.5％，反應時間為8h，末端為羧基的聚乳酸(PLA)的分子量為4～6萬，
2)以丙烯酸叔丁酯(TBA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)為功能單體，以羧基偶氮化合物(4,4’-偶氮二(4-腈基戊酸))為引發劑，在氮氣保護下合成末端含羧基的低聚物(AMPS-TBA)，其中丙烯酸叔丁酯(TBA)與2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)的質量比為1:2，功能單體總量為25％，4,4’-偶氮二(4-腈基戊酸)的加量為功能單體總量的1％，反應溫度為50℃，反應時間4h，
3)將合成的末端為羧基的聚乳酸(PLA)、末端含羧基的低聚物(AMPS-TBA)與淀粉溶液混合，以濃硫酸為催化劑，在95℃恒溫反應4h進行接枝共聚，其中末端為羧基的聚乳酸(PLA)的質量分數為10％，末端含羧基的低聚物(AMPS-TBA)的質量分數為10％，淀粉的質量分數為15％，濃硫酸加量為反應物總體積的0.2％，其余為水分，
4)將步驟3)接枝共聚產物經造粒、烘干并篩分出40～60目的固體顆粒即為滑溜水可降解壓裂暫堵轉向劑。
實施例2，一種滑溜水壓裂可降解轉向劑的合成方法，包括以下步驟：
1)以乳酸(LA)為單體，辛酸亞錫(Sn(Oct)2)為引發劑，控制溫度180℃，在氮氣保護下合成末端為羧基的聚乳酸(PLA)，其中辛酸亞錫(Sn(Oct)2)的加量為單體總量的0.5％，反應時間為10h，末端為羧基的聚乳酸(PLA)的分子量為4～6萬，
2)以丙烯酸叔丁酯(TBA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)為功能單體，以羧基偶氮化合物(4,4’-偶氮二(4-腈基戊酸))為引發劑，在氮氣保護下合成末端含羧基的低聚物(AMPS-TBA)，其中丙烯酸叔丁酯(TBA)與2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)的質量比為1:2，功能單體總量為28％，4,4’-偶氮二(4-腈基戊酸)的加量為功能單體總量的1％，反應溫度為50℃，反應時間4h，
3)將合成的末端為羧基的聚乳酸(PLA)、末端含羧基的低聚物(AMPS-TBA)與淀粉溶液混合，以濃硫酸為催化劑，在95℃恒溫反應4h進行接枝共聚，其中末端為羧基的聚乳酸(PLA)的質量分數為13％，末端含羧基的低聚物(AMPS-TBA)的質量分數為13％，淀粉的質量分數為18％，濃硫酸加量為反應物總體積的0.3％，其余為水分，
4)將步驟3)接枝共聚產物經造粒、烘干并篩分出40～60目的固體顆粒即為滑溜水可降解壓裂暫堵轉向劑。
實施例3，一種滑溜水壓裂可降解轉向劑的合成方法，包括以下步驟：
1)以乳酸(LA)為單體，辛酸亞錫(Sn(Oct)2)為引發劑，控制溫度185℃，在氮氣保護下合成末端為羧基的聚乳酸(PLA)，其中辛酸亞錫(Sn(Oct)2)的加量為單體總量的0.5％，反應時間為12h，末端為羧基的聚乳酸(PLA)的分子量為4～6萬，
2)以丙烯酸叔丁酯(TBA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)為功能單體，以羧基偶氮化合物(4,4’-偶氮二(4-腈基戊酸))為引發劑，在氮氣保護下合成末端含羧基的低聚物(AMPS-TBA)，其中丙烯酸叔丁酯(TBA)與2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)的質量比為1:2，功能單體總量為30％，4,4’-偶氮二(4-腈基戊酸)的加量為功能單體總量的1％，反應溫度為50℃，反應時間4h，
3)將合成的末端為羧基的聚乳酸(PLA)、末端含羧基的低聚物(AMPS-TBA)與淀粉溶液混合，以濃硫酸為催化劑，在95℃恒溫反應4h進行接枝共聚，其中末端為羧基的聚乳酸(PLA)的質量分數為15％，末端含羧基的低聚物(AMPS-TBA)的質量分數為15％，淀粉的質量分數為20％，濃硫酸加量為反應物總體積的0.3％，其余為水分，
4)將步驟3)接枝共聚產物經造粒、烘干并篩分出40～60目的固體顆粒即為滑溜水可降解壓裂暫堵轉向劑。
以實施例2得到的可降解壓裂暫堵轉向劑為例對其效果進行評價：
本實施例滑溜水可降解壓裂暫堵轉向劑的溶解性能：稱取5g合成的滑溜水可降解壓裂暫堵轉向劑放入100mL的自來水中，勻速攪拌一定時間后過濾溶液，剩余殘渣烘干后稱量質量，其溶解時間曲線見圖1，從圖1中可以看出，所合成的滑溜水可降解壓裂暫堵轉向劑在28小時內便可實現完全溶解，而且測得其完全溶解后溶液的粘度小于10mPa·s，表明其在壓裂液中具有良好的溶解和反排性能。
本實施例滑溜水可降解壓裂暫堵轉向劑的強度：在80℃下，采用不同滲透率的人工造縫巖心，滑溜水可降解壓裂暫堵轉向劑的封堵強度見表1。由表1可知，滑溜水可降解壓裂暫堵轉向劑的封堵強度隨巖心滲透率的增大而減小，最高的壓力梯度為53.8MPa/m。滑溜水可降解壓裂暫堵轉向劑具有封堵原有的裂縫，使新裂縫偏離最大主應力方向的能力。
表1
本實施例滑溜水可降解壓裂暫堵轉向劑的暫堵性能：在溫度80℃下，用地清水配制10g/L的滑溜水可降解壓裂暫堵轉向劑溶液，用不同滲透率的人工造縫巖心(長6.5cm、直徑約2.5cm)進行暫堵與解堵實驗。實驗過程為：巖心抽提、烘干、飽和地層水→水測滲透率K0→擠注1PV滑溜水可降解壓裂暫堵轉向劑→測巖心滲透率K1→清水后續沖洗→測巖心滲透率K2?；锼山到鈮毫褧憾罗D向劑在不同滲透率巖心中的暫堵、解堵性能見表2。
表2
由表2可知，隨巖心K0的增大，暫堵率減小，恢復率增大?；锼山到鈮毫褧憾罗D向劑對不同滲透率巖心的暫堵率大于92.5％，對非均質儲層能進行有效的封堵。而且經清水沖涮后的巖心的滲透回復率大于92.6％，表明滑溜水可降解壓裂暫堵轉向劑具有較好的暫堵、解堵能力，在壓裂施工后能迅速解堵。