[发明专利]具有互穿网络结构的延迟交联凝胶及其制备方法

说明书

一种具有互穿网络结构的延迟交联凝胶及其制备方法，其由重量百分比是第一稠化剂0.1至10％，第二稠化剂0.1至20％，交联剂0.1至1％，PH调节剂0.05至1％，杀菌剂0.01至1％，电荷调节剂0.1至1％，乙二醇10至40％，其余为水配置成；制备：一、将第一稠化剂溶解在水中，混合后加入PH调节剂、杀菌剂，混均；二、向一步混合液中加入乙二醇、电荷调节剂及交联剂，混均；混合溶液粘度达定值后，注入需灌注石油管道，形成三维交联网络；三、在石油管道两端灌注第二稠化剂、交联剂和水的混合物，使第二稠化剂形成的凝胶渗透进已经灌注在石油管道内的第一稠化剂凝胶体系中，形成具有互穿网络结构的延迟交联凝胶；凝胶耐温性能好，实现水下油气管道跨接管有效封堵。

技术领域

本发明涉及一种具有互穿网络结构的延迟交联凝胶及其制备方法。

背景技术

随着全球陆地石油资源的日益耗尽，人们开始把眼光转向了海洋。据估计世界油气资源藏量很可能有1/3在大陆架，1/3在深海。因此，海洋石油将逐步取代陆地石油成为未来人类油气资源主要来源。在海洋油气田开发过程中，在一定温度和压力条件下湿天然气会在集气管道中形成天然气水合物(NGH)。天然气水合物(NGH)是一种由水分子氢键作用形成的烃类气体分子的类冰状笼形晶体，又称为可燃冰。

对于海上油气田的开发和油气的深海运输过程，水合物问题尤其突出。主要原因在于海底的水温和压力条件都很适合水合物的生成。随着水深的增加，在高压情况下极易满足水合物形成的条件。而一旦发生水合物堵塞管线阀门等设备，会严重影响生产的正常运行而造成巨大经济损失。因此，如何防止水合物生成及解决水下设备水合物堵塞问题一直受到海洋石油天然气行业的关注，也是该行业内急需突破的难题。

NGH抑制方法主要包括热力学和动力学两种抑制方法。热力学方法的特点是通过脱水、加热、减压和加入热力学抑制剂，使体系不具有生成水合物的热力学条件。动力学抑制法则是通过加入低剂量的水合物抑制剂，通过改变水合物生成的动力学条件(如抑制成核、减缓晶体的生长速率、阻止晶体聚集等)达到防治水合物的目的。海底油气管道安装过程中通常采用的是前一种方法，即通过加入足量的40wt％乙二醇(MEG)以避免水合物的生成。但单纯的MEG由于粘度过低，不能满足管道运输及安装的需要。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺陷而提供一种具有互穿网络结构的延迟交联凝胶及其制备方法，该凝胶的耐温性能好，具有可控延迟交联、易破胶、伤害小的特点；制备方法合理简单、成本低，适用于大规模海洋石油管道安装应用。

本发明的目的是由以下技术方案实现的。

本发明具有互穿网络结构的延迟交联凝胶，其特征在于：其由以下组分配制而成；第一稠化剂的重量百分比为0.1至10％，第二稠化剂的重量百分比为0.1至20％，交联剂的重量百分比为0.1至1％，PH调节剂的重量百分比为0.05至1％，杀菌剂的重量百分比为0.01至1％，电荷调节剂的重量百分比为0.1至1％，乙二醇的重量百分比为10至40％，其余为水。