本發(fā)明涉及地浸采鈾工藝技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及原地浸出采鈾過程中封堵高滲通道、或者封堵部分高滲層位,以控制浸出劑的溶浸范圍、降低試劑消耗、提高鈾回收率的流體控制體系技術(shù)領(lǐng)域;本發(fā)明也涉及石油開采中的延緩交聯(lián)深度調(diào)剖;本發(fā)明涉及一種延緩交聯(lián)聚合物體系。
背景技術(shù):
在砂巖型鈾礦形成的過程中,礦體常產(chǎn)于滲透性相對較差的砂體中,而圍巖滲透性較好。這種特點使得浸出劑注入礦層時,浸出劑易于沿礦體外的圍巖流失,導(dǎo)致試劑的浪費和消耗增大,且礦體難以有效浸出。此外,即便在礦層中,其孔隙分布也不均勻。隨著浸出的進行,試劑的不斷消耗,大孔道由于本身滲流能力好被溶蝕、沖刷而增大,其流通性能得以提高,浸出也變得充分,從而導(dǎo)致浸出劑稀釋能力強、浸出液鈾濃度降低;而小孔道的滲流能力差,浸出率低,在稀釋條件下,總的回收率也降低。
為提高浸出劑的波及范圍,改善溶浸效果,需要對浸出劑的溶浸范圍進行控制。目前,交聯(lián)聚合物是一種理想的方法,利用聚合物試劑對礦床圍巖或大孔道進行封堵,以降低圍巖或大孔道的滲流能力。
由于地浸采鈾使用塑料套管,流體控制劑難以大壓力、大流量注入,需要采用延緩交聯(lián)聚合物體系。目前,延緩交聯(lián)體系主要有四種方法:
一是采用弱凝膠體系,通過降低聚合物濃度來達到延緩交聯(lián)目的,其不可 避免導(dǎo)致體系強度較低。
二是采用控制交聯(lián)劑的釋放,來延緩交聯(lián)反應(yīng),比較常見的是采用烏洛托品釋放甲醛方式,如cn1130439c采用烏洛托品、草酸、苯酚作交聯(lián)劑起延遲交聯(lián)作用;也可采用物理方式控制交聯(lián)劑的釋放,如cn102627953b采用納米微膠囊,使交聯(lián)劑在3~20天內(nèi)釋放,而cn103602325a公開一種將競爭包合劑溶于競爭包合劑挾帶劑中,在延緩交聯(lián)體系中對苯酚產(chǎn)生競爭包合,調(diào)控苯酚的釋放速度;總體來說,控制交聯(lián)劑釋放的方法工藝復(fù)雜,施工成本高。
三是對交聯(lián)劑體系進行改進,如zl90101715.9采用醛和水楊酸衍生物,可以使聚合物體系在高溫地層延遲交聯(lián);cn102304354b應(yīng)用雙氰胺改性尿醛類樹脂延遲交聯(lián)劑。該方法交聯(lián)劑很復(fù)雜,難以廣泛應(yīng)用。
四是采用添加延緩劑的方式,如cn102965088a公開了一種檸檬酸鋁交聯(lián)聚合物體系,其采用疏水締合聚合物,緩凝劑為蘋果酸鈉;該方法應(yīng)用簡單,但目前交聯(lián)強度、延緩交聯(lián)作用效果有限。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明目的在于提供一種延緩交聯(lián)聚合物體系用以解決現(xiàn)有技術(shù)中延緩交聯(lián)聚合物體系強度較低、交聯(lián)劑復(fù)雜、控制交聯(lián)劑釋放的方法工藝復(fù)雜,施工成本高等問題。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明一種延緩交聯(lián)聚合物體系,包括高分子量聚丙烯酰胺聚合物、酚醛交聯(lián)劑、交聯(lián)延緩劑形成的水溶液;所述交聯(lián)延緩劑為牛脂基二羥乙基甜菜堿。
進一步將正常配制高分子聚丙烯酰胺聚合物和酚醛交聯(lián)劑水溶液,在常溫 環(huán)境下,每升高分子聚合物和酚醛交聯(lián)劑形成的水溶液中,加入交聯(lián)延緩劑20-1000mg。
進一步所述交聯(lián)延緩劑的使用量為100-500mg。
進一步所述高分子量聚丙烯酰胺聚合物加入量為每升水中1-5g;所述酚醛交聯(lián)劑加入量為每升水中10-14g。
進一步所述高分子量聚丙烯酰胺聚合物為陰離子型聚丙烯酰胺。
進一步所述高分子量聚丙烯酰胺聚合物為部分水解的陰離子型聚丙烯酰胺。
進一步所述酚醛交聯(lián)劑為甲醛與苯二酚。
牛脂基二羥乙基甜菜堿作為交聯(lián)延緩劑的應(yīng)用,在常溫環(huán)境下,在高分子量聚丙烯酰胺聚合物和酚醛交聯(lián)劑水溶液中,添加牛脂基二羥乙基甜菜堿延緩高分子聚合物的交聯(lián)。
進一步在常溫環(huán)境下,每升高分子量聚丙烯酰胺聚合物和酚醛交聯(lián)劑形成的水溶液中,加入交聯(lián)延緩劑20-1000mg。
進一步所述交聯(lián)延緩劑的使用量為100-500mg。
進一步所述高分子量聚丙烯酰胺聚合物加入量為每升水中1-5g;所述酚醛交聯(lián)劑加入量為每升水中10-14g。
進一步所述高分子量聚丙烯酰胺聚合物為陰離子型聚丙烯酰胺。
進一步所述高分子量聚丙烯酰胺聚合物為部分水解的陰離子型聚丙烯酰胺。
進一步所述酚醛交聯(lián)劑為甲醛與苯二酚。
本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
本發(fā)明一種延緩交聯(lián)聚合物體系成本低、配制簡單、初始黏度低、成膠時間可調(diào)、成膠強度高。
在原地浸出采鈾過程中,本發(fā)明用于封堵高滲層位或大孔道的聚合物交聯(lián)體系,通過控制流體的流動路線或范圍,可以提高浸出效率,提高金屬的回收率。
本發(fā)明采用直接添加交聯(lián)延緩劑方式,延緩聚合物交聯(lián),以達到方便注入,控制交聯(lián)時間的目的;根據(jù)使用要求,調(diào)節(jié)交聯(lián)延緩劑的用量,可以控制交聯(lián)時間,以滿足不同地浸鈾礦山的開采需求。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作詳細說明。
本發(fā)明一種延緩交聯(lián)聚合物體系包括高分子聚丙烯酰胺聚合物、酚醛交聯(lián)劑、交聯(lián)延緩劑形成的水溶液;
高分子聚合物加入量為每升水中1-5g,優(yōu)選加入量為每升水中1.5g;高分子聚丙烯酰胺聚合物為陰離子型聚丙烯酰胺,陰離子型聚丙烯酰胺的水解度為10%-35%,優(yōu)選為部分水解的陰離子型聚丙烯酰胺;
酚醛交聯(lián)劑加入量為每升水中10-14g,優(yōu)選加入量為每升水中12g,酚醛交聯(lián)劑優(yōu)選為甲醛與苯二酚,甲醛與苯二酚優(yōu)選1:1配制;
交聯(lián)延緩劑為牛脂基二羥乙基甜菜堿(cas號70750-46-8);
使用時,對于高分子聚合物和酚醛交聯(lián)劑形成的水溶液,在常溫環(huán)境下,每升高分子聚合物和酚醛交聯(lián)劑形成的水溶液中,交聯(lián)延緩劑的加入量為 20-1000mg;優(yōu)選交聯(lián)延緩劑的使用量為100-500mg。
下面以200ml的水中加入0.3g的陰離子聚丙烯酰胺,再加入苯二酚和甲醛各1.2g配置的水溶液為例,分別加入不同量的交聯(lián)延緩劑,說明交聯(lián)延緩劑對聚合物交聯(lián)的延緩作用。需要說明的是,本發(fā)明并非僅針對上述聚合物體系溶液配比。
實施例1
在燒杯中加入200ml的水,然后加入0.3g的陰離子聚丙烯酰胺,再加入苯二酚和甲醛各1.2g,然后加入4mg的交聯(lián)延緩劑牛脂基二羥乙基甜菜堿,攪拌均勻,室溫下交聯(lián);其黏度隨時間變化見表1。
實施例2
在燒杯中加入200ml的水,然后加入0.3g的陰離子聚丙烯酰胺,再加入苯二酚和甲醛各1.2g,然后加入100mg的交聯(lián)延緩劑牛脂基二羥乙基甜菜堿,攪拌均勻,室溫下交聯(lián);其黏度隨時間變化見表1。
實施例3
在燒杯中加入200ml的水,然后加入0.3g的陰離子聚丙烯酰胺,再加入苯二酚和甲醛各1.2g,然后加入200mg的交聯(lián)延緩劑牛脂基二羥乙基甜菜堿,攪拌均勻,室溫下交聯(lián);其黏度隨時間變化見表1。
對比例4
在燒杯中加入200ml的水,然后加入0.3g的陰離子聚丙烯酰胺,再加入苯二酚和甲醛各1.2g,不加交聯(lián)延緩劑,攪拌均勻,室溫下交聯(lián);其黏度隨時間變化見表1。
表1不同濃度交聯(lián)延緩劑下聚合物體系的黏度
注:體系起始黏度35mpa.s,室溫,平行測定。上海精科snb-2數(shù)字粘度計。
以上實施例表明,交聯(lián)延緩劑牛脂基二羥乙基甜菜堿可以延長交聯(lián)時間。通過調(diào)節(jié)交聯(lián)延緩劑的加入量,可以控制交聯(lián)時間以達到所要求注入量、提高浸出控制范圍的效果。