本发明属于石油化工，具体涉及一种改性天然纤维暂堵剂及其制备方法和应用。
背景技术：
1、石油作为一种重要的战略资源，能够高效石油开采技术是解决能源问题的关键手段。然而，随着石油资源的不断开采，水沿高渗通道窜流问题日益严重，大大降低了油田的采收率。研发性能优异的堵水剂是解决该问题的关键。
2、目前，研究人员研究了多种类型的堵水剂，其中，聚丙烯酰胺凝胶类堵水剂应用较为广泛，但其封堵效果较差。尽管近些年研究人员通过化学交联在一定程度上改善了其不足，然而，其通常涉及不可生物降解的材料，造成环境问题，使用后需要进一步处理。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种改性天然纤维暂堵剂及其制备方法和应用，用以解决现有堵水剂的原料无法生物降解的技术问题。
2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
3、本发明提供了一种改性天然纤维暂堵剂的制备方法，包括以下步骤：
4、将天然纤维粉碎成细末状物料并和去离子水混合后搅拌溶解，在第一设定温度下加热第一设定时间后，加入交联剂进行第一反应，反应结束后冷却至室温透析，后冷冻干燥，获得中间体ⅰ；
5、将松香酸溶解于二氯甲烷后加入草酰氯，在第二设定温度下进行第二反应，反应结束后旋蒸去除二氯甲烷和草酰氯，获得中间体ⅱ；
6、将中间体ⅱ溶解于四氢呋喃后缓慢加入中间体ⅰ和4-二甲氨基吡啶，并升温至第三设定温度反应进行第三反应，反应结束后冷却至室温，后进行过滤和真空干燥至恒重，得到改性天然纤维暂堵剂。
7、在一种实施方式中，所述天然纤维为棉纤维，所述交联剂为有机铝交联剂。
8、在一种实施方式中，所述去离子水与天然纤维的质量比为(5～8):1；所述交联剂与天然纤维的质量比为(1～3):100。
9、在一种实施方式中，所述松香酸和草酰氯的摩尔比为1:(0.6～0.8)。
10、在一种实施方式中，所述松香酸和草酰氯的总质量与二氯甲烷的质量比为1:(5～8)。
11、在一种实施方式中，所述四氢呋喃与中间体ⅱ的质量比为(5～8):1。
12、在一种实施方式中，所述中间体ⅱ和中间体ⅰ的质量比为1:(0.5～0.6)；所述4-二甲氨基吡啶的添加量为中间体ⅰ质量的50～70％。
13、在一种实施方式中，所述第一设定温度为40～50℃，所述第一设定时间为10～15min，所述第一反应的时间为2～3h；
14、所述第二设定温度为20～30℃，所述第二反应的时间为2～3h；
15、所述第三设定温度为40～50℃，所述第三反应的时间为1～2h。
16、本发明还提供了一种根据改性天然纤维暂堵剂的制备方法制得的改性天然纤维暂堵剂。
17、本发明还提供了一种改性天然纤维暂堵剂在油田封堵过程中的应用。
18、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
19、本发明的一方面提供了一种改性天然纤维暂堵剂的制备方法。先对天然纤维进行交联改性，再对松香酸进行酰化改性，最后将改性松香酸接枝到改性天然纤维表面，即得到该油田用改性天然纤维暂堵剂。上述制备过程方法简单，原料无毒无害，工艺参数易控制，成本低廉。其中所采用的天然纤维作为一种生物质资源，在加工过程中具有可生物降解性、低成本和生态友好性等诸多优点。且由于其具有高悬浮性、高固化性和耐高温等优点，以及化学修饰和重构的潜力，利用天然纤维的优势和油田独特的地层环境设计先进的功能材料，对于油田堵水剂的环保和创新性开发具有重要意义。
20、进一步的，交联剂的作用是在天然纤维分子间形成桥键，将它们连接起来，形成更紧密的网络结构。松香酸中的稠环结构可吸附油层水和稠油中的胶质和沥青质，增强其封堵强度。4-甲氨基吡啶是反应所需催化剂。
21、本发明一方面提供了一种改性天然纤维暂堵剂，改性天然纤维暂堵剂的结构式包括稠环结构，上述结构有利于吸附油层水和稠油中的胶质和沥青质，增强其封堵强度。
22、本发明的另一方面还提供了一种改性天然纤维暂堵剂在油田封堵过程中的应用，通过注入本发明的暂堵剂，暂堵纤维在油田裂缝表面凹凸不平及狭窄处产生“架桥”，形成桥堵的网络骨架。且纤维由于柔性变形嵌入和充填微小孔道，通过变形相互缠绕，进一步形成致密的封堵层。更重要的是，本发明的暂堵剂由于其自身表面具有稠环结构，可吸附油层水和稠油中的胶质和沥青质，增强其封堵强度。本发明借助油田独特的地层环境，设计的油田用暂堵剂具有优异的封堵性能，原料廉价易得，可广泛应用于油田增产技术领域。另外，由于采用的是可生物降解的材料天然纤维无需后处理，有利于环境保护。
1.一种改性天然纤维暂堵剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的改性天然纤维暂堵剂的制备方法，其特征在于，所述天然纤维为棉纤维，所述交联剂为有机铝交联剂。
3.根据权利要求1所述的改性天然纤维暂堵剂的制备方法，其特征在于，所述去离子水与天然纤维的质量比为(5～8):1；所述交联剂与天然纤维的质量比为(1～3):100。
4.根据权利要求1所述的改性天然纤维暂堵剂的制备方法，其特征在于，所述松香酸和草酰氯的摩尔比为1:(0.6～0.8)。
5.根据权利要求1所述的改性天然纤维暂堵剂的制备方法，其特征在于，所述松香酸和草酰氯的总质量与二氯甲烷的质量比为1:(5～8)。
6.根据权利要求1所述的改性天然纤维暂堵剂的制备方法，其特征在于，所述四氢呋喃与中间体ⅱ的质量比为(5～8):1。
7.根据权利要求1所述的改性天然纤维暂堵剂的制备方法，其特征在于，所述中间体ⅱ和中间体ⅰ的质量比为1:(0.5～0.6)；所述4-二甲氨基吡啶的添加量为中间体ⅰ质量的50～70％。
8.根据权利要求1所述的改性天然纤维暂堵剂的制备方法，其特征在于，所述第一设定温度为40～50℃，所述第一设定时间为10～15min，所述第一反应的时间为2～3h；
9.一种根据权利要求1至7任意一项所述的改性天然纤维暂堵剂的制备方法制得的改性天然纤维暂堵剂。
10.一种根据权利要求1至7任意一项所述的改性天然纤维暂堵剂的制备方法制得的改性天然纤维暂堵剂在油田封堵过程中的应用。
