一种适用于低温油藏的环境友好型冻胶堵剂及应用制造技术

本发明专利技术涉及一种适用于低温油藏的环境友好型冻胶堵剂及应用。该堵剂是由两性聚丙烯酰胺0.2～0.6％、有机锆交联剂溶液0.5～2.0％和余量水组成；该冻胶堵剂用于25～35℃低温油藏的深部堵水调剖施工，提高原油采收率。本发明专利技术的冻胶堵剂能在低温下形成不流动的高强度冻胶体系，粘度低，注入性好；不含铬类交联剂等有毒化学材料，利于环保。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气田开发工程
中进一步提高原油采收率的技术，特别是用于低温油藏的堵水调剖环境友好型冻胶堵剂及应用。 技术背景 我国是世界上注水开发油田比例较高的国家之一，水驱开发储量占总储量的60％以上，水驱开发油田在我国石油开发中占有举足轻重的地位。随着水驱开发进入中后期，水驱波及不均已经进一步演变成大孔道窜流，导致水驱开发效果进一步变差，油井大量产水，进入高含水或特高含水开发期，使油田的稳产基础变薄弱。但高含水阶段地下仍有大量的剩余油，只是由于储层分异严重，使得储层的动用程度得到限制，因此仍具备继续挖潜的潜力。目前采用化学堵剂封堵高含水层的堵水调剖措施达到改善地层非均质性，提高水驱波及体积，开发中低渗透层的原油，已成为油田进一步提高采收率应用最广泛、最有效的手段。CN103232839A提供了一种高温高盐油藏堵水调剖用堵水剂，该堵水剂组成如下：主剂4％～7％，选自磺化栲胶和腐殖酸钠；醛类交联剂乌洛托品1.8％～2.2％，酚类交联剂1.8％～2.2％，选自对苯二酚或间苯二酚之一或组合；温度稳定剂1.5％～3.0％，选自水玻璃；柔性稳定剂0.04％～0.08％，选自非离子型聚丙烯酰胺，相对分子质量为4×106～10×106，水解度为1.5％～3％；水，余量。现有技术在中高温条件下封堵出水层的堵剂有很多，但低温下的堵剂相对较少，且存在粘度大难以注入地层深部的施工难题。CN1896176提出了一种低温油层炮眼封堵剂。该封堵剂是颗粒型封堵剂，由超高分子聚丙烯的微细纤维、超细膨胀水泥、硅酸三钙、活性微晶增强剂和磺化丹宁组成。由于该堵剂密度大，注入性差，不易进入地层深部。CN102304354A提出了一种低温深部凝胶调剖堵水剂及其制备方法。该调剖堵水剂由高分子絮凝剂、双氰胺改性尿醛类树脂延迟交联剂、工业纯碱、间氨基苯酚和水组成，成分复杂且增加了矿场施工工序，还含有有毒化学材料间氨基苯酚，危害现场操作人员身体健康，外排对周围环境有影响。CN86108877提出了一种锆冻胶堵水剂，由成胶剂聚丙烯酰胺(PAM)或甲叉基聚丙烯酰胺(MPAM)与交联剂无机锆化合物组成。无机锆化合物有氧氯化锆，四氯化锆，硫酸锆，硝酸锆等。该堵剂成胶时间短，不利于矿场施工操作，难于满足现场施工作业的要求。目前现场使用的铬类聚合物冻胶堵剂，由于使用铬类交联剂，其毒性较大，不利于环境保护和操作人员的身体健康。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术提供一种适用于低温油藏(25～35℃)的环境友好型冻胶堵剂，以解决低温下油藏深部堵水调剖、环境保护等难题。 本专利技术还提供所述冻胶堵剂的应用。 本专利技术的技术方案如下： 一种适用于低温油藏的环境友好型冻胶堵剂，质量百分比组成如下： 两性聚丙烯酰胺0.2～0.6％，有机锆交联剂溶液0.5～2.0％，其余为水； 所述两性聚丙烯酰胺的固含量为90～95％，相对分子质量为8×106～9×106，阴离子度为8～10％，阳离子度为15～30％； 所述有机锆交联剂溶液为柠檬酸锆和乳酸锆按质量比(1～3):1的组合后配制的水溶液，质量分数为20～30％。 根据本专利技术优选的，所述冻胶堵剂的质量百分比组成如下列之一： a.两性聚丙烯酰胺0.20～0.25％，有机锆交联剂溶液0.5％，其余为水。E级强度堵剂。 b.两性聚丙烯酰胺0.40～0.45％，有机锆交联剂溶液1.0％，其余为水。G级强度堵剂。 c.两性聚丙烯酰胺0.55～0.60％，有机锆交联剂溶液2.0％，其余为水。H级强度堵剂。 本专利技术所述低温油藏的温度是25～35℃，综合考虑优选为25-30℃。 上述优选配方的冻胶堵剂a、b、c，在25～35℃的成胶强度依次为低强度、中等强度、高强度，对应为E级、G级、H级。 本专利技术所述的冻胶堵剂的制备方法，包括步骤如下： (1)称取两性聚丙烯酰胺，搅拌下加入水中，均匀搅拌，静置熟化60～80min，制成质量分数为1.0％的两性聚丙烯酰胺水溶液； (2)按比例称取柠檬酸锆和乳酸锆，搅拌下加入水中，混合均匀，制成质量分数为20～30％的有机锆交联剂溶液； (3)按质量百分比，取步骤(1)制得的1.0％的两性聚丙烯酰胺水溶液，边搅拌边加入骤(2)制得的有机锆交联剂溶液，然后加入水搅拌即得。 优选的，上述步骤(3)在施工时现配现用。 本专利技术所述的冻胶堵剂的应用，用于低温油藏的堵水调剖，提高原油采收率。 根据本专利技术，所述冻胶堵剂的应用，该冻胶堵剂用于25～35℃低温油藏的深部堵水调剖施工。 根据上述的冻胶堵剂的应用，本专利技术的堵剂注入地层后，25℃至小于28℃温度时成胶时间为15～60h，成胶强度达到E～H级；28-32℃温度下成胶时间在10～50h，成胶强度达到E～H级；大于32℃～35℃温度的成胶时间为4～30h，成胶强度达到E～H级。 根据本专利技术所述冻胶堵剂的应用，进一步优选的，对于高渗透地层或岩心，将上述冻胶堵剂按照E级强度冻胶堵剂、G级强度冻胶堵剂、H级强度冻胶堵剂依次注入地层或岩心中，E级强度冻胶堵剂:G级强度冻胶堵剂:H级强度冻胶堵剂＝(4-6):(2-3):(1-3)体积比；所述的冻胶堵剂溶液总量注入段塞为0.25～0.35PV(高渗透层孔隙体积)。该优选的应用方法是基于不同深度地层压力梯度分布，可进一步提高采收率，节约成本。 本专利技术的技术特点及有益效果： 1、本专利技术的冻胶堵剂中两性聚丙烯酰胺为功能聚合物，有机锆交联剂为柠檬酸锆和乳酸锆的混合物，柠檬酸锆和乳酸锆在水溶液中可形成锆的多核羟桥络离子，并与两性聚丙酰胺中的羧基发生反应生成具有三维空间网络结构的体系。将本专利技术的堵剂注入地层后，堵剂优先进入含水饱和度高的高渗透层，并在低温下形成不流动的高强度冻胶体系，使后续水驱进入中低渗透层，改善地层剖面非均质性，扩大了后续水驱波及体积，提高原油采收率。 2、本专利技术的冻胶堵剂组份中不含铬类交联剂等有毒化学材料，有利于环境保护和操作人员的身体健康。 3、本专利技术所提出的环境友好型冻胶堵剂能在低温条件下形成具有封堵能力的环境友好型堵剂，该堵剂成胶时间可控，成胶强度可调，可适用于25～35℃低温下油藏的堵水调剖，25℃下成胶时间为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于低温油藏的环境友好型冻胶堵剂，质量百分比组成如下：两性聚丙烯酰胺0.2～0.6％，有机锆交联剂溶液0.5～2.0％，其余为水；所述两性聚丙烯酰胺的固含量为90～95％，相对分子质量为8×106～9×106，阴离子度为8～10％，阳离子度为15～30％；所述有机锆交联剂溶液为柠檬酸锆和乳酸锆按质量比(1～3):1的组合后配制的水溶液，质量分数为20～30％。

【技术特征摘要】
1.一种适用于低温油藏的环境友好型冻胶堵剂，质量百分比组成如下：
两性聚丙烯酰胺0.2～0.6％，有机锆交联剂溶液0.5～2.0％，其余为水；
所述两性聚丙烯酰胺的固含量为90～95％，相对分子质量为8×106～9×106，阴离子度为
8～10％，阳离子度为15～30％；
所述有机锆交联剂溶液为柠檬酸锆和乳酸锆按质量比(1～3):1的组合后配制的水溶液，
质量分数为20～30％。
2.如权利要求1所述的冻胶堵剂，其特征在于，所述冻胶堵剂的质量百分比组成如下
列之一：
a.两性聚丙烯酰胺0.20～0.25％，有机锆交联剂溶液0.5％，其余为水；
b.两性聚丙烯酰胺0.40～0.45％，有机锆交联剂溶液1.0％，其余为水；
c.两性聚丙烯酰胺0.55～0.60％，有机锆交联剂溶液2.0％，其余为水。
3.权利要求1或2所述的冻胶堵剂的制备方法，包括步骤如下：
(1)称取两性聚丙烯酰...

【专利技术属性】
技术研发人员：由庆，戴彩丽，赵光，王磊，赵明伟，范洪富，赵健慧，杨帅，熊伟，王国辉，王秀英，崔亚，赵福麟，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11