一种抗高温深部调驱剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种抗高温深部调驱剂及其制备方法和应用，抗高温深部调驱剂包括有新型抗高温聚合物和抗高温有机复合交联剂，新型抗高温聚合物的质量分数为0.1％‑0.5％；抗高温有机复合交联剂的质量分数为0.1％‑0.5％。制备方法为：步骤一，将新型抗高温聚合物添加至被均匀搅拌的水中；步骤二，搅拌均匀，得到调驱剂溶液；步骤三，将调驱剂溶液放入90℃‑110℃的恒温箱中2‑4天使其充分交联，得到呈半固态的整体凝胶，即得到所述的抗高温深部调驱剂。有益效果：能保持长时间的深部调驱效果，且在地层中的运移能力强，易进入地层深部，从而更大范围扩大波及体积。本发明专利技术制备方法简单、选料及用量合理，成本低、施工方便等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种调驱剂及其制备方法和应用，特别涉及一种抗高温深部调驱剂及其制备方法和应用。
技术介绍
目前,有机聚合物凝胶深部调驱技术是非均质油藏增油降水最有力的保障，该技术已成功地应用于油田矿场，并随着越来越多的油田进入高含水开发阶段，该技术显得更为重要。有机聚合物凝胶深部调驱的优点是堵水不堵油、能够进入地层的深部。但是该技术目前只能用于温度低于85℃的油藏，这是因为凝胶中的主剂聚丙烯酰胺(HPAM)在超过85℃后会快速降解，导致凝胶失效。目前抗高温堵剂方面应用最多的是无机类或者有机颗粒类，但这类堵剂的选择性较差、很难进入地层深部，因此其扩大波及体积的范围有限。而对于能进入地层深部具有选择封堵性的抗高温有机聚合物类的调驱剂体系还鲜有成果。因此研发出抗高温的有机聚合物凝胶对高温油藏的增油降水具有重要意义。聚合物能形成凝胶的原因是其分子上的酰胺基团或羧基能与交联剂反应形成三维网状结构。其中酰胺基团或通过转酰胺作用或与羟基进行脱水缩合反应形成三维空间结构，羧基与高价金属离子络合羟桥反应形成三维空间结构。前者反应活性低，适合于高温，后者反应活性高，适合于低温。因此，抗高温聚合物中酰胺基团应占主要。提高聚合物抗温性能的最有效的途径是引入抗高温的单体。通过调研之后引入2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸钠(SADS)和2-丙烯酰胺基2-苯基乙磺酸(AMSS)两种单体。这两种单体具有支链化结构，空间位阻较大，而且含有磺酸基团，因此具有良好的抗温性能。此外，该单体也含有酰胺基团，增加了能发生交联反应的交联点，有助于凝胶的形成。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决了现有技术中存在的调驱剂抗高温性能较差而且注入性不好的问题而提供的一种抗高温深部调驱剂及其制备方法和应用。本专利技术提供的抗高温深部调驱剂包括有新型抗高温聚合物和抗高温有机复合交联剂，新型抗高温聚合物的质量分数为0.1％-0.5％；抗高温有机复合交联剂的质量分数为0.1％-0.5％。新型抗高温聚合物按照以下方法制得：(1)在三口烧瓶中加入1.5％石蜡、43％水和5％乳化剂，加热至溶解；(2)向上述(1)中的三口烧瓶中加入43％水和7.5％的丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸钠与2-丙烯酰胺基2-苯基乙磺酸混合溶液，并用氨水调节pH至6.5；(3)充分搅拌上述(2)中的溶液，同时向三口烧瓶中通入氮气30min；(4)通气结束以后，按重量比向上述(3)中的三口烧瓶中缓慢滴加0.1％引发剂，在50℃恒温下，搅拌60min-70min；(5)待上述(4)反应完成以后，用乙醇破乳静置分层后取出下部分的固体产物，然后将所述固体产物经分离提纯以后即可得到分子量为600万道尔顿的新型抗高温聚合物。丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸钠与2-丙烯酰胺基2-苯基乙磺酸混合溶液中，丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸钠与2-丙烯酰胺基2-苯基乙磺酸的摩尔比为2:0.5:0.5。引发剂为：由K2S2O8与NaHSO3按质量比为1：2组成的混合溶液。抗高温有机复合交联剂为酚醛树脂预聚体与聚乙烯亚胺按质量比1:1所组成的混合物；所述的酚醛树脂预聚体来自于山东石大油田服务有限公司，聚乙烯亚胺为市售产品。本专利技术提供的抗高温深部调驱剂，其制备方法包括以下步骤：步骤一，将新型抗高温聚合物添加至被均匀搅拌的水中，直至聚合物充分溶解，得到聚合物水溶液；步骤二，将抗高温有机复合交联剂用水稀释后加入至步骤一中制得的聚合物水溶液中，搅拌均匀，得到调驱剂溶液；步骤三，将调驱剂溶液放入90℃-110℃的恒温箱中2-4天使其充分交联，得到呈半固态的整体凝胶，即得到所述的抗高温深部调驱剂。本专利技术提供的抗高温深部调驱剂在温度低于110℃的所有非均质水驱油藏中的应用。本专利技术提供的抗高温深部调驱剂在裂缝性致密油藏中的应用。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术所提供的一种抗高温深部调驱剂具有极佳的耐温性，在高温环境下的性能稳定持久，能保持长时间的深部调驱效果，且在地层中的运移能力强，易进入地层深部，从而更大范围扩大波及体积。(2)本专利技术制备方法简单、选料及用量合理，成本低、施工方便等优点。附图说明图1为浓度为3000mg/L抗高温聚合物的微观结构图。图2为不同浓度下调驱剂溶液的初始粘度图。图3为抗高温调驱剂交联反应时间及凝胶强度图。图4为凝胶在110℃稳定性能示意图。图5为抗高温调驱剂的微观结构示意图。图6为注水井DB-6-8深部调驱施工曲线图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。一、抗高温聚合物的微观结构将0.3g的聚合物加入100mL水中，充分搅拌至完全溶解后冷藏干燥，用HitachiS-4800扫描电镜观察聚合物的微观结构，结果如图1所示。从图1中可知共聚物具有高度分支的骨架，占据更多的空间体积。大空间位阻可以减缓分子的热运动，且长链疏水基团可以改善聚合物主链分子的刚性及分子间的相互作用。这些都是有利于提高共聚物的耐温性能。二、抗高温调驱剂初始粘度测试分别将0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g的聚合物加入100mL水中，充分搅拌至完全溶解后加入3000mg/L抗高温有机复合交联剂，在常温下用Brookfield粘度计测试这5中聚合物水溶液的粘度。粘度测试的剪切速率为7.34S-1。测试结果如图2所示，从图2可知，当聚合物浓度在1000-5000mg/L时，粘度范围为8-55mPa.s，这种较低的初始粘度可使得聚合物溶液具有较好的注入性能。三、抗高温调驱剂交联反应时间、凝胶强度及稳定性将3000mg/L聚合物与3000mg/L抗高温有机复合交联剂混合后放置于110℃恒温箱中，每个5h测一次调驱剂粘度，直至交联后调驱剂粘度不再发生变化，实验结果如图3所示。从图3可知，调驱剂的初次交联时间为43h，完全交联时间为65h，这可保证调驱剂有足够时间运移至地层深部。交联后凝胶在110℃下的稳定时间如图4所示，从图4中可知，在210天后凝胶粘度高达15000mPa.s，粘度保留率大于83％，这说明凝胶具有良好的热稳定性。四、抗高温调驱剂的微观结构将完全成胶后的调驱剂(3000mg/L聚合物+3000mg/L交联剂)冷藏干燥后用HitachiS-4800扫描电镜观察其微观结构，结果如图5所示。从图5中可知所形成的凝胶具有致密的三维网状结构，这是封堵水窜通道的物质基础。五、深部调驱矿场试验注水井DB-6-8位于中石化东北油气分公司腰英台油田腰北1区西部，主力油层为K2qn1Ⅱ-4，于2007年作为油井压裂投产，于2010年5月转注。开采至2011年时对应油井平均含水率>98％。调驱前DB-6-8井日注40m3，井口压力15MPa。DB-6-8井组平均变异系数为1.03，渗透率突进系数为2.42。施工中交替注入调驱剂与清水，采取多段塞多轮次方式直至施工结束。施工曲线如图6所示，共计注入调驱剂480m3。图6显示施工压力呈阶梯式缓慢上升，调驱剂能运移至地层深部。施工结束后DB-6-8井注水20m3/d时，注入压力15.1MPa。调驱前后油井生产情况如表1所示。从表1中可知，施工后油井含水大幅降低、产量大幅增加。DB-6-8井组平均日增油3.74吨，平均含水率由99％下降至93.23％本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗高温深部调驱剂，其特征在于：包括有新型抗高温聚合物和抗高温有机复合交联剂，新型抗高温聚合物的质量分数为0.1％‑0.5％；抗高温有机复合交联剂的质量分数为0.1％‑0.5％。

【技术特征摘要】
1.一种抗高温深部调驱剂，其特征在于：包括有新型抗高温聚合物和抗高温有机复合交联剂，新型抗高温聚合物的质量分数为0.1％-0.5％；抗高温有机复合交联剂的质量分数为0.1％-0.5％。2.根据权利要求1所述的一种抗高温深部调驱剂，其特征在于：所述的新型抗高温聚合物按照以下方法制得：(1)在三口烧瓶中加入1.5％石蜡、43％水和5％乳化剂，加热至溶解；(2)向上述(1)中的三口烧瓶中加入43％水和7.5％的丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸钠与2-丙烯酰胺基2-苯基乙磺酸混合溶液，并用氨水调节pH至6.5；(3)充分搅拌上述(2)中的溶液，同时向三口烧瓶中通入氮气30min；(4)通气结束以后，按重量比向上述(3)中的三口烧瓶中缓慢滴加0.1％引发剂，在50℃恒温下，搅拌60min-70min；(5)待上述(4)反应完成以后，用乙醇破乳静置分层后取出下部分的固体产物，然后将所述固体产物经分离提纯以后即可得到分子量为600万道尔顿的新型抗高温聚合物。3.根据权利要求2所述的一种抗高温深部调驱剂，其特征在于：(2)中所述的丙烯酰胺、2-...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉树鹏，蒲春生，李学文，杨靖，李树军，肖在馨，李臣，石延辉，许雅，毛鑫，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11