一种用于油井堵水的复合无机堵剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于油井堵水的复合无机堵剂及其制备方法，属于油井堵水技术领域。该复合无机堵剂包括以下质量百分比的组分：粒径为15×10

【技术实现步骤摘要】
一种用于油井堵水的复合无机堵剂及其制备方法
本专利技术涉及油井堵水
，特别涉及一种用于油井堵水的复合无机堵剂及其制备方法。
技术介绍
我国80％以上的陆上石油依靠注水开发。一个油藏往往由多个油层组成，由于各油层渗透性存在差异性，注入水将沿高渗透层突进，造成油井过早水淹，影响油井的开采效率，因此有必要对油井进行堵水。目前油田普遍采用的堵水方法是化学堵水，即向井中的高含水层注入堵剂，从而降低近井地带地层的水相渗透率、封堵高渗透层或水流大通道、降低高压含水层对油层段层间干扰的技术手段，进而达到降低油井产水量、增加产油量、改善开发效果目的。化学堵水所用的堵剂可以分为有机堵剂和无机堵剂两类。其中，有机堵剂主要包括固态树脂类、聚合物凝胶类等。有机堵剂虽然强度较高、对沙粒有较强的结合力，但其适用温度范围较窄，仅适用于30～120℃的油藏。无机堵剂主要包括水泥类堵剂、无机盐类沉淀型堵剂等，其主要特点是稳定性好、耐高温、强度高。例如，公开号为CN104312559A的中国专利公开了一种适用温度为90-120℃的硅酸盐堵剂；公开号为CN104479151A的中国专利公开了一种聚乙烯亚胺交联高温堵水调剖剂，该堵剂在140℃的高温下仍然具有较强的封堵能力；“纳米堵剂在油田超深疑难井封堵上的应用研究”(陈渊、陈旭.石油钻探技术，2007，35(6)：85-88.)公开了一种纳米堵剂，该纳米堵剂在130℃、压力40MPa的条件下的稠化时间能够达到5.8h。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：现有的无机堵剂仅能够满足140℃油藏的堵水需求，当油藏温度达到180℃以上时，现有的无机堵剂不发生稠化，不能起到堵水效果；或者稠化时间非常短，对于井深在4500米以上的油井来说，堵剂在未到达目标位置之前就发生稠化，造成设备堵塞。因此，现有的无机堵剂不能满足井深4500米以上、温度180℃以上的超深超高温油井的堵水需要。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术提供一种能够满足井深4500米以上、温度180℃以上的超深超高温油井堵水需要的复合无机堵剂及其制备方法。具体而言，包括以下的技术方案：本专利技术第一方面提供一种用于油井堵水的复合无机堵剂，所述复合无机堵剂的原料包括以下质量百分比的组分：粒径为15×10-3mm以下的油井水泥颗粒，8％～12％；粒径为15×10-3mm以下的氧化钙颗粒，16％～24％；降失水剂，0.5％～4.5％；缓凝剂，1％～5％；水，余量；其中，所述降失水剂为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烯酸、N,N-二甲基丙烯酰胺以及丙烯酰胺按照以下制备方法制备得到的共聚物，所述制备方法为：将所述丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烯酸溶于水中得到单体溶液，将所述单体溶液的pH值调节至6.5～6.6并升温至50℃～60℃，然后加入所述N,N-二甲基丙烯酰胺，混合均匀后继续在50℃～60℃下反应2～4小时，所得产物经干燥粉碎后即得所述降失水剂；以所述丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烯酸的总质量为100％计，所述丙烯酰胺的质量百分比为10％～25％，所述N,N-二甲基丙烯酰胺的质量百分比为15％～60％，余量为所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烯酸；所述缓凝剂包括硼酸和四硼酸钠中的至少一种以及酒石酸、葡萄糖酸钙、羟基二胺甲叉膦酸、乙二胺四乙酸、乙二胺四甲叉膦酸钙、乙二胺四甲叉膦酸钠和乙二胺五甲叉膦酸中的至少一种。优选地，所述缓凝剂为硼酸、酒石酸以及乙二胺四甲叉膦酸钠的混合物。优选地，以所述缓凝剂的质量为100％计，所述硼酸的质量百分比为30％～55％，所述酒石酸的质量百分比为15％～30％，余量为乙二胺四甲叉膦酸钠。优选地，所述缓凝剂为四硼酸钠、葡萄糖酸钙以及乙二胺四乙酸的混合物。优选地，以所述缓凝剂的质量为100％计，所述四硼酸钠的质量百分比为50％～60％、所述葡萄糖酸钙的质量百分比为15％～35％、其余为乙二胺四乙酸。优选地，所述油井水泥颗粒的粒径为5×10-3mm～15×10-3mm。优选地，所述氧化钙颗粒的粒径为5×10-3mm～15×10-3mm。本专利技术第二方面提供一种本专利技术第一方面所述的复合无机堵剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：步骤a，将丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烯酸溶于水中得到单体溶液，将所述单体溶液的pH值调节至6.5～6.6并升温至50℃～60℃，然后加入N,N-二甲基丙烯酰胺，混合均匀后继续在50℃～60℃下反应2～4小时，所得产物经干燥粉碎后得到降失水剂；以所述丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烯酸的总质量为100％计，所述丙烯酰胺的质量百分比为10％～25％，所述N,N-二甲基丙烯酰胺的质量百分比为15％～60％，余量为所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烯酸；步骤b，将步骤a所得降失水剂、缓凝剂加入水中，混合均匀得到降失水剂和缓凝剂的混合溶液；步骤c，将油井水泥颗粒和氧化钙颗粒混合均匀得到油井水泥颗粒和氧化钙颗粒的混合物；步骤d，将步骤c得到的油井水泥颗粒和氧化钙颗粒的混合物添加到步骤b得到的降失水剂和缓凝剂的混合溶液中，混合均匀后即得所述复合无机堵剂。本专利技术实施例提供的技术方案的有益效果是：本专利技术通过优化降失水剂的分子结构和缓凝剂的组成，得到了一种具有良好耐高温性能的用于油井堵水的复合无机堵剂。该复合无机堵剂在180℃以上的高温环境中的稠化时间在15小时以上，封堵压力能够达到60MPa以上，满足井深4500米以上、温度180℃以上的超深超高温油井的堵水需要，特别适用于对温度180℃～230℃、井深4500米～6500米的超深超高温油井进行堵水。具体实施方式为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。本专利技术实施例提供一种用于油井堵水的复合无机堵剂，该复合无机堵剂的原料包括以下质量百分比的组分：粒径为15×10-3mm以下的油井水泥颗粒，8％～12％；粒径为15×10-3mm以下的氧化钙颗粒，16％～24％；降失水剂，0.5％～4.5％；缓凝剂，1％～5％；水，余量；其中，降失水剂为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烯酸、N,N-二甲基丙烯酰胺以及丙烯酰胺按照以下制备方法制备得到的共聚物，制备方法具体为：将丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烯酸溶于水中得到单体溶液，将单体溶液的pH值调节至6.5～6.6并升温至50℃～60℃，然后加入N,N-二甲基丙烯酰胺，混合均匀后继续在50℃～60℃下反应2～4小时，所得产物经干燥粉碎后即得降失水剂；以丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烯酸的总质量为100％计，丙烯酰胺的质量百分比为10％～25％，N,N-二甲基丙烯酰胺的质量百分比为15％～60％，余量为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烯酸；缓凝剂包括硼酸和四硼酸钠中的至少一种以及酒石酸、葡萄糖酸钙、羟基二胺甲叉膦酸、乙二胺四乙酸、乙二胺四甲叉膦酸钙、乙二胺四甲叉膦酸钠和乙二胺五甲叉膦酸中的至少一种。本专利技术实施例通过对无机堵剂的原料的组成及配比进行优化改进，得到了一种满足井深4500米以上、温度180℃以上的超深超高温油井堵水需要的复合无机堵剂。各组分主要作用如下：(1)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于油井堵水的复合无机堵剂，其特征在于，所述复合无机堵剂的原料包括以下质量百分比的组分：粒径为15×10

【技术特征摘要】
1.一种用于油井堵水的复合无机堵剂，其特征在于，所述复合无机堵剂的原料包括以下质量百分比的组分：粒径为15×10-3mm以下的油井水泥颗粒，8％～12％；粒径为15×10-3mm以下的氧化钙颗粒，16％～24％；降失水剂，0.5％～4.5％；缓凝剂，1％～5％；水，余量；其中，所述降失水剂为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烯酸、N,N-二甲基丙烯酰胺以及丙烯酰胺按照以下制备方法制备得到的共聚物，所述制备方法为：将所述丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烯酸溶于水中得到单体溶液，将所述单体溶液的pH值调节至6.5～6.6并升温至50℃～60℃，然后加入所述N,N-二甲基丙烯酰胺，混合均匀后继续在50℃～60℃下反应2～4小时，所得产物经干燥粉碎后即得所述降失水剂；以所述丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烯酸的总质量为100％计，所述丙烯酰胺的质量百分比为10％～25％，所述N,N-二甲基丙烯酰胺的质量百分比为15％～60％，余量为所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烯酸；所述缓凝剂包括硼酸和四硼酸钠中的至少一种以及酒石酸、葡萄糖酸钙、羟基二胺甲叉膦酸、乙二胺四乙酸、乙二胺四甲叉膦酸钙、乙二胺四甲叉膦酸钠和乙二胺五甲叉膦酸中的至少一种。2.根据权利要求1所述的复合无机堵剂，其特征在于，所述缓凝剂为硼酸、酒石酸以及乙二胺四甲叉膦酸钠的混合物。3.根据权利要求2所述的复合无机堵剂，其特征在于，以所述缓凝剂的质量为100％计，所述硼酸的质量百分比为30％～55％，所述酒石酸的质量百分比为15％～30％，余量为所述乙二胺四甲叉膦酸钠。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦忠海，谢刚，巨登峰，张黎黎，闫海俊，魏丽丽，闫暄崎，曹瑞民，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11