改变高温地层渗透性的延迟交联剂制造技术

公开了改变高温地层渗透性的方法和组合物。本发明专利技术的组合物由水、至少一种水可分散的含丙烯酰胺的聚合物和使聚合物延迟交联的交联剂构成，该交联剂由醛和水杨酸衍生物的混合物构成。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及改变高温地层渗透性的方法及组合物。更具体地说，本专利技术涉及在形成高生产作业的地层中，高温下延迟原地形成胶凝的方法及组合物。油井中回收到的不需要的水可以是由天然地下水，在注水或注汽操作中，也可以是由注入的推进水或水汽造成的。在这两种情况下，水或水汽通过高渗透区流入井孔中，从而在低渗透区中的油走旁路。在注水或注汽操作中，地层的较高渗透区往往吸收大多数的注水或注汽。当高渗透区内所含的油被扫出时，开始这还可以接受，但随着这种区内变得贫油，以后便不能接受了。从这点来看，注水或蒸汽驱油对提高油的产率意义不大。为此，已开发和使用了通过在其中形成凝胶使高渗透区的近井或深井堵塞的方法及组合物。凝胶的地层可使高渗透区堵塞或至少降低渗透性，从而使注入的水或注汽进入以前的旁道区。这反过来会使注水或汽流通，提高了从地层回收的油量。已成功地使用了多种方法和聚合物组合物，这些组合物原地凝胶降低了地层中高渗透区的渗透性。美国专利3,762,476(1973年10月2日发布)分开了一种从地层中减少回收水的方法，其中将用交联金属离子的水溶液隔开的聚合物水溶液注入地层中。多种聚合物可连同多种与多价螯合剂配合的多价金属阳离子一起使用。在第一种聚合物注入之后，注入含交联配合物的溶液，然后注入另外的聚合物溶液等。美国专利4,569,393(发布于1986年2月11日)公开了一种水渗透性的补偿方法以提高注水的扫油效率，该方法包括顺序注入含多价螯合的多价金属离子(如柠檬酸铝)的溶液和含可凝胶的聚合物(如聚丙烯酰胺)的聚合物溶液，然后注入二氧化碳以降低聚合物的PH值，使其原地延迟的凝胶活化。该方法和美国专利3,762,476的方法的区域应用限于可供淡水区，因为交联金属离子配合物和/或胶化活化剂不能与硬的盐水相容。美国专利4,683,949(发布于1987年8月4日)介绍了一种渗透性补偿法，该方法使用一种由聚丙烯酰胺和能在水性溶剂中交联聚合物的乙酸铬胶凝剂构成的凝胶。尽管上述方法及组合物及其它方法和组合物已成功地使用，从而改善了注水或注汽的扫油效率和/或降低了天然存在的地层水的形成，但这些方法和组合物一般不能成功地应用到要求在深的高温高渗透区(温度即约71.i℃以上)中的凝胶地层的场合。在这样的温度下，前面使用的交联金属阳离子配合物经常很快碎裂，在渗透到地层至所需的深度区之前便交联了所用的聚合物。美国专利4,799,548(发布于1989年1月24日)分开了具有不同温度响应的交联特征的交联剂，用于使水溶性聚合物胶化，以便在重的粗油油井中所进行的蒸汽刺击操作中转化蒸汽。所公开的高温交联剂由酚化合物和醛的混合物构成，通常适用于改变79.4℃或以上的地层的渗透性。按照本专利技术，提供了在65.5℃或以上有效的改变地层渗透性的改进了的方法及组合物。按照该方法及组合物所用的交联剂提供了长时间延迟交联，从而可将组合物放在更深的高温地层中，这些组合物的毒性一般比交联先有技术的交联剂造成的毒性更低，更适合环境要求。按照本专利技术，提供了改变高温地层渗透性的方法及组合物。在约65.5℃-约148.8℃的地层中，这些组合物能有效地形成凝胶和降低渗透性。虽然这些组合物可用于近井或深井处理，但它们特别适于降低更深的位置的高温地层的渗透性(即从组合物的注入点起更深的位置)。本专利技术的组合物由水、至少一种水可分散的含丙烯酰胺的聚合物和水可分散的交联剂组成，所述交联剂使聚合物延迟交联和使组合物相应地胶化，它是由醛和选自水杨酰胺和乙酰基水杨酸中的一种水杨酸衍生物的混合物组成。按照本专利技术改变高温地层渗透性的方法，本专利技术的组合物是通过一个穿透井孔注入到地层中。然后，可将组合物沉降到距井孔很深的高渗透区。一旦进入高渗透区内，组合物中的延迟交联剂使聚合物交联，反过来又使组合物胶化并降低高渗透区的渗透性。因此，本专利技术的一个目的是提供改变高温地下渗透性的方法和组合物。本专利技术的另一个目的是提供改变温度约为65.5℃-148.8℃地层中的近井和深井渗透性的方法及组合物。本专利技术的又一个目的是提供用于含水聚合物组合物的交联剂，它们在约65.5℃-148.8℃具有优良的稳定性，且毒性较低。本领域专业人员阅读了以下优选方案的说明后会很容易地了解到本专利技术的其它目的、特征和优点。本专利技术提供了改变地层渗透性的延迟胶化的组合物。使用任一种易得的水(包括井田盐水和海水在内)，可以形成这类组合物，而且可采用这类组合物在深的高温地层处形成凝胶。在穿透地层的井孔附近或远离井孔处的地层中，这类组合物可用于延迟形成凝胶。这类组合物特别适用于在距其注入点很长距离的区域里形成凝胶。提供的方法是使用这类组合物来改变地层温度约65.5℃-148.8℃的地层渗透性。按照这些方法，含有效量的可胶化的含丙烯酰胺聚合物和交联剂)由醛和水杨酸衍生物构成)的单一含水组合物的有效量被注入到地层中。组合物的注入也可以通过注入预先冲洗液进行，然后再注入一定体积的水，以足以使组合物有效地移到地层所需区域。本专利技术用以改变高温地层渗透性的延迟的可胶化的组合物由水、至少一种水可分散的含丙烯酰胺的聚合物和水可分散的交联剂构成，其中交联剂可使聚合物延迟交联和使组合胶化，它是由一种醛和一种选自水杨酰胺和乙酰基水杨酸的水杨酸衍生物的混合物组成。这里所用的术语“水可分散的”指的是的确能水溶的组分以及能分散在水中由此形成其悬浮液的组分。可以使用多种水可分散的含丙烯酰胺的聚合物，只要它们能在与由醛和上述水杨酸衍生物构成的交联剂接触时便可被胶化。合适的这类聚合的是丙烯酰胺单体的均聚物和这种单体与选自下述物质的任何烯属不饱和单体的共聚物；丙烯酸，甲基丙烯酸，乙烯基磺酸，乙烯基苄磺酸，乙酸乙烯酯，丙烯腈，甲基丙烯腈，乙烯基烷基醚，氯乙烯、马来酐，乙烯基取代的阳离子季铵化全物，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠和乙烯基吡咯烷酮。按照本专利技术特别优选的含丙烯酰胺的聚合物，可选自丙烯酰胺的均聚物，丙烯酰胺和乙烯基吡咯烷酮的共聚物，甲基丙烯酰胺均聚物，丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺的共聚物，丙烯酰胺和丙烯酸的共聚物，甲基丙烯酰胺和丙烯酸的共聚物，乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠的三元共聚物，以及丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠的共聚物。对本专利技术来说，单相的相对比率并不严格。但是，特别优选的聚合物包括60∶40wt％的乙烯基吡咯烷酮和丙烯酰胺的共聚物；50∶50wt％的乙烯基吡咯烷酮和丙烯酰胺的共聚物；30∶15∶55％的乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠的三元共聚物；40∶60wt％的丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠的共聚物；以及不高于40％的甲酰胺基被水解的丙烯酰胺的均聚物。本专利技术组合物的聚合物可以呈任何合适的形式，例如凝胶浆(gel-log，约含50-70wt％水的半固体)、粉末、溶液、逆向油包水乳液等。聚合物的百分含量并不严格，但是，最好是100,00～20,000,000。分子量的上限不很重要，只要聚合物仍为水可分散的并可泵抽便可。所用的含丙烯酰胺的聚合物在组合物中的含量一般约为0.05％-5.0％(重量)、最好约为0.25％-2.0％(重量)。聚合物在组合物中的浓度某本文档来自技高网...

【技术保护点】
在高温水溶液中具有稳定性的含丙烯酰胺的聚合物的延迟交联剂，该交联剂由醛和选自水杨酰胺和乙酰基水杨酸中的一种水杨酸衍生物的混合物构成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：阿玛德莫兰蒂阿拉格希，
申请(专利权)人：菲利浦石油公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]