一种可用海水配制的地下交联型树脂调堵剂及其应用制造技术

本说明书提供了一种可用海水配制的地下交联型树脂调堵剂及其应用，制备该地下交联型树脂调堵剂的组分包括：3wt％‑7wt％的磺化甲阶酚醛预聚体、2wt％‑4wt％的固化剂、0.1wt％‑0.3wt％的促凝剂，以及余量的水。磺化甲阶酚醛预聚体磺酸盐官能团赋予阴离子性聚合物在盐水中良好的水溶性，而苯氧醚键结构确保交联体包被、锁水的能力。该交联型树脂调堵剂可以用海水或更高矿化度的盐水配制，笼统注入即可选择性进入高渗地层深部，延缓缩聚固化形成高度锁水的热固性、热惰性树脂凝胶。在高温、高湿的地层条件下，能长期承受地层压差、水流推力和近井地带负压作业对堵水剂的抽吸力。

【技术实现步骤摘要】
一种可用海水配制的地下交联型树脂调堵剂及其应用
本说明书涉及一种可用海水配制的地下交联型树脂调堵剂及其应用。
技术介绍
我国近海蕴藏着丰富的油气资源，海上油田高效开发对国民经济发展和国家能源安全的重要性越来越显著。然而海上油田储层厚度大、渗透性好、平面和纵向非均质性严重，受到海上采油平台使用寿命一般只有15-20年的限制，一般采用一套井网多层段合采，强注强采或早期注聚等开发方式来提高短期投资回报，导致原油采出程度低于15％，采油速度仅为1-2％。而陆上油田采出程度一般高于50％。海上油田油井含水率上升快，注入水沿高渗透带无效循环。当前陆上油田油井堵水主流处理剂为水泥，耐高温、封堵强度大，有效期长，但水泥类无机堵剂“高比重、高固相、高沉降、高滤失”，封堵的非选择性与海上开发多层段合采严重违背，往往先造成油层污染，产液量明显下降，油藏安全得不到保障。酚醛类有机交联聚丙烯酰胺冻胶目前在海上油田也有一定的研究应用，但聚合物低温粘度大，无法被准确放置到高渗层，过去主流观点是聚合物分子在水层伸展、油层蜷缩，使出水通道的渗透率降低幅度比油层大，以此抵消选择性差的不利影响，但现场应用效果类似于非选择性堵剂，与设想有较大出入。此外海水配制聚丙烯酰胺溶解时间长，粘度下降速度快，盐侵、水解导致凝胶有效期短，容易出现“反吐”出地层的现象。海上油田堵水技术关键在于研发在海水中能形成足够封堵强度、足够有效期的高度选择性堵剂。在现有调堵用处理剂中，酚醛树脂在成胶前为低分子物质，可以注入地层孔隙；缩聚交联形成不溶不熔的热固性树脂，高温可以封堵孔隙、裂缝、孔洞、窜槽和炮眼等；呈热惰性，高温不与地层水反应，有效期长。50年代首先被应用于油井堵水领域，据报道，每消耗1t商品树脂堵剂，可增产原油186t，经济效益显著。但存在的问题是甲阶酚醛预聚体为阴离子型低分子聚合物，在盐水中阴、阳离子发生电中和反应，缺乏分子间静电斥力，分子无规则热运动导致预聚体失稳絮凝沉淀。现有技术中对酚醛树脂抗盐改性主要集中在混凝土减水剂领域；但是，该方式中的磺化反应主要发生在苯酚的邻对位，与甲醛加成缩聚固化形成的交联体在空间网状结构上存在大量的漏点，束缚、锁水能力差，仍无法在海水中固化封堵。另外，陆上油田调剖堵水作业容易获得淡水资源，酚醛树脂常规应用方法是先用大量清水冲洗地层，随后泵入用清水配制的酚醛预聚体。而海上油田淡水资源极端匮乏，施工场地小，淡水运输成本高，要求堵剂必须用海水配制。为此，本领域需要一种有效提高甲阶酚醛树脂预聚体的抗盐性能的方案。
技术实现思路
本说明书的目的在于提供一种可以用海水配制的地下交联型树脂调堵剂以及在调剖、堵水施工中的应用。为达到上述目的，一方面，本说明书提供了一种地下交联型树脂调堵剂，其中，制备所述交联型树脂调堵剂的组分包括：3wt％-7wt％的磺化甲阶酚醛预聚体、2wt％-4wt％的固化剂、0.1wt％-0.3wt％的促凝剂，以及余量的水；以摩尔比计，制备所述磺化甲阶酚醛预聚体的原料包括：酚类物质：磺化改性物质：醛类物质＝0-0.3：0.06-0.6：1；所述磺化改性物质选自以下化合物中的一种或几种的组合：苯酚、间苯二酚或栲胶的酚羟基的O上连接有-R1-SO3M基团的物质，或者为尿素的酰胺基的N上连接有-R1-SO3M基团的物质，或者为淀粉的甲氧基的O上连接有-R1-SO3M基团的物质；当所述磺化改性物质为苯酚、间苯二酚或栲胶的酚羟基的O上连接有-R1-SO3M基团的物质时，所述酚类物质为非必要组分；上述-R1-SO3M基团中，R1为C1-C6的含有取代基的烷基或非取代的烷基，M为与磺酸基配位的金属阳离子。在上述交联型树脂调堵剂中，优选地，所述促凝剂包括间苯二酚磺酸盐、乌洛托品、磺化三聚氰胺或所述磺化改性物质。在上述交联型树脂调堵剂中，优选地，所述固化剂包括氯化铵和乙酸乙酯。在上述交联型树脂调堵剂中，优选地，R1为C2-C6的含有羟基取代基的直链烷基。在上述交联型树脂调堵剂中，优选地，M为Na或K。在上述交联型树脂调堵剂中，优选地，所述酚类物质包括苯酚、间苯二酚、木质素、或栲胶。在上述交联型树脂调堵剂中，优选地，所述醛类物质包括甲醛、乙醛或糠醛。在上述交联型树脂调堵剂中，优选地，所述水的矿化度上限为100000ppm，钙镁离子浓度低于1500ppm。在上述交联型树脂调堵剂中，优选地，所述水为海水或高矿化度的地层水。另一方面，本说明书提供了一种上述交联型树脂调堵剂在70℃-300℃各类型井的调剖、堵水施工中的应用。在上述应用中，优选地，应用环境为海上油田地层或陆上高矿化度地层。本说明书提供的地下交联型树脂调堵剂，由于制备组分中包含一种具有特殊结构的磺化甲阶酚醛预聚体，磺酸盐在富含钙、镁离子的盐水中具有一定的溶解性，能够形成稳定的水溶液。此外，磺化基团与苯酚、间苯二酚、木质素、栲胶羟基发生醚化反应，不占据大分子环的临、对位，且与羟基活性位点之间都有R1(C1-C6的烷基)间隔，使得磺酸官能团电负性基本不会影响以上位点的反应活性，因此，这些活性位点加成缩聚交联后，可以形成没有漏点的空间网状结构。因此，该交联型树脂调堵剂可以直接用高矿化度水配制，例如海水，克服了现有技术中调堵剂遇海水絮凝沉淀、无法成胶的难题。附图说明图1为本说明书一种实施方式中使用的堵剂封堵强度性能评价装置的示意图；图2为本说明书一种实施方式中使用的堵剂封堵填砂管性能评价装置的示意图；图3a为本说明书一种实施方式中磺化酚醛预聚体在海水中溶解性能评价测试曲线之一；图3b为本说明书一种实施方式中磺化酚醛预聚体在海水中溶解性能评价测试曲线之二；图3c为本说明书一种实施方式中磺化酚醛预聚体在海水中溶解性能评价测试曲线之三。附图标号说明：01-耐温玻璃管(50ml壁厚)；02-U型管；03-橡皮管；04-真空表；05-抽滤瓶；1-平流泵；2-六通阀；3-水罐；4-填砂管；5-阀门；6-堵剂罐；7-真空表；8-量筒。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都应当属于本申请保护的范围。一方面，本说明书实施方式提供了一种地下交联型树脂调堵剂，制备该交联型树脂调堵剂的组分包括：3wt％-7wt％的磺化甲阶酚醛预聚体、2wt％-4wt％的固化剂、0.1wt％-0.3wt％的促凝剂，以及余量的水；以摩尔比计，制备磺化甲阶酚醛预聚体的原料包括：酚类物质：磺化改性物质：醛类物质＝0-0.3：0.06-0.6：1；磺化改性物质选自以下化合物中的一种或几种的组合：苯酚、间苯二酚或栲胶的酚羟基的O上连接有-R1-SO3M基团的物质，或者为尿素的酰胺基的N上连接有-R1-SO3M基团的物质，或者为淀粉的甲氧基的O上连接有-R1-SO3M基团的物质；当磺化改性物质为苯酚、间苯二酚或栲胶的酚羟基的O上连接有-R1-SO3M基团的物质时，酚类物质为非必要组分；上述-R1-SO3M基团中，R1为C2-C6的含有取代基的烷基或非取代的烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地下交联型树脂调堵剂，其特征在于，制备所述交联型树脂调堵剂的组分包括：3wt％‑7wt％的磺化甲阶酚醛预聚体、2wt％‑4wt％的固化剂、0.1wt％‑0.3wt％的促凝剂，以及余量的水；以摩尔比计，制备所述磺化甲阶酚醛预聚体的原料包括：酚类物质：磺化改性物质：醛类物质＝0‑0.3：0.06‑0.6：1；所述磺化改性物质选自以下化合物中的一种或几种的组合：苯酚、间苯二酚或栲胶的酚羟基的O上连接有‑R1‑SO3M基团的物质，或者为尿素的酰胺基的N上连接有‑R1‑SO3M基团的物质，或者为淀粉的甲氧基的O上连接有‑R1‑SO3M基团的物质；当所述磺化改性物质为苯酚、间苯二酚或栲胶的酚羟基的O上连接有‑R1‑SO3M基团的物质时，所述酚类物质为非必要组分；上述‑R1‑SO3M基团中，R1为C1‑C6的含有取代基的烷基或非取代的烷基，M为与磺酸基配位的金属阳离子。

【技术特征摘要】
1.一种地下交联型树脂调堵剂，其特征在于，制备所述交联型树脂调堵剂的组分包括：3wt％-7wt％的磺化甲阶酚醛预聚体、2wt％-4wt％的固化剂、0.1wt％-0.3wt％的促凝剂，以及余量的水；以摩尔比计，制备所述磺化甲阶酚醛预聚体的原料包括：酚类物质：磺化改性物质：醛类物质＝0-0.3：0.06-0.6：1；所述磺化改性物质选自以下化合物中的一种或几种的组合：苯酚、间苯二酚或栲胶的酚羟基的O上连接有-R1-SO3M基团的物质，或者为尿素的酰胺基的N上连接有-R1-SO3M基团的物质，或者为淀粉的甲氧基的O上连接有-R1-SO3M基团的物质；当所述磺化改性物质为苯酚、间苯二酚或栲胶的酚羟基的O上连接有-R1-SO3M基团的物质时，所述酚类物质为非必要组分；上述-R1-SO3M基团中，R1为C1-C6的含有取代基的烷基或非取代的烷基，M为与磺酸基配位的金属阳离子。2.根据权利要求1所述的地下交联型树脂调堵剂，其特征在于，所述促凝剂包括间苯二...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘强，郭东红，崔晓东，杨晓鹏，侯庆锋，孙建峰，郑晓波，
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