一种聚合物驱注入井高效解堵体系、制备方法及其应用技术

本发明专利技术属于石油工业中油水井增产增注技术领域，公开了一种聚合物驱注入井高效解堵体系及其应用。以质量分数计，所述的聚合物驱注入井高效解堵体系各组分占比为30～60％氧化还原体系，40～70％凝胶团拆散剂。与传统的氧化还原解堵体系相比，本发明专利技术可用不同矿化度的水质来配制使用，在0.05％～5％的使用浓度下对聚合物及其凝胶团具有良好的降解效率。本发明专利技术目的在于提供一种聚合物驱注入井高效解堵体系，能够将凝胶团聚合物拆散为长链聚合物，或使长链聚合物处于伸展状态；然后在氧化还原体系的作用下，使长链聚合物断键变成小分子，解除聚合物产生的堵塞，显著降低聚合物驱注入井的注入压力。

【技术实现步骤摘要】
一种聚合物驱注入井高效解堵体系、制备方法及其应用
本专利技术属于石油工业中油水井增产增注
，涉及油田采油工程聚合物驱注入井用解堵剂解堵技术，特别针对以聚丙烯酰胺及其衍生物作为驱油聚合物的注水井的降压增注技术。
技术介绍
近年来，随着世界能源的不断紧缺和石油工业的不断发展，三次采油技术逐渐引起了人们的重视并取得了重大进展，而聚合物驱以其技术简单、提高原油采收率幅度大和经济效益好等特点，成为当前国内外最具有发展潜力的三次采油方法之一。从20世纪60年代至今，全世界已有200多个油田或区块进行了聚合物驱试验，聚合物驱油技术已成为国内外许多油田重要的增产技术之一。中国聚合物驱油技术自20世纪90年代以来发展迅速，1998年已成为世界最大的聚驱采油国，大庆、胜利、新疆、吉林、辽河、河南、江汉、大港等主力油田都相应开展了聚合物驱油项目，2003年仅大庆油区聚驱产量超过1234万吨。但是受地层吸附、机械捕集等作用以及地层粘土膨胀与颗粒运移的影响，聚合物极易在多孔介质内发生滞留，造成孔道过流断面减小，液流阻力增加，渗透率降低。聚合物由于溶解不完全、分子量大小与地层孔喉半径大小不配伍以及聚合物溶液受地层pH、温度、盐度和剪切力影响而发生的变性等原因，也易堵塞地层。同时，地层水性质、配液水水质及配注工艺等多方面原因，也容易导致聚合物驱注入井堵塞。目前，渤海油田的聚合物驱注入井已达30余口，但近年聚合物驱注入井堵塞问题也变得日益突出。油层堵塞已是聚驱油田开发中普遍遇到的问题。针对这一问题，国内外油田多采用压裂和化学解堵等措施，但聚合物驱导致的堵塞用现有的多氢酸体系、氟硼酸体系、生物酸体系等酸化处理很难取得理想的解堵效果，虽在一定程度上能缓解聚合物驱注入井堵塞的问题，但普遍存在着解堵增注效果不理想，有效作用期短等问题。采用强氧化性的解堵剂是目前国内外公认的一种对于解除聚合物驱注入井堵塞行之有效的方法。如南玉明等研究了FeSO4·7H2O/(NH4)2S2O8氧化还原体系对聚丙烯酰胺水溶液的降粘作用。相对分子质量为1.05×107，水解度为33％的部分水解聚丙烯酰胺含量为250～2000mg/L的聚合物水溶液经调pH至5.1，投加70mg/L的S2O82-和10mg/L的Fe2+并在45℃下反应1h后，聚合物溶液的粘度下降率可达90％以上。段东红等研究了二氧化氯、过氧化氢、过硫酸铵、高锰酸钾、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁及其复合体系对聚丙烯酰胺水溶液的降粘作用。冀东油田研制出的一种基于二氧化氯的氧化型复合解堵剂。但是这些氧化还原解堵体系相比其他解堵技术而言，存在安全风险高、施工工艺不易控制、解堵效果不够理想等缺陷。现有技术，如中国专利申请(申请号：CN2012104009218)，公开一种聚丙烯酰胺乳液的制备方法，聚丙烯酰胺(PAM)是目前用量最大的一类水溶性聚合物，其中阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)由于适用范围广，受共存盐影响小等特点，在造纸、冶金、采矿、印染纺织、日用化工、工业水处理、油气钻采过程中的黏土防膨、酸液稠化、堵水调剖等作业环节中有着广泛的应用。该方法由以下组分制备：无机盐、去离子水、分散剂、阳离子单体、丙烯酰胺单体、掩蔽剂及其引发剂；选取EDTA(乙二胺四乙酸二钠盐)为掩蔽剂，减少金属离子对实验的影响，用量为非离子单体质量的0.001％-0.005％；所述的引发剂体系可以是氧化体系、氧化还原体系，也可以是上述几种引发体系的混合使用，本方法选用APS(过硫酸铵)和TEA(三乙醇胺)混合作为引发剂，引发剂用量为非离子单体质量的0.002-0.005％。又如，中国专利申请(申请号：CN2014101413073)公开一种压裂用降阻剂及其制备方法，包括：将丙烯酰胺系单体、含双键的带羟基非离子系单体、多羟基非离子聚合物模板、螯合剂、分子量调节剂和水混合，得到水溶液；将有机溶剂与乳化剂接触，得到油溶液；将所述水溶液与所述油溶液接触，得到油包水乳液；在惰性气氛下，将所述油包水乳液与引发剂分批接触，并进行聚合反应，然后将聚合反应得到的混合物与转相剂接触；所述乳化剂的亲水亲油平衡值为4-6，所述多羟基非离子聚合物模板分子量小于50万，所述多羟基非离子聚合物模板的结构式如式(I)或式(Ⅱ)所示，还涉及上述方法制备的压裂用降阻剂。所述螯合剂选乙二胺四乙酸二钠、三乙二胺五乙酸、柠檬酸、柠檬酸盐和聚羟基丙烯酸中的至少一种；所述引发剂为水溶性氧化还原体系引发剂和/或偶氮类引发剂，所述水溶氧化还原体系含有氧化剂和还原剂；所述氧化剂和还原剂的质量比为5：1-1：1；中国专利申请(申请号：CN2017105192105)公开一种水分散聚合制备阳离子聚丙烯酰胺乳液的方法，包括如下步骤：将非离子单体、阳离子单体、分散稳定剂、部分无机盐和助剂溶于去离子水中，于40～70℃恒温水浴中搅拌形成均相体系，同时通氮气除氧，加入占引发剂原料总质量的50～80％的引发剂，持续反应3～6h后加入剩余的引发剂，再反应6～12h，加入剩余的无机盐，继续搅拌，得到阳离子聚丙烯酰胺乳液；所述引发剂为氧化还原体系，还原剂为氧化石墨烯，氧化剂为过硫酸盐；氧化石墨烯与过硫酸盐的质量比为5:1～1:5，所述引发剂用量占单体体系质量的0.01～0.1％；所述掩蔽剂选乙二胺四乙酸二钠盐；掩蔽剂用量占非离子单体质量的0.1～0.5％。然而，上述现有技术虽然采用了类似物质，但是，其功能、结构及其性能都无法或更好的解决现有技术中存在的缺陷。为了解决陆上及海上油田注聚驱油工艺中遇到的聚合物驱注入井堵塞导致的配注量下降、压力上升和油井产量降低等问题，本专利技术提供了一种可适用于陆上及海上油田聚合物驱注入井堵塞的复合化学解堵剂。该解堵剂能彻底高效地降解不同浓度的聚合物及其凝胶，能够有效地解除聚合物驱注入井的堵塞，并具有易储运、无毒环保、安全高效的特点，非常符合陆上及海上油田的操作要求。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种聚合物驱注入井高效解堵体系、制备方法及其应用，相较于传统的油田聚合物解堵体系，该体系具有适应水质矿化度宽、降解速度快、降解效果更加高效等特点，对聚合物及其凝胶团的降解率达到98％以上。本专利技术提供如下技术方案：一种聚合物驱注入井高效解堵体系，由氧化还原体系(氧化剂、还原剂)和凝胶团拆散剂组成，以质量分数计，包括30～60％氧化还原体系，40～70％凝胶团拆散剂。优选为：所述氧化还原体系中氧化剂和还原剂的摩尔配比为1：1～2：1。优选为：所述的氧化还原体系中氧化剂包括且不仅仅为Na2S2O8、溴酸钠、NaClO7、H2O2或它们的混合物。优选为：所述的氧化还原体系中还原剂包括且不仅仅为FeSO4、亚硫酸氢钠、Na2S2O3、FeCl2或它们的混合物。优选为：所述的凝胶团拆散剂包括羟基乙叉二膦酸、乙二胺四乙酸二钠、氨基三甲叉膦酸五钠、乙二胺四甲叉膦酸五钠盐、二乙烯三胺五甲叉膦酸x钠盐、二乙烯三胺五甲叉膦酸二钠盐或者它们的混合物。优选为：所述的注入水的矿化度范围在0～50000mg/L。本专利技术公开一种聚合物驱注入井高效解堵体系的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物驱注入井高效解堵体系，包括以下组分：氧化还原体系，凝胶团拆散剂；其特征在于，所述各组分质量百分比为：30～60％氧化还原体系，40～70％凝胶团拆散剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚合物驱注入井高效解堵体系，包括以下组分：氧化还原体系，凝胶团拆散剂；其特征在于，所述各组分质量百分比为：30～60％氧化还原体系，40～70％凝胶团拆散剂。


2.根据权利要求1所述的一种聚合物驱注入井高效解堵体系，其特征在于，所述氧化还原体系中氧化剂和还原剂的摩尔配比为1：1～2：1。


3.根据权利要求2所述的一种聚合物驱注入井高效解堵体系，其特征在于，氧化剂包括Na2S2O8、溴酸钠、NaClO7、H2O2或它们的混合物。


4.根据权利要求2所述的一种聚合物驱注入井高效解堵体系，其特征在于，还原剂包括FeSO4、亚硫酸氢钠、Na2S2O3、FeCl2或它们的混合物。


5.根据权利要求1所述的一种聚合物驱注入井高效解堵体系，其特征在于，所述的凝胶团拆散剂包括羟基乙叉二膦酸、乙二胺四乙酸二钠、氨基三甲叉膦酸五钠、乙二胺四甲叉膦酸五钠盐、二乙烯三胺五甲叉膦酸x钠盐、二乙烯三胺五甲叉膦酸二钠盐，或者它们的混合物。


6.一种根据权利要求1-5任一所述的聚合物驱注入井高效解堵体系的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
步骤1：按摩尔比为1:1～2:1的比例称取氧化剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：高建崇，张春生，宁永庚，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司天津分公司，
类型：发明
国别省市：天津;12