超临界二氧化碳封窜剂及其制备技术和应用制造技术

本申请公开了一种超临界二氧化碳封窜剂及其制备技术和应用，属于二氧化碳驱油技术领域，封窜剂按照重量份数计，由以下组分的原料制备得到：发泡剂10

【技术实现步骤摘要】
超临界二氧化碳封窜剂及其制备技术和应用


[0001]本申请涉及一种超临界二氧化碳封窜剂及其制备技术和应用，属于二氧化碳驱油


技术介绍

[0002]在油田开发的过程中，特低渗透油藏通常采取水驱或二氧化碳驱开发的模式，为了增大油藏的渗流能力，一般采用压裂措施使油藏产生人工裂缝。但随着油田长期深入开发，储层的非均质性加剧，而且产生的人工裂缝分布也不均匀，造成注入的水无效循环，水沿压裂裂缝窜流，使油井含水上升快，原油采收率大幅下降。而二氧化碳在地层中流动时，其粘性指进和重力分异的现象会使得二氧化碳高渗透通道窜流，尤其在人工压裂裂缝中，窜流现象非常严重。
[0003]目前针对人工裂缝水窜治理的封窜剂主要为无机类封窜剂、聚合物类封窜剂等，其中聚合物凝胶类封窜剂因其封窜堵水效果良好，成为目前应用规模最大的封窜剂。但聚合物凝胶类封窜剂存在使用周期短，对气窜的限制非常有限，并且长时间使用渗透率会大幅下降以及热稳定性差的问题，导致油井产水和产油量均降低，最终使油井原油减产。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，提供了一种超临界二氧化碳封窜剂及其制备技术和应用。本申请所制备的封窜剂通过聚合反应形成聚酰亚胺混合凝胶体系，该凝胶体系利用聚酰亚胺优异的力学性能和耐高温性能使得制备的封窜剂封窜堵水效果良好、热稳定性优异，可在高温下长期使用；再通过向聚酰亚胺混合凝胶体系加入补强剂使得聚酰亚胺混合凝胶体系中分子链刚性增加，提高了凝胶体系的强度，从而显著增加了制备的封窜剂的使用周期，并且保持长期稳定的渗透率，并且通过与发泡剂相结合，提高了泡沫的热力学稳定性，从而提高具有水窜和气窜问题油井的原油产量。
[0005]根据本申请的一个方面，提供了一种超临界二氧化碳封窜剂，按照重量份数计，所述封窜剂由以下组分的原料制备得到：发泡剂10
‑
30份、二元胺20
‑
35份、二元酐45
‑
60份、溶剂85
‑
100份、交联剂5
‑
15份、引发剂2
‑
8份和补强剂1
‑
10份。
[0006]可选地，所述二元胺为含氟二胺，所述二元酐为无氟二酐。
[0007]可选地，所述含氟二胺为2,2
‑
双（4
‑
氨基苯基）六氟丙烷，所述无氟二酐为4
‑
苯乙炔苯酐。
[0008]所述2,2
‑
双（4
‑
氨基苯基）六氟丙烷含有氟原子，氟原子较强的疏水性使得合成的含氟聚酰亚胺凝胶疏水性能优异，吸湿率低；且含氟基团的引入使得含氟聚酰亚胺凝胶的热稳定性和力学性能进一步提高。
[0009]可选地，所述发泡剂是由超临界二氧化碳和椰油基氨基丙酸钠混合而成，其中，所述超临界二氧化碳和所述椰油基氨基丙酸钠的质量比为（3
‑
8）:（1
‑
5）。
[0010]优选地，所述发泡剂是在反应压力为6
‑
10MPa，30
‑
50℃的条件下将超临界二氧化
碳和椰油基氨基丙酸钠依次加入反应器中，搅拌30
‑
60min得到。
[0011]可选地，所述溶剂为六甲基磷酰胺和/或六乙基亚磷酸胺；所述交联剂为N
‑
羟甲基丙烯酰胺。
[0012]优选地，所述溶剂为六甲基磷酰胺。
[0013]可选地，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈和偶氮二异丁酸二甲酯中的至少一种或多种。
[0014]优选地，所述引发剂为偶氮二异丁腈。
[0015]可选地，所述补强剂为纳米硅酸盐，和/或植物胶。
[0016]可选地，所述补强剂由所述纳米硅酸盐和所述植物胶组成，所述纳米硅酸盐和所述植物胶的质量比为（1
‑
1.8）:1。
[0017]优选地，所述补强剂由所述纳米硅酸盐和所述植物胶组成，质量比为1.2:1。
[0018]所述纳米硅酸盐为无机纳米粒子，粒子比表面积大，且与聚合物相界面的面积也很大，另外粒子通过氢键和范德华力又形成网络结构，提高了封窜剂的强度，所述植物胶的使用增加了聚合物分子链的刚性；所述纳米硅酸盐和植物胶的质量比，使得所述封窜剂具有优异的强度和刚度，力学性能优异。
[0019]根据本申请的另一方面，提供了上述封窜剂的制备方法，包括以下步骤：1）将2,2
‑
双（4
‑
氨基苯基）六氟丙烷与溶剂混合，在30
‑
50℃的条件下搅拌1
‑
2h；2）将4
‑
苯乙炔苯酐加入到步骤1）得到的混合液中，升温至80
‑
90℃，搅拌2
‑
3h；3）将交联剂、引发剂加入到步骤2）得到的混合液中，再加入补强剂，缓慢升温至160
‑
180℃，搅拌2
‑
3h，得到含氟聚酰亚胺混合凝胶；4）将含氟聚酰亚胺混合凝胶冷却至40
‑
70℃，加入发泡剂，在反应压力为8
‑
15Mpa的条件下搅拌1
‑
1.5h，得到所述封窜剂。
[0020]根据本申请的又一个方面，提供了一种上述封窜剂的应用，将所述封窜剂注入到待封堵的特低渗透油藏井中，应用温度为30
‑
200℃，应用压力为7
‑
20MPa。
[0021]本申请的有益效果包括但不限于：1．根据本申请的封窜剂，该凝胶体系利用聚酰亚胺优异的力学性能和耐高温性能使得制备的封窜剂封窜堵水效果良好、热稳定性优异，可在高温下长期使用；再通过向聚酰亚胺混合凝胶体系加入补强剂使得聚酰亚胺混合凝胶体系中分子链刚性增加，提高了凝胶体系的强度，从而显著增加了制备的封窜剂的使用周期，并且保持长期稳定的渗透率，并且通过与发泡剂相结合，提高了泡沫的热力学稳定性，从而提高具有水窜和气窜问题油井的原油产量。
[0022]2．根据本申请的封窜剂，通过含氟二胺与无氟二酐合成聚酰亚胺凝胶，凝胶体系中含有氟原子，氟原子较强的疏水性使得合成的含氟聚酰亚胺凝胶疏水性能优异，吸湿率低；且含氟基团的引入使得含氟聚酰亚胺凝胶的热稳定性和力学性能进一步提高。
[0023]3．根据本申请的封窜剂，将纳米硅酸盐和植物胶作为补强剂加入到聚酰亚胺凝胶体系中，纳米硅酸盐为无机纳米粒子，粒子比表面积大，且与聚合物相界面的面积也很大，另外粒子通过氢键和范德华力又形成网络结构，提高了封窜剂的强度，所述植物胶的使用增加了聚合物分子链的刚性。并且限定了纳米硅酸盐和植物胶的质量比，从而使得所述封窜剂具有优异的强度，力学性能优异，显著增加了封窜剂的使用周期，并且长时间使用后封
窜剂的渗透率保持稳定。
[0024]4．根据本申请的封窜剂，将发泡剂与含氟聚酰亚胺凝胶结合，使得产生的泡沫热力学稳定性优异，泡沫细腻稠密，泡沫附着在凝胶表面，提升了泡膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超临界二氧化碳封窜剂，其特征在于，按照重量份数计，所述封窜剂由以下组分的原料制备得到：发泡剂10
‑
30份、二元胺20
‑
35份、二元酐45
‑
60份、溶剂85
‑
100份、交联剂5
‑
15份、引发剂2
‑
8份和补强剂1
‑
10份。2.根据权利要求1所述的封窜剂，其特征在于，所述二元胺为含氟二胺，所述二元酐为无氟二酐。3.根据权利要求2所述的封窜剂，其特征在于，所述含氟二胺为2,2
‑
双（4
‑
氨基苯基）六氟丙烷，所述无氟二酐为4
‑
苯乙炔苯酐。4.根据权利要求3所述的封窜剂，其特征在于，所述发泡剂是由超临界二氧化碳和椰油基氨基丙酸钠混合而成，其中，所述超临界二氧化碳和所述椰油基氨基丙酸钠的质量比为（3
‑
8）:（1
‑
5）。5.根据权利要求4所述的封窜剂，其特征在于，所述溶剂为六甲基磷酰胺和/或六乙基亚磷酸胺；所述交联剂为N
‑
羟甲基丙烯酰胺。6.根据权利要求5所述的封窜剂，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈和偶氮二异丁酸二甲酯中的至少一种或多种。7.根据权利要求6所述的封窜剂，其特征在于，所述补强剂为纳米硅酸盐，和/或植物胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔仕章，侯云福，宋新旺，王黎明，张凤莲，张荣军，曾刚，
申请(专利权)人：德仕能源科技集团股份有限公司山东德仕石油装备有限公司，
类型：发明
国别省市：