高温调堵助排剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了高温调堵助排剂及其制备方法与应用。该高温调堵助排剂包括丙烯酰胺及其衍生物、酮碳基单体、交联剂、引发剂、缓凝剂、磺酸盐型表面活性剂和水。本发明专利技术还提供了上述高温调堵助排剂的制备方法。本发明专利技术还进一步提供了上述高温调堵助排剂在200℃以上的稠油油藏调堵封窜技术中的应用。本发明专利技术提供的高温调堵助排剂封堵率可达92％以上，耐温达300℃，250℃蒸汽条件下有效期可达1个月以上，封堵强度可达22MPa/m；该高温调堵助排剂具有良好的流动性、耐温性，制备简单、成本低廉，成胶时间可调，封堵能力强，能够进入地层深部，有效解决普通稠油井吸汽剖面不均、井间汽窜的问题。井间汽窜的问题。

【技术实现步骤摘要】
高温调堵助排剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及油田开发
，尤其涉及一种高温调堵助排剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]随着辽河油田稠油区块吞吐轮次的增加，地层压力低，亏空较严重，汽窜突出，采油速度低，稠油区块处于低效开采状态，受地层非均质等多种因素影响，开采过程中蒸汽重力超覆，吸汽剖面不均，井间汽窜、地层原油重质组分增多，原油反相乳化，造成油流通道堵塞，加之地层能量低，返排性差等问题，严重降低了稠油热采效率，影响采收率的提高。
[0003]目前，应用最广泛的凝胶堵水剂主要为聚丙烯酰胺(PAM)或聚多糖类与铬、铝等高价金属离子的络合交联聚合物，及其与甲醛、苯酚等的化学交联聚合物。由于我国陆相成油储层的原生水大多以碳酸钠型为主，铝交联剂体系极易分解生成氢氧化铝沉淀；与铝交联体系相比，有机铬体系的适用条件较为广泛，耐受的矿化度和温度都很高，然而，由于铬离子特别是高价铬离子对环境具有非常高的持久危险性而不符合大规模的凝胶堵水实际要求；甲醛、苯酚等化学交联剂存在加量难于计算准确、运输不方便、且具有较高的毒性并危害环境。现有的高温调剖剂主要有高温有机冻胶、热固性树脂、凝胶颗粒堵剂、泡沫类堵水剂等类型。其中高温有机冻胶价格偏高；热固性树脂无选择性、固化速度对温度非常敏感，可控性差；凝胶颗粒堵剂无法注入地层深部；泡沫类堵水剂封堵强度太低、地层适应性差。
[0004]因此，针对目前的安全环保问题，高温调堵措施缺少一种化学药剂低毒、低伤害，能够有效封堵高渗通道或汽窜通道，同时注汽结束后快速降解，对地层原油起到防乳、破乳、降粘、返排于一体的高温调堵助排剂。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种高温调堵助排剂及其制备方法与应用。在地层温度达到200℃以上时，本专利技术提供的高温调堵助排剂的体系能够逐渐水化、释放高温表面活性剂，从而在地层中形成“贾敏效应”，起到二次调剖、扩大蒸汽波及体积的作用。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种高温调堵助排剂，其中，以高温调堵助排剂的总质量为100％计，该高温调堵助排剂包括：丙烯酰胺及其衍生物0.2-0.5％，酮碳基单体0.1-0.4％，交联剂0.15-0.3％，引发剂0.1-0.6％，缓凝剂0.4-1％，磺酸盐型表面活性剂0.2-1％，余量为水。
[0007]在上述高温调堵助排剂中，所述丙烯酰胺及其衍生物能够作为成胶骨架的分子结构、聚合形成成胶体系；在蒸汽作用下，成胶骨架的聚合物分子链断裂，导致所述高温调堵助排剂的有机成分降解、水化。优选地，所述丙烯酰胺及其衍生物包括丙烯酰胺和/或N,N-亚甲基双丙烯酰胺。
[0008]在上述高温调堵助排剂中，所述酮碳基单体(例如双丙酮丙烯酰胺)低毒、对环境
无危害，能够向丙烯酰胺及其衍生物形成的聚合物链上引入酮羰基，产物安全环保性好。优选地，所述酮碳基单体包括双丙酮丙烯酰胺、丙烯醛、甲基丙烯醛、甲基乙烯基酮、丙烯酸乙酰氧基乙基酯和甲基丙烯酸乙酰氧基乙基酯中的一种或两种以上的组合。
[0009]在上述高温调堵助排剂中，含有肼基的交联剂与聚丙烯酰胺及其衍生物形成的、具有酮羰基的聚合物可以在酸性条件下发生脱水反应生成腙类化合物，使高温调堵助排剂在室温条件交联，提高高温调堵助排剂的成胶强度和耐温性能。优选地，所述交联剂包括乙酰肼、已二酰肼、N,N-二乙酰肼和苯磺酰肼中的一种或两种以上的组合。
[0010]在上述高温调堵助排剂中，所述引发剂用于催化酮碳基单体与丙烯酰胺及其衍生物单体的聚合反应。优选地，所述引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的一种或两种以上的组合。
[0011]在上述高温调堵助排剂中，所述磺酸盐型表面活性剂作为高温表面活性剂，其溶液可以有效剥离岩石表面油膜，改变地层润湿性，防止蒸汽冷凝水与稠油形成油包水乳状液。同时表面活性剂、冷凝水与稠油能形成良好的水包油乳状液，大大地降低了稠油粘度，从而改善地层流体的流动性，起到防乳、破乳、降粘、助排的作用。优选地，所述磺酸盐型表面活性剂包括烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、烷基磺酸盐、琥珀酸酯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、石油磺酸盐、木质素磺酸盐和烷基甘油醚磺酸盐中的一种或两种以上的组合；更优选地，所述烷基苯磺酸盐的烷基和/或烷基磺酸盐的烷基的碳数为12-16。
[0012]在上述高温调堵助排剂中，所述缓凝剂用于降低酮碳基单体与丙烯酰胺及其衍生物的交联反应速度。优选地，所述缓凝剂包括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一种或两种以上的组合。
[0013]根据本专利技术的具体实施方案，所述水可以包括自来水、地面水、浅层水和油田回注污水中的一种或两种以上的组合，优选为油田回注污水。在一些实施方案中，可以采用20℃以上的油田回注污水。
[0014]根据本专利技术的具体实施方案，所述高温调堵助排剂的pH一般控制为5-7。在一些具体实施方案中，可以采用pH值调节剂调节高温调堵助排剂的pH，所述pH值调节剂优选包括氢氧化钠和/或氢氧化钾。
[0015]根据本专利技术的具体实施方案，上述高温调堵助排剂可适用于多种油井，尤其是稠油井。
[0016]本专利技术还提供了上述高温调堵助排剂的制备方法，其中，所述制备方法包括：将丙烯酰胺及其衍生物、酮碳基单体、交联剂、引发剂、缓凝剂和磺酸盐型表面活性剂加入水中，混合得到所述高温调堵助排剂。
[0017]根据本专利技术的具体实施方案，上述高温调堵助排剂的制备方法优选包括：先将丙烯酰胺及其衍生物、酮碳基单体、缓凝剂和磺酸盐型表面活性剂加入水中，搅拌，再加入交联剂和引发剂，混合后得到所述高温调堵助排剂。搅拌的条件可以控制为50-200r/min搅拌20-30min。
[0018]本专利技术进一步提供了上述高温调堵助排剂在200℃以上的稠油油藏调堵封窜技术中的应用。在本专利技术的具体实施方案中，所述高温调堵助排剂能够适用于蒸汽驱、蒸汽吞吐、SAGD等稠油油藏调堵封窜技术。例如应用于200-300℃的稠油油藏调堵封窜技术中。
[0019]本专利技术的有益效果包括：
[0020]1、本专利技术提供的高温调堵助排剂的封堵率可达92％以上，耐温达300℃，250℃蒸汽条件下有效期可达1个月以上，封堵强度可达22MPa/m。
[0021]2、高温调堵助排剂具有良好的流动性、耐温性，制备简单，成本低廉等特点，而且成胶时间可调，封堵能力强，适应油藏类型广，不易污染地层，能够进入地层深部，有效解决普通稠油井吸汽剖面不均，井间汽窜的问题。
[0022]3、在调堵施工中，随着注汽时间的延长，本专利技术的高温调堵助排剂在地层温度达到200℃以上时，其体系逐渐水化，释放高温表面活性剂，该表面活性剂在蒸汽及蒸汽冷凝水的作用下能够形成良好的泡沫体系，从而在地层中形成“贾敏效应”起到二次调剖的作用，控制和改变蒸汽走向，扩大蒸汽波及体积。
具体实施方式
[0023]为了对本专利技术的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本专利技术的技术方案进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温调堵助排剂，其中，以高温调堵助排剂的总质量为100％计，该高温调堵助排剂包括：丙烯酰胺及其衍生物0.2-0.5％，酮碳基单体0.1-0.4％，交联剂0.15-0.3％，引发剂0.1-0.6％，缓凝剂0.4-1％，磺酸盐型表面活性剂0.2-1％，余量为水。2.根据权利要求1所述的高温调堵助排剂，其中，所述丙烯酰胺及其衍生物包括丙烯酰胺和/或N,N-亚甲基双丙烯酰胺。3.根据权利要求1所述的高温调堵助排剂，其中，所述酮碳基单体包括双丙酮丙烯酰胺、丙烯醛、甲基丙烯醛、甲基乙烯基酮、丙烯酸乙酰氧基乙基酯和甲基丙烯酸乙酰氧基乙基酯中的一种或两种以上的组合。4.根据权利要求1-3任一项所述的高温调堵助排剂，其中，所述交联剂包括乙酰肼、已二酰肼、N,N-二乙酰肼和苯磺酰肼中的一种或两种以上的组合；所述引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的一种或两种以上的组合。5.根据权利要求1所述的高温调堵助排剂，其中，所述缓凝剂包括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一种或两种以上的组合。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小凯，田志达，杨婧，张学智，张津睿，苗哲玮，赵甲男，李瑞，马昌明，刘强，王尧，于海琨，曾双红，何微，牟冬梅，李俊萍，
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：