耐高温复合堵调剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及油田堵水调剖技术领域，具体地，涉及一种耐高温复合堵调剂及其制备方法和应用。所述复合堵调剂的制备原料包含：木质素酰胺、聚丙烯酰胺、稳定剂和交联剂；所述木质素酰胺为木质素先经胺化然后再经酰化所得产物；所述交联剂为酚醛树脂。该堵水调剖剂可以在较高的油藏温度(140

【技术实现步骤摘要】
耐高温复合堵调剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及油田堵水调剖
，具体地，涉及一种耐高温复合堵调剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前，以蒸汽吞吐、蒸汽驱等为主要开采方式的稠油热采技术是全世界各国在开发稠油中所采用的主要方式。在整个降压开采过程中，尤其是稠油开发后期，由于地层隔层不发育、层间存在渗透率差异和开发条件等原因的限制，出现了注采比低，地层压力低，汽窜、出砂、边水水淹严重，稳产难度大等问题。
[0003]现有的耐高温堵水调剖剂为聚丙烯酰胺
‑
铬交联剂或聚丙烯酰胺
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酚醛交联剂体系，在地层深处聚丙烯酰胺与交联剂脱水缩合形成具有交联网状结构的凝胶以堵水。然而，在油层相对较高的矿化度和温度条件下，由于聚合物的降解使得传统的堵调体系的稳定性变差。因此，研制一种在高温下保持产品性能稳定的堵调体系，对于堵水调剖技术的可持续性发展具有重要的意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服现有技术的上述缺陷，提供一种耐高温复合堵调剂及其制备方法和应用。该堵水调剖剂可以在较高的油藏温度(140
‑
250℃)、较长时间(50
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120d)范围内长期有效的封堵汽窜通道，且具有较高的强度，能够有效封堵高渗透层。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种耐高温复合堵调剂的制备方法，该方法包括：
[0006](1)将木质素依次进行胺化改性和酰化改性，得到木质素酰胺；r/>[0007](2)在溶液中，将所述木质素酰胺、聚丙烯酰胺、稳定剂和交联剂进行接触，得到所述耐高温复合堵调剂；
[0008]其中，所述交联剂为酚醛树脂。
[0009]本专利技术第二方面提供如上所述的制备方法制备的耐高温复合堵调剂。
[0010]本专利技术第三方面提供一种耐高温复合堵调剂，所述复合堵调剂的制备原料包含：木质素酰胺、聚丙烯酰胺、稳定剂和交联剂；
[0011]其中，所述木质素酰胺为木质素先经胺化然后经酰化所得产物；
[0012]其中，所述交联剂为酚醛树脂。
[0013]本专利技术第四方面提供如上所述的耐高温复合堵调剂在油田采油中的应用。
[0014]通过上述技术方案，本专利技术提供的堵水调剖剂实现了生物基材料替代石化原料，且该堵调体系可以在较高的油藏温度(140
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250℃)、较长时间(50
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120d)范围内长期有效的封堵汽窜通道，且具有较高的强度，因此，本专利技术提供了耐高温堵水调剖剂能够有效封堵高渗透层，调整地层高、低渗透层带间的吸汽差异，改变注入蒸汽的走向，达到缓解汽窜、消除井间干扰、扩大注入蒸汽波及体积、提高周期采油量的目的，实现高温油藏的高效开发。
具体实施方式
[0015]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0016]第一方面，本专利技术提供一种耐高温复合堵调剂的制备方法，该方法包括：
[0017](1)将木质素依次进行胺化改性和酰化改性，得到木质素酰胺；
[0018](2)在溶液中，将所述木质素酰胺、聚丙烯酰胺、稳定剂和交联剂进行接触，得到所述耐高温复合堵调剂；
[0019]其中，所述交联剂为酚醛树脂。
[0020]在本专利技术中，对于各组分的用量没有特别的限制，为进一步获得更好的效果，例如，使得所述调剖剂能够达到更好的效果，且冻胶强度更好，优选地，以所述复合堵调剂的总重量为基准，以所述堵水调剖剂的总重量为基准，所述木质素酰胺的含量为0.1
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5.5wt.％(例如，可以为0.1wt.％、0.5wt.％、1wt.％、1.5wt.％、2wt.％、2.5wt.％、3wt.％、3.5wt.％、4wt.％、4.5wt.％、5wt.％、5.5wt.％，优选为0.4
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2wt.％)；所述聚丙烯酰胺的含量为0.01
‑
1.5wt.％(例如，0.01wt.％、0.05wt.％、0.1wt.％、0.2wt.％、0.3wt.％、0.4wt.％、0.5wt.％、0.6wt.％、0.7wt.％、0.8wt.％、0.9wt.％、1wt.％、1.1wt.％、1.2wt.％、1.3wt.％、1.4wt.％、1.5wt.％，优选为0.1
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0.5wt.％)；所述交联剂的含量为0.05
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4.5wt.％(例如，可以为0.05wt.％、0.1wt.％、0.2wt.％、0.3wt.％、0.4wt.％、0.5wt.％、0.6wt.％、0.7wt.％、0.8wt.％、0.9wt.％、1wt.％、1.5wt.％、2wt.％、2.5wt.％、3.0wt.％、3.5wt.％、4.0wt.％、4.5wt.％，优选为0.2
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2.0wt.％)；所述稳定剂的含量为0.01
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2wt.％(例如，可以为0.01wt.％、0.03wt.％、0.05wt.％、0.1wt.％、0.2wt.％、0.3wt.％、0.4wt.％、0.5wt.％、0.6wt.％、0.8wt.％、1wt.％、1.3wt.％、1.5wt.％、1.8wt.％、2wt.％，优选为0.02
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0.5wt.％)。
[0021]在本专利技术中，优选的，所述接触反应的条件不做具体要求，只要能够将各物料混合均匀即可，例如，可以在常温常压下进行。
[0022]未来大宗油田化学品制造产业将主要朝着资源高效利用、原料多元化、产品高值化、过程低碳绿色化的方向发展。与传统的石化炼制及化学合成方法相比，生物制造具有绿色、高效、温和、低碳、可持续等特征，已经成为当今全球性的战略性新兴产业，呈现出高速增长的态势。木质素是一种复杂的天然高分子，由苯丙烷基以醚(C
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O
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C)或碳
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碳键(C
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C)键结合形成杂支链的三维网状结构。在自然界中木质素的蕴藏量仅次于纤维素，是第二大天然有机物。工业木质素来源丰富，价格低廉，可用作生产油田化学品的原料。工业木质素产品因来源和分离方法不同，结构有所不同，主要存在芳香基、酚羟基、醇羟基、羰基、甲氧基、羧基和共轭双键等活性基团，可以进行氧化、还原、水解、醇解、光解、酰化、磺化、烷基化、卤化、硝化、缩合和接枝共聚等多种类型的化学反应。
[0023]本专利技术的专利技术人在研究中意外发现，通过对木质素进行胺化和酰化改性，得到木质素酰胺，将该木质素酰胺配合聚丙烯酰胺、酚醛树脂交联剂和稳定剂用于冻胶体系的制备，最终实现了在较高的油藏温度(140
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250℃)、较长时间(50
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120d)范围内长本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温复合堵调剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：(1)将木质素依次进行胺化改性和酰化改性，得到木质素酰胺；(2)在溶液中，将所述木质素酰胺、聚丙烯酰胺、稳定剂和交联剂进行接触，得到所述耐高温复合堵调剂；其中，所述交联剂为酚醛树脂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述木质素酰胺的制备方法包括：(i)在第一碱性溶液中，将木质素与有机胺进行胺化反应，得到木质素胺；优选的，所述第一碱性溶液的pH值为10
‑
11.5；优选的，所述木质素选自碱木质素、酶解木质素、氯化木质素、蒸汽爆破木质素、木质素磺酸盐和硫木质素中的至少一种；优选地，所述有机胺选自二乙烯三胺、四乙烯五胺、二甲胺、乙二胺、三甲胺、三乙胺、乙烯二胺、三乙烯四胺、腐胺、尸胺、亚精胺和精胺的至少一种；优选的，所述有机胺与所述木质素的质量比为0.05
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4.5:1；和/或，所述胺化反应的条件包括：温度为60
‑
75℃、时间为1.5
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4h；优选的，所述胺化反应在醛的存在下进行；所述醛优选为C1
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C5的醛；(ii)在第二碱性溶液中，将木质素胺与酰氯进行酰化反应，得到所述木质素酰胺；优选的，所述第二碱性溶液的pH值为8
‑
9.5；优选地，所述酰氯选自油酸酰氯、棕榈酰氯、乙酰氯、苯甲酰氯、草酰氯、氯乙酰氯、三氯乙酰氯、脂肪酰氯、硬脂酰氯和亚麻酰氯中的至少一种；优选地，所述酰氯与所述木质素胺的质量比为0.5
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2.5:1；和/或，所述酰化反应的条件包括：温度为55
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65℃、时间为1
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4h。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述聚丙烯酰胺选自阴离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺和两性聚丙烯酰胺中的至少一种；优选的，所述聚丙烯酰胺的重均分子量为500
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3500万；和/或所述稳定剂选自连二亚硫酸钠、硫脲、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、亚硫酸钠、间苯二胺和异抗坏血酸中的至少一种。4.根据权利要求1
‑
3中任意一项所述的制备方法，其中，以所述复合堵调剂的总重量为基准，所述木质素酰胺的用量为0.1
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5.5wt.％；所述聚丙烯酰胺的用量为0.01
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1.5wt.％；所述交联剂的用量为0.05
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4.5wt.％；所述稳定剂的用量为0.01
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2wt.％；优选地，以所述复合堵调剂的总重量为基准，所述木质素酰胺的用量为0.4
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2wt.％；所述聚丙烯酰胺的用量为0.1
‑
0.5wt.％；所述交联剂的用量为0.2
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2wt.％；所述稳定剂的用量为0.02
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0.5wt.％。5.权利要求1
‑
4中任意一项所述的制备方法制备的耐高温复合堵调...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金彪，刘希，伊卓，方昭，李雅婧，祝纶宇，胡晓娜，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：