一种耐盐且强度可调的弱冻胶调剖堵水剂及其制备和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种耐盐且强度可调的弱冻胶调剖堵水剂及其制备和应用，所述弱冻胶调剖堵水剂的原料为：含AMPS的聚合物，间苯二酚，六亚甲基四胺、亲水纳米颗粒和矿化水；其制备方法为：先将聚合物加入矿化水中搅拌熟化，再加入交联剂间苯二酚和六亚甲基四胺，以及强度调节剂亲水纳米颗粒混匀，调节pH至6.0～6.5得到成胶溶液。该调剖堵水剂可通过调整聚合物、交联剂或强度调节剂的浓度来调整冻胶的强度、成胶的时间、稳定时长，具有强度适配、强度可控、封堵性能优异、提高采收率效果好等优点，适用于高矿化度、非均质低渗油藏。非均质低渗油藏。非均质低渗油藏。

【技术实现步骤摘要】
一种耐盐且强度可调的弱冻胶调剖堵水剂及其制备和应用


[0001]本专利技术属于油藏调剖堵水
，具体涉及一种耐盐且强度可调的弱冻胶调剖堵水剂及其制备，以及在高盐非均质低渗油藏中的应用。

技术介绍

[0002]水驱开发是油田开发的重要手段，在我国水驱动用储量占总储量的60％以上。随着水驱开发进入中后期，储层的非均质性加剧，注入水沿大孔道窜流严重，水驱开发效果变差，油井产水量大。针对水驱开发效果差，注入水无效循环等问题，一般多采用调剖堵水技术处理。
[0003]现有的调剖堵水技术中，聚合物堵水剂、泡沫堵水剂及冻胶堵水剂在油田运用较为广泛。其中，水溶性聚合物类冻胶堵剂运用最为广泛、效果最好，其具有成胶时间可控、冻胶强度可调、成本低、配置工艺简单、封堵效果优异等优点。冻胶堵剂由聚合物和交联剂组成，油田开发通常使用聚丙烯酰胺阴离子聚合物，其可有机或无机交联。无机交联剂多为金属交联剂，其通常具有较低的热稳定性，在高温储层(>70℃)交联过快，无法将冻胶注入目标区域。有机交联剂通过共价键交联，耐温性能好，其中酚醛有机冻胶成本低、运用范围更广。
[0004]但是对于高盐油藏来说，由于钙镁离子含量高，冻胶脱水快，故研制在高矿化度条件下稳定的耐盐冻胶体系是现阶段油气田开发的重点。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的问题，本专利技术的目的在于提供一种用于高矿化度、非均质低渗油藏，且强度可调的弱冻胶调剖堵水剂。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案具体如下：r/>[0007]本专利技术第一方面提供了一种耐盐且强度可调的弱冻胶调剖堵水剂，具体由以下原料组成：0.3～0.5％含AMPS的聚合物、0.15～0.25％间苯二酚、0.15～0.35％六亚甲基四胺、0～1％亲水纳米颗粒以及余量的矿化水，按重量比计。
[0008]所述含AMPS(2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸)的聚合物具体为以AMPS为原料单体之一加聚而成的聚合物。
[0009]进一步地，在上述技术方案中，聚合物原料中AMPS的占比为10～15％；在本专利技术的某些实施例中聚合物加聚的其他原料为丙烯酸和丙烯腈。
[0010]进一步地，在上述技术方案中，聚合物的分子量为1200～1500万，水解度20～25％。
[0011]进一步地，在上述技术方案中，亲水纳米颗粒的粒径为30～100nm，在具体的实施例中，亲水纳米颗粒为纳米二氧化硅颗粒。
[0012]更进一步地，矿化水的矿化度为6.0～7.5％，矿化水中所含的盐可以包括NaCl、KCl、CaCl2、MgCl2、Na2SO4和NaHCO3。
[0013]本专利技术第二方面提供了制备上述弱冻胶调剖堵水剂的方法，包括以下步骤：
[0014]S1、先将聚合物加入矿化水中，在室温条件下搅拌熟化；
[0015]S2、再加入交联剂间苯二酚和六亚甲基四胺、亲水纳米颗粒混匀；
[0016]S3、调节pH至6.0～6.5得到成胶溶液。
[0017]进一步地，在上述技术方案中，步骤S1所述熟化的时间为12～16h。
[0018]进一步地，在上述技术方案中，S3调节pH所用的试剂为柠檬酸或草酸。
[0019]与现有的冻胶调剖堵水剂相比，本专利技术的有益效果为：
[0020]1)本专利技术同时采用间苯二酚和六亚甲基四胺作为交联剂、亲水纳米颗粒作为强度调节剂配合含AMPS的聚合物形成冻胶体系，其中六亚甲基四胺在酸性介质中加热可产生甲醛，甲醛与间苯二酚反应生成多羟基间苯二酚，且甲醛和多羟基间苯二酚均可以与聚丙烯酰胺产生交联作用，生成复合冻胶；纳米颗粒可以改善聚合物的流变性，并提高其剪切性能，通过增加成胶液粘度，有效提高冻胶体系强度。
[0021]2)本专利技术所用聚合物、交联剂和纳米颗粒的价格低、广泛易得，且冻胶体系制备时可以避免直接接触交联反应所需的甲醛，进而避免对人体产生伤害，故有利于推广应用；
[0022]3)本专利技术的弱冻胶堵水剂在未成胶的初始状态可达到84.04～300.21η/mPa
·
s(哈克流变仪MARS40，剪切速率12S
‑1)，且随着温度的升高而降低，故其注入性能良好，可有效增大波及体积，有效提高油田采收率；
[0023]4)本专利技术的冻胶体系在高盐的储层条件下，仍具有良好的强度和稳定性能；通过突破真空度法测量，可知该体系强度高达0.02～0.06MPa，且该体系在实验条件下年脱水率小于5％；
[0024]5)可通过调整聚合物、交联剂或亲水纳米颗粒的浓度来调整冻胶的强度、成胶的时间、稳定时长，具有强度适配、强度可控、封堵性能优异、提高采收率效果好等优点，能够有效解决高盐非均质低渗油藏油井高含水问题。
附图说明
[0025]图1为本专利技术制备的调剖堵水剂提高采收率的物理模拟实验效果图；
[0026]图2为实施例1和4的强度对比图；
[0027]图3为该专利技术体系添加亲水性纳米二氧化硅颗粒前后的SEM图。
具体实施方式
[0028]为了更好地理解本专利技术，下面结合具体实施例进一步阐明本专利技术的内容。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0029]实施例1
[0030]本实施例的矿化水组成为：每1000份矿化水中包含43.4份NaCl、0.3份KCl、19.1份CaCl2、1.1份MgCl2、3.0份Na2SO4、0.5份NaHCO3和余量的水。
[0031]取100g矿化水，加入0.5g聚合物粉末(由AMPS、丙烯酸和丙烯腈加聚而成，其中AMPS含量为12％，且分子量和水解度满足要求)，在恒定转速下搅拌15h至聚合物溶液熟化完全。再加入0.25g间苯二酚、0.35g六亚甲基四胺，溶解完全后用柠檬酸溶液调节pH至6.5，得到成胶溶液。
[0032]将成胶溶液倒入安瓿瓶内，除氧充氮气后，用高温喷枪密封，然后放置在70℃的烘箱内。根据国际目测代码法判断安瓿瓶内冻胶状态，冻胶48h后达到C等级，并一直持续，年脱水率小于5％。
[0033]另外，该成胶溶液置于室温条件下(18～30℃)保存30天后仍不会成胶。说明成胶溶液只有在加热环境中才会交联反应，有利于该体系的实际使用。
[0034]实施例2
[0035]与实施例1不同的是，本实施例中加入的聚合物粉末量为0.3g、间苯二酚为0.17g、乌洛托品为0.2g，其余实施条件和方法与实施例1相同。
[0036]该比例下的体系，成胶时间、冻胶强度与实施例1相近，稳定期稍短于实施例1。
[0037]实施例3
[0038]与实施例1不同的是，本实施例中加入的聚合物中AMPS含量15％，其余实施条件和方法与实施例1相同。
[0039]该条件下的体系，成胶时间为48h，冻胶强度稍强于实施例1。
[0040]实施例4
[0041]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐盐且强度可调的弱冻胶调剖堵水剂，其特征在于，具体由以下原料组成：0.3～0.5％含AMPS的聚合物、0.15～0.25％间苯二酚、0.15～0.35％六亚甲基四胺、0～1％亲水纳米颗粒以及余量的矿化水，按重量比计。2.根据权利要求1所述耐盐且强度可调的弱冻胶调剖堵水剂，其特征在于，所述含AMPS的聚合物中AMPS的含量为10～15％。3.根据权利要求1或2所述耐盐且强度可调的弱冻胶调剖堵水剂，其特征在于，所述聚合物的分子量为1200～1500万、水解度为20～25％。4.根据权利要求1所述耐盐且强度可调的弱冻胶调剖堵水剂，其特征在于，所述亲水纳米颗粒的粒径为30～100nm。5.根据权利要求1或4所述耐盐且强度可调的弱冻胶调剖堵水剂，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟珣，陈伽婷，赵辉，周玉辉，盛广龙，陈星雨，雷昇，石晨阳，黄罗义，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：发明
国别省市：