一种凝胶暂堵剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于油田化学暂堵技术领域，具体涉及一种凝胶暂堵剂及其制备方法和应用。本发明专利技术的凝胶暂堵剂，由包括以下质量分数的原料制得：小分子单体5～9％，不稳定交联剂0.4～0.6％，添加剂0.1～2％，引发剂0.05～0.3％，pH调节剂和余量的水，所述pH调节剂的用量为调节所述原料的pH值为7～9；所述小分子单体为丙烯酰胺类单体，所述不稳定交联剂为丙烯酸酯类交联剂。本发明专利技术的凝胶暂堵剂适用于注水井带压修井作业，降解无需破胶剂，体系降解时间可控，可适应50～90℃的温度范围，制备工艺简单，凝胶暂堵剂性能稳定。暂堵剂性能稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种凝胶暂堵剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于油田化学暂堵
，具体涉及一种凝胶暂堵剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]注水开发是降低原油产量递减率的一种有效手段，是油田开发过程中一种重要的开发方式。注水井因为腐蚀、结垢等导致井口刺漏，是注水井修井的普遍原因。修井过程中，由于水驱裂缝沟通，通常需要关停连通注水井配合泄压，并且泄压周期长，严重阻碍了油田生产。并且由于井下复杂情况，大量的注水井无法通过带压作业设备进行带压修井。通过暂堵剂封堵地层，实现井筒带压作业成为注水井带压修井作业的一种有效方法。
[0003]目前油田常用暂堵剂分为碱溶、酸溶、油溶和水溶四大类。其中碱溶、酸溶暂堵剂需要额外的解堵工艺；油溶暂堵剂成本高昂，难溶于水，限制了在注水井暂堵中的应用；而水溶暂堵剂承压能力弱。目前油田开发向深井超深井发展，因此亟需开发一种承压能力高的暂堵剂。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对现有问题，提供一种凝胶暂堵剂及其制备方法和应用。本专利技术的凝胶暂堵剂承压能力高。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种凝胶暂堵剂，由包括以下质量分数的原料制得：小分子单体5～9％，不稳定交联剂0.4～0.6％，添加剂0.1～2％，引发剂0.05～0.3％，pH调节剂和余量的水，所述pH调节剂的用量为调节所述原料的pH值为7～9；
[0007]所述小分子单体为丙烯酰胺类单体，所述不稳定交联剂为丙烯酸酯类交联剂。
[0008]优选的，所述凝胶暂堵剂由包括以下质量分数的原料制得：小分子单体7～8％，不稳定交联剂0.45～0.55％，添加剂0.1～1.5％，引发剂0.1～0.2％，pH调节剂和余量的水，所述pH调节剂的用量为调节所述原料的pH值为7.5～8.5。
[0009]优选的，所述小分子单体包括丙烯酰胺、2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸、甲基丙烯酰胺和N
‑
羟基丙烯酰胺中的一种或多种。
[0010]优选的，所述不稳定交联剂包括1,6
‑
己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯和三乙二醇二丙烯酸酯中的一种或多种。
[0011]优选的，所述添加剂包括盐酸盐和硫酸盐中的一种或多种。
[0012]优选的，所述pH调节剂包括氢氧化钠。
[0013]优选的，所述引发剂包括过硫酸盐和偶氮类引发剂中的一种或多种。
[0014]本专利技术还提供了上述技术方案所述的凝胶暂堵剂的制备方法，包括以下步骤：
[0015]将小分子单体、不稳定交联剂、添加剂、引发剂、pH调节剂和水混合进行共聚反应，得到所述凝胶暂堵剂。
[0016]优选的，所述共聚反应的温度为50～90℃，时间为30～100min。
[0017]本专利技术还提供了上述技术方案所述的凝胶暂堵剂或上述的制备方法得到的凝胶暂堵剂在注水井带压修井作业中的应用。
[0018]本专利技术提供了一种凝胶暂堵剂，由包括以下质量分数的原料制得：小分子单体5～9％，不稳定交联剂0.4～0.6％，添加剂0.1～2％，引发剂0.05～0.3％，pH调节剂和余量的水，所述pH调节剂的用量为调节所述原料的pH值为7～9；所述小分子单体为丙烯酰胺类单体，所述不稳定交联剂为丙烯酸酯类交联剂。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具如下有益效果：
[0020]本专利技术的凝胶暂堵剂，以刚性小分子丙烯酰胺类单体为聚合单体，加入丙烯酸酯类交联剂，通过对小分子单体和不稳定交联剂配比的限定，得到的凝胶暂堵剂具有成胶强度高，体系承压能力高的优势，承压范围在6～10MPa，以凝胶强度代码法划分，强度等级达到最高级别J：振铃凝胶。
[0021]进一步地，本专利技术凝胶暂堵剂的制备原料中包含不稳定交联剂，不稳定交联剂中含有酯基(
‑
COOR)，凝胶暂堵剂受热后酯基分解，自动破胶降解，不需要额外破胶手段。本专利技术通过调节体系不稳定剂交联剂、pH值以及添加剂含量，可以调控暂堵剂降解时间为4～15天，满足不同施工时间下对暂堵剂降解时间的要求，在现场应用时可根据施工工期自主调整，在保证施工安全的同时尽快恢复生产，不影响油田的经济效益。
[0022]本专利技术还提供了上述技术方案所述的凝胶暂堵剂的制备方法，操作简单，满足修井过程中的堵漏要求。本专利技术凝胶暂堵剂中的所有反应物原料均为易溶物，且没有大分子反应物，凝胶暂堵剂基液粘度低，仅为5～15mPa
·
s，同时本专利技术的凝胶暂堵剂降解后溶液粘度低，低至10mPa
·
s，对岩心渗透率的伤害较小，水驱后可快速恢复岩心渗透率。本专利技术的凝胶暂堵剂由小分子单体、交联剂在引发剂作用下发生共聚反应而成，能在50～90℃井筒条件下快速交联固化，有效封堵地层压力，降解温度低至50℃，解决了中低温条件下注水井带压修井作业的地层暂堵问题，对于注水井带压修井的发展及推广应用具有重要意义。
具体实施方式
[0023]本专利技术提供了一种凝胶暂堵剂，由包括以下质量分数的原料制得：小分子单体5～9％，不稳定交联剂0.4～0.6％，添加剂0.1～2％，引发剂0.05～0.3％，pH调节剂和余量的水，所述pH调节剂的用量为调节所述原料的pH值为7～9；
[0024]所述小分子单体为丙烯酰胺类单体，所述不稳定交联剂为丙烯酸酯类交联剂。
[0025]在本专利技术中，若无特殊说明，使用的原料均为本领域市售商品。
[0026]在本专利技术中，所述小分子单体在原料中的质量分数优选为6.5～9％，更优选为7％。
[0027]在本专利技术中，所述小分子单体优选包括丙烯酰胺、2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸、甲基丙烯酰胺和N
‑
羟基丙烯酰胺中的一种或多种，更优选为丙烯酰胺。
[0028]在本专利技术中，所述小分子单体在共聚反应后作为凝胶分子主要的网络结构，提供凝胶较大的强度。
[0029]在本专利技术中，所述不稳定交联剂在原料中的质量分数优选为0.4～0.5％，更优选为0.4％。
[0030]在本专利技术中，所述不稳定交联剂优选包括1,6
‑
己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯和三乙二醇二丙烯酸酯中的一种或多种，更优选为二丙二醇二丙烯酸酯。
[0031]在本专利技术中，所述不稳定交联剂内部含有酯基，酯基分解，能够引起凝胶暂堵剂的降解，不需要额外破胶手段，本专利技术通过一种或多种不稳定交联剂的共同作用，可以实现凝胶暂堵剂降解可控。
[0032]在本专利技术中，所述添加剂在原料中的质量分数优选为0.5～2％，更优选为1％。
[0033]在本专利技术中，所述添加剂优选包括盐酸盐和硫酸盐中的一种或多种，所述盐酸盐优选包括氯化钠、氯化镁和氯化钙的一种或多种，所述硫酸盐优选包括硫酸钠和/或硫酸钙，所述添加剂更优选为氯化钠或氯化钙。
[0034本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种凝胶暂堵剂，其特征在于，由包括以下质量分数的原料制得：小分子单体5～9％，不稳定交联剂0.4～0.6％，添加剂0.1～2％，引发剂0.05～0.3％，pH调节剂和余量的水，所述pH调节剂的用量为调节所述原料的pH值为7～9；所述小分子单体为丙烯酰胺类单体，所述不稳定交联剂为丙烯酸酯类交联剂。2.根据权利要求1所述的凝胶暂堵剂，其特征在于，由包括以下质量分数的原料制得：小分子单体7～8％，不稳定交联剂0.45～0.55％，添加剂0.1～1.5％，引发剂0.1～0.2％，pH调节剂和余量的水，所述pH调节剂的用量为调节所述原料的pH值为7.5～8.5。3.根据权利要求1或2所述的凝胶暂堵剂，其特征在于，所述小分子单体包括丙烯酰胺、2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸、甲基丙烯酰胺和N
‑
羟基丙烯酰胺中的一种或多种。4.根据权利要求1或2所述的凝胶暂堵剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖锐全，汪瀛，杨雪，刘德基，张慢来，程立，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：发明
国别省市：