一种用于海上油田的化学封堵组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种用于海上油田的化学封堵组合物及其制备方法和应用，所述化学封堵组合物包括抗盐聚合物、交联剂、交联助剂和盐水的组合，采用抗盐聚合物、交联剂、交联助剂和盐水在特定用量范围内进行搭配，使得到的化学封堵组合物具有溶解速度快、化学封堵效果好且长期热稳定性优异的优势，能够实现在海上高含水水平井的控水作业中应用，有助于提高原油采收率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于海上油田的化学封堵组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于封堵剂
，具体涉及一种用于海上油田的化学封堵组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]南部东部油田大部分进入“双高”(采出程度高、综合含水高)的开发阶段，油井出水是油田开发过程中的首要难题，既影响原油采收率，又会增加水处理的费用，同时产出水外排会引起较严重的环境污染，迫切需要水平井化学堵水技术进行控水。化学堵水是提高采收率的重要手段，是油田稳油控水技术的关键，对于油田可持续性开发具有重要意义。
[0003]现有海上油田使用的改性聚丙烯酰胺为代表的抗盐聚合物则普遍存在溶解速度缓慢，溶解时间长(>1h)，其溶液黏度大，注入困难；由于聚丙烯酰胺的耐温性能较差，在配制和注入过程中容易产生机械剪切降解和热降解，影响其应用效果。受限于海上平台空间和承重能力，在现场应用中存在一定的局限性，影响了其推广应用。另外，现有堵水剂还存在长期热稳定性及封堵效果差等缺陷。以丙烯酰胺、丙烯酸和交联剂为原料，采用地下聚合制备高吸水性树脂的方法，例如CN200410077966则对目的层位产生较强的封堵作用，该类堵剂在地面易配制、粘度低、易泵入，不受剪切因素的影响，在地层中发生聚合、交联生成的冻胶强度大，可在地层孔隙中吸水膨胀，但丙烯酰胺、丙烯酸具有一定的毒性，对海洋水环境影响较大，不适于海上油田使用。
[0004]因此，开发一种具有优异的长期热稳定性和封堵效果的化学封堵组合物，是本领域急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于海上油田的化学封堵组合物及其制备方法和应用，所述化学封堵组合物采用抗盐聚合物、交联剂、交联助剂和盐水进行搭配，有效解决了现有笼统化学堵水工艺中堵水剂溶解速度慢、长期热稳定性差以及封堵效果差的技术难题，具有溶解速度快、化学封堵效果好且长期热稳定性优异的优势，能够实现在海上高含水水平井的控水作业中应用，有助于提高原油采收率。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种用于海上油田的化学封堵组合物，以总重量为100重量份计，所述化学封堵组合物包括如下组分：
[0008][0009]其中，所述抗盐聚合物可以为0.42重量份、0.44重量份、0.46重量份、0.48重量份、0.5重量份、0.52重量份、0.54重量份、0.56重量份或0.58重量份等。
[0010]所述交联剂可以为0.22重量份、0.24重量份、0.26重量份、0.28重量份、0.3重量份、0.32重量份、0.34重量份、0.36重量份或0.38重量份等。
[0011]所述交联助剂可以为0.12重量份、0.14重量份、0.16重量份、0.18重量份、0.2重量份、0.22重量份、0.24重量份、0.26重量份或0.28重量份等。
[0012]本专利技术提供的化学封堵组合物包括特定份数的抗盐聚合物、交联剂、交联助剂和盐水的组合，选择上述组分在特定用量范围内进行搭配，可以使得到的封堵组合物具有良好的溶解性，固化时间可调且固化后具有较高的封堵强度和粘性，还具有优异的长期热稳定性。
[0013]优选地，所述抗盐聚合物的分子量为600～1000万，例如650万、700万、750万、800万、850万、900万或950万等，进一步优选为800～1000万。
[0014]优选地，所述抗盐聚合物在矿化度为30g/L的盐水中的溶解时间不高于60min，例如55min、50min、45min、40min、35min、30min、25min或20min等。
[0015]作为本专利技术的优选技术方案，优选分子量为600～1000万的抗盐聚合物，在这个分子量范围内的抗盐聚合物的水解度较低，由于高温条件下抗盐聚合物中的中酰胺基会发生水解，导致化学封堵组合物热稳定性变差，因此，选择分子量为600～1000万的抗盐聚合物有利于化学封堵组合物热稳定性能提高；上述分子量为600～1000万的抗盐聚合物在矿化度为30g/L的盐水中的溶解时间不高于60min，在现场水配制时溶液黏度低，摩擦阻力低，相应的注入压力低，利于泵注；且处于上述分子量范围的低分子量抗盐聚合物的水解度低，相应的羧基少，因而二价金属离子对其影响小，形成的堵水组合物相对于常规抗盐聚合物形成的堵水剂更稳定，因而，采用低分子量的抗盐聚合物有助于提高堵水组合物的长期热稳定性。
[0016]优选地，所述抗盐聚合物包括AMPS单体改性聚丙烯酰胺。
[0017]优选地，所述AMPS单体改性聚丙烯酰胺的制备方法包括：在一定量去离子水中加入纯碱，溶解后加入丙烯酰胺单体和AMPS单体，通入氮气除氧，聚合温度12～15℃，加入引发剂，聚合5～6h，之后将聚合胶体造粒，70℃干燥1～2小时，过20～60目标准筛，得到所述AMPS单体改性聚丙烯酰胺。
[0018]优选地，所述交联剂包括乙酸铬、乳酸铬、水杨醇改性酚醛树脂或乌洛托品中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选为乳酸铬和水杨醇改性酚醛树脂的组合。
[0019]作为本专利技术的优选技术方案，选择乳酸铬和水杨醇改性酚醛树脂的组合作为交联剂的目的在于聚合物分子链上的羧基与酰胺基两种官能团，采用上述两种交联剂，可以进行二次交联，进一步提高堵剂的封堵强度。
[0020]优选地，所述乳酸铬和水杨醇改性酚醛树脂的质量比为1:(2.9～3.5)，例如1:3、1:3.1、1:3.2、1:3.3或1:3.4等。
[0021]本专利技术中，由于所述乳酸铬的成胶速度快，因而其在交联剂中的占比尽可能低些，从而有利于提高化学堵组合物的稳定性。
[0022]优选地，所述水杨醇改性酚醛树脂的制备原料包括苯酚、水杨醇和甲醛。
[0023]优选地，所述水杨醇改性酚醛树脂通过如下方法制备得到，所述方法包括：将苯
酚、水杨醇和氢氧化钠混合，加入甲醛进行反应，得到所述水杨醇改性酚醛树脂。
[0024]优选地，所述交联助剂包括对苯二酚、硫脲、硫代硫酸钠或多聚磷酸钠中的任意一种或至少两种的组合。
[0025]优选地，所述交联助剂包括硫脲和多聚磷酸钠的组合。
[0026]优选地，所述硫脲和多聚磷酸钠的质量比为(3～5):1，例如3.2:1、3.4:1、3.6:1、3.8:1、4:1、4.2:1、4.4:1、4.6:1或4.8:1等。
[0027]优选地，所述盐水为模拟盐水。
[0028]优选地，所述模拟盐水的矿化度为20000～40000mg/L，例如22000mg/L、24000mg/L、26000mg/L、28000mg/L、30000mg/L、32000mg/L、34000mg/L、36000mg/L或38000mg/L等。
[0029]优选地，所述化学封堵组合物在80℃的固化时间为12～36h，例如14h、16h、18h、20h、22h、24h、26h、28h、30h、32h或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于海上油田的化学封堵组合物，其特征在于，以总重量为100重量份计，所述化学封堵组合物包括如下组分：2.根据权利要求1所述的化学封堵组合物，其特征在于，所述抗盐聚合物的分子量为600～1000万，优选为800～1000万；优选地，所述抗盐聚合物在矿化度为30g/L的盐水中的溶解时间不高于60min；优选地，所述抗盐聚合物包括AMPS单体改性聚丙烯酰胺。3.根据权利要求1或2所述的化学封堵组合物，其特征在于，所述交联剂包括乙酸铬、乳酸铬、水杨醇改性酚醛树脂或乌洛托品中的任意一种或至少两种的组合，优选为乳酸铬和水杨醇改性酚醛树脂的组合；优选地，所述乳酸铬和水杨醇改性酚醛树脂的质量比为1:(2.9～3.5)；优选地，所述水杨醇改性酚醛树脂的制备原料包括苯酚、水杨醇和甲醛；优选地，所述水杨醇改性酚醛树脂通过如下方法制备得到，所述方法包括：将苯酚、水杨醇和氢氧化钠混合，加入甲醛进行反应，得到所述水杨醇改性酚醛树脂。4.根据权利要求1～3任一项所述的化学封堵组合物，其特征在于，所述交联助剂包括对苯二酚、硫脲、硫代硫酸钠或多聚磷酸钠中的任意一种或至少两种的组合；...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭伟，万钧，赵义强，
申请(专利权)人：万钧赵义强，
类型：发明
国别省市：