复合耐温冻胶堵剂及其制备方法和在超深层油藏调剖堵水中的应用技术

本发明专利技术涉及油田化学领域，公开了一种复合耐温冻胶堵剂及其制备方法和在超深层油藏调剖堵水中的应用。其中，所述复合耐温冻胶堵剂具有式(1)所示的结构；R

Composite temperature resistant gel plugging agent and its preparation method and application in profile control and water plugging of ultra deep reservoir

【技术实现步骤摘要】
复合耐温冻胶堵剂及其制备方法和在超深层油藏调剖堵水中的应用
本专利技术涉及油田化学领域，具体涉及一种复合耐温冻胶堵剂及其制备方法和在超深层油藏调剖堵水中的应用。
技术介绍
随着油藏勘探程度的不断增加，油气勘探区域由中浅层逐渐转向深层、超深层发展，深层油气资源是未来油气资源发展的重要接替领域。注水、注气是该类深层油藏开发的重要措施，但长期的注水或注气使得储层非均质性加剧，容易发生窜流现象，导致油井含水上升快，开发水平有所下降。超深层油藏调剖堵水是改善注水或注气开发效果的重要技术，冻胶型堵剂以成胶时间可控、成胶强度可调在调剖堵水领域具有广阔的应用空间。但超深层油藏面临超高温(≥130℃)、超高盐(≥20万mg/L)、超高压(≥50MPa)复杂的苛刻油藏条件，常规冻胶体系稳定性差，容易降解，导致冻胶型堵剂的调剖堵水效果较差。CN108300440A公开了一种冻胶分散体用纳米石墨乳强化的本体冻胶体系及其组合物和制备方法及应用，该体系含有聚合物基体、树脂交联剂、促凝剂和纳米石墨乳，能够在85～95℃，3～6小时内便可形成高强度的本体冻胶体系，并且，所得的冻胶分散体具有较高的耐温耐盐性。由于该体系成胶时间较短，对超深层油藏存在深部注入困难，造成调剖堵水工艺措施有限。CN103232839A公开了于一种适于高温高盐油藏堵水调剖用的堵水剂，该冻胶型堵剂由主剂、交联剂、稳定剂和余量水组成，成胶时间在5～28小时，耐温150℃、耐矿化度2.0×104mg/L，但该体系配制时仅以清水配液，无法满足高矿化度水配液，现场应用受到限制。因此，研究和开发一种耐高温、耐高盐，能够适用于超深层油藏调剖堵水用复合耐温冻胶堵剂具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的冻胶体系成胶时间较短，以及体系配制无法满足高矿化度水配液的缺陷问题，提供一种复合耐温冻胶堵剂及其制备方法和在超深层油藏调剖堵水中的应用，该复合耐温冻胶堵剂成冻后强度高，稳定性强，封堵率高达90％以上。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种复合耐温冻胶堵剂，其中，所述复合耐温冻胶堵剂具有式(1)所示的结构；其中，R8、R9和R10为乙烯基或丙烯基；其中，n为56000-150000的整数。本专利技术第二方面提供了一种复合耐温冻胶堵剂的制备方法，其中，该方法包括：(F1)将改性纳米石墨/聚丙烯酰胺复合材料溶解于配液水中，得到复合聚合物溶液；(F2)将所述复合聚合物溶液与酚类交联剂和醛类交联剂接触后静置，得到复合耐温冻胶堵剂；其中，所述改性纳米石墨/聚丙烯酰胺复合材料具有式(2)所示的结构；其中，R8、R9和R10为乙烯基或丙烯基；n为56000-150000的整数；其中，所述酚类交联剂为对苯二酚和/或间苯二酚；所述醛类交联剂为乌洛托品和/或甲醛。本专利技术第三方面提供了一种由前述所述的方法制备得到的复合耐温冻胶堵剂。本专利技术第四方面提供了一种前述所述的复合耐温冻胶堵剂在超深层油藏调剖堵水中的应用。通过上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：(1)本专利技术的复合耐温冻胶堵剂适用于油藏温度130℃～180℃，矿化度20万mg/L的超深层油藏调剖堵水，成冻时间6～48小时可控，成冻后强度高，稳定性强，封堵率高达90％以上。(2)本专利技术的复合耐温冻胶堵剂各组分之间配伍性好、成胶液配制简单，既可清水配液，也可高矿化度油田回注污水配液，缓解了滩涂、沙漠等复杂苛刻施工过程中淡水资源短缺的难题。(3)本专利技术的复合耐温冻胶堵剂所使用的改性纳米石墨为水基分散，具有质地柔软、自润滑性、环境友好、稳定性好特点，能够强化冻胶堵剂高温高盐油藏条件的热稳定性。(4)本专利技术的复合耐温冻胶堵剂的原材料来源广、配制简单，适于现场大规模的配制作业。附图说明图1是实施例1制备的复合耐温冻胶堵剂的成胶液、老化12h冻胶和老化30天冻胶的宏观状态；图2是对比例1中普通聚合物冻胶的成胶液、老化12h冻胶和老化30天冻胶的宏观状态。附图标记说明1成胶液；2老化12h冻胶；3老化30h冻胶。具体实施方式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。本专利技术第一方面提供了复合耐温冻胶堵剂，其中，所述复合耐温冻胶堵剂具有式(1)所示的结构；其中，R8、R9和R10为乙烯基或丙烯基；其中，n为56000-150000的整数。根据本专利技术，R8、R9和R10为乙烯基；n为70000-120000的整数。本专利技术第二方面提供了一种复合耐温冻胶堵剂的制备方法，其中，该方法包括：(F1)将改性纳米石墨/聚丙烯酰胺复合材料溶解于配液水中，得到复合聚合物溶液；(F2)将所述复合聚合物溶液与酚类交联剂和醛类交联剂接触后静置，得到复合耐温冻胶堵剂；其中，所述改性纳米石墨/聚丙烯酰胺复合材料具有式(2)所示的结构；其中，R8、R9和R10为乙烯基或丙烯基；n为56000-150000的整数；其中，所述酚类交联剂为对苯二酚和/或间苯二酚；所述醛类交联剂为乌洛托品和/或甲醛。根据本专利技术，乌洛托品也称为六亚甲基四胺(hexamethylenetetramine)，化学式为C6H12N4，白色吸湿性结晶粉末或无色有光泽的菱形结晶体，可燃，熔点263℃，如超过此熔点即升华并分解，但不熔融，CAS登录号100-97-0。根据本专利技术，优选情况下，所述酚类交联剂为对苯二酚，所述醛类交联剂为乌洛托品。根据本专利技术，R8、R9和R10各自为乙烯基；其中，m为1600-2600的整数，n为3200-5200的整数。在本专利技术中，需要说明的是，m和n为所限定的区间内的任意的整数。根据本专利技术，所述改性纳米石墨/聚丙烯酰胺复合材料的重均分子量为400-1000万，优选为500-800万，更优选为600-700万。根据本专利技术，所述改性纳米石墨/聚丙烯酰胺复合材料的水解度为2-10％，优选为3-5％。根据本专利技术，所述配液水的矿化度为10-30万mg/L，优选为20万mg/L，其中，钠离子含量为10425-107307mg/L,钙离子含量为1000-3000mg/L，镁离子含量为1000-3000mg/L。根据本专利技术，相对于100重量份的所述配液水，所述改性纳米石墨/聚丙烯酰胺复合材料的用量为0.3-0.6重量份，所述酚类交联剂的用量为0.1-0.5重量份，所述醛类交联剂的用量为0.2-0.6重量份，在本专利技术中，各组分用量之和为100重量份。优选情本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合耐温冻胶堵剂，其特征在于，所述复合耐温冻胶堵剂具有式(1)所示的结构；/n

【技术特征摘要】
20191101 CN 20191106611111.一种复合耐温冻胶堵剂，其特征在于，所述复合耐温冻胶堵剂具有式(1)所示的结构；



其中，R8、R9和R10为乙烯基或丙烯基；
其中，n为56000-150000的整数。


2.根据权利要求1所述的复合耐温冻胶堵剂，其中，R8、R9和R10为乙烯基；
其中，n为70000-120000的整数。


3.一种复合耐温冻胶堵剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：
(F1)将改性纳米石墨/聚丙烯酰胺复合材料溶解于配液水中，得到复合聚合物溶液；
(F2)将所述复合聚合物溶液与酚类交联剂和醛类交联剂接触后静置，得到复合耐温冻胶堵剂；
其中，所述改性纳米石墨/聚丙烯酰胺复合材料具有式(2)所示的结构；



其中，R8、R9和R10为乙烯基或丙烯基；n为56000-150000的整数；
其中，所述酚类交联剂为对苯二酚和/或间苯二酚；所述醛类交联剂为乌洛托品和/或甲醛。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，R8、R9和R10为乙烯基；n为70000-120000的整数；
其中，所述改性纳米石墨/聚丙烯酰胺复合材料的重均分子量为400-1000万，优选为500-800万。


5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述配液水的矿化度为10-30万mg/L；
优选地，相对于100重量份的所述配液水，所述改性纳米石墨/聚丙烯酰胺复合材料的用量为0.3-0.6重量份，所述酚类交联剂的用量为0.1-0.5重量份，所述醛类交联剂的用量为0.2-0.6重量份。


6.根据权利要求5所述的方法，其中，在步骤(F1)中，所述溶解的条件包括：温度为15-25℃，时间为120-240min；
优选地，在步骤(F2)中，所述接触的条件包括：温度为20-40℃，时间为10-90min；
优选地，在步骤(F2)中，所述静置的条件包括：温度为80-200℃，时间为6-72h。


7.根据权利要求3-6中任意一项所述的方法，其中，所述改性纳米石墨/聚丙烯酰胺复合材料的制备方法包括：在氧化还原引发体系中，将式(3)所示结构的改性纳米石墨与丙烯酰胺单体接触进行聚合反应，得到式(2)所示的改性纳米石墨/聚丙烯酰胺复合材料；

【专利技术属性】
技术研发人员：赵光，戴彩丽，胡广杰，吕亚慧，由庆，王建海，孙宁，谷成林，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，中国石油化工股份有限公司西北油田分公司，中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：山东;37