调剖剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及油田调剖技术领域，公开了一种调剖剂及其制备方法和应用。该调剖剂包含：水溶性增稠剂、改性交联剂、稳定剂、pH调节剂和水；其中，所述改性交联剂为烷基胍改性聚乙烯亚胺。本发明专利技术提供的调剖剂能够实现延时可控交联，且冻胶具有一定的强度，同时具有杀菌作用，实现了一剂多用。

Profile control agent and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
调剖剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及油田调剖
，具体地，涉及一种调剖剂及其制备方法和应用。
技术介绍
调剖是指从注水井注入堵剂体系封堵高渗透层，从而实现调整注水层段吸收剖面，改善油藏非均质性，达到储层均衡驱替的目的，是提高水驱开发效果的有效途径。堵水调剖技术是低油价下改善储层非均质性，实现均衡驱替、油田稳产的一种重要手段。现有的调堵剂主要包括聚合物冻胶类、凝胶类、颗粒类、泡沫类、微生物类等，其中，冻胶体系是堵调技术中使用最多、应用最广的一类堵剂，该体系是以部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)为主剂，以Cr3+、Al3+、酚醛树脂、苯酚以及间苯二酚等为交联剂而构成。冻胶属于交联强度较高的调剖体系，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(热降解、盐降解和金属离子降解等)使得体系的稳定性变差。另外，铬冻胶等在应用中还伴随着高价金属离子的污染等环保问题。因此，研制一种成胶温度在50～90℃、产品性能稳定且满足环保要求的冻胶体系，对于堵水调剖技术的可持续性发展具有重要的意义。聚乙烯亚胺(PEI)作为一种环保型交联剂，因其独特的交联机理而具有广泛的应用潜力。已有研究表明PEI与HPAM形成的冻胶体系具有耐温耐盐性好、处理地层深度大、强度高、稳定性好等优点。这主要是由于HPAM溶液与交联剂溶液的黏度都比较低，在注入过程中，能够轻易的进入地层高渗透带或裂缝中。在一定温度的地层条件下，注入的HPAM溶液和交联剂溶液经过一段反应时间后发生交联反应，形成高强度的凝胶体系，对地层高渗透地带或裂缝产生一定封堵作用，从而实现了延时可控交联。HPAM/PEI冻胶体系因其优异的性能已在国外各大油田应用广泛，超过350项作业得到成功应用。目前，国内研究仍然处于实验阶段，主要偏重于PEI冻胶体系的配方优化、交联机理研究。虽然HPAM/PEI冻胶体系具有诸多优点，但是其在高温下的成胶时间过短，难以满足高温油井堵水调剖的需要。为实现HPAM/PEI冻胶体系工业化，必须解决高温下成胶时间过短、成胶时间不可控的问题。因此，研制具有延缓交联性能的聚乙烯亚胺冻胶体系是重点攻关方向。另外，油田注入水一般为油田污水，其中都生存着硫酸盐还原菌(SRB)、腐生菌(TGB)和铁细菌等微生物，容易引起聚合物生物降解、地层堵塞和设备腐蚀等一系列问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有聚乙烯亚胺类调剖剂成胶时间过短、成胶时间不可控和油田污水含菌量高的问题，提供了一种调剖剂及其制备方法和应用。该调剖剂实现了延时可控交联，且冻胶具有一定的强度，同时具有杀菌作用，实现了一剂多用。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种调剖剂，该调剖剂包含：水溶性增稠剂、改性交联剂、稳定剂、pH调节剂和水；其中，所述改性交联剂为烷基胍改性聚乙烯亚胺。本专利技术第二方面提供了一种制备上述调剖剂的方法，该方法包括：(1)在搅拌状态下向水中加入聚丙烯酰胺，至均匀溶解；(2)依次加入稳定剂、pH调节剂和交联剂，混合均匀，得到所述调剖剂。本专利技术第三方面提供了一种上述调剖剂在油田采油中的应用。通过上述技术方案，本专利技术提供的调剖剂实现了延时可控交联，且冻胶具有一定的强度，同时具有杀菌作用，实现了一剂多用。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一种调剖剂，该调剖剂包含：水溶性增稠剂、改性交联剂、稳定剂、pH调节剂和水；其中，所述改性交联剂为烷基胍改性聚乙烯亚胺。本专利技术的专利技术人在研究中意外发现，通过对聚乙烯亚胺进行烷基胍改性，得到改性交联剂，配合调剖剂的其它组分使用，能够在较高的成胶温度(50-90℃)和较长的成胶时间(4-7d)下，实现延时可控交联，且冻胶具有一定的强度，同时具有杀菌作用，实现一剂多用。优选地，所述烷基胍改性聚乙烯亚胺由以下方法制备：将聚乙烯亚胺与醋酸烷基胍进行接触反应，得到烷基胍改性聚乙烯亚胺。在本专利技术中，所述聚乙烯亚胺和所述醋酸烷基胍可以商购获得，优选地，所述聚乙烯亚胺的重均分子量为3000-20000。在本专利技术中，所述醋酸烷基胍为一端为羧基的长链烷基胍。优选地，所述醋酸烷基胍选自醋酸十二烷基胍和/或醋酸十八烷基胍。优选地，所述醋酸烷基胍与所述聚乙烯亚胺的质量比为0.005-0.2:1。在本专利技术中，对接触反应的条件并没有特别的限定，能够实现聚乙烯亚胺的烷基胍改性即可。专利技术人在研究中发现，在温度为30-80℃，时间为1-5h的条件下获得的烷基胍改性聚乙烯亚胺用到调剖剂中能够获得更好的效果。优选地，所述接触反应的过程包括：将聚乙烯亚胺配成聚乙烯亚胺水溶液，然后在搅拌下滴入醋酸烷基胍。优选地，所述聚乙烯亚胺水溶液的浓度为2-8wt％。优选地，所述方法还包括：在所述接触反应之后进行pH调节和纯化得到烷基胍改性聚乙烯亚胺，调节pH为8-12。在本专利技术中，调节pH的方法为本领域常用的方法，优选地，通过加入碱性物质进行pH调节。所述碱性物质可以为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液等。在本专利技术中，所述纯化的方式可以为本领域常规的纯化方法，例如将反应后得到的混合物溶液在水中透析，然后旋转除去水分。根据本专利技术一种特别优选的实施方式，所述烷基胍改性聚乙烯亚胺由以下方法制备：(1)将聚乙烯亚胺溶于水中，配制成聚乙烯亚胺水溶液；其中，所述聚乙烯亚胺的重均分子量为3000-20000；所述聚乙烯亚胺水溶液的浓度为2-8wt％；(2)30-80℃下，在300-900r/min的搅拌速度下滴入醋酸烷基胍，然后继续反应1-5h，反应结束后调节pH为8-12，得到混合物溶液；其中，所述醋酸烷基胍与所述聚乙烯亚胺用量摩尔比为0.05-0.2:1。(3)将所述混合物溶液在水中透析1-3d后，旋转除去水分，得到烷基胍改性聚乙烯亚胺。在本专利技术中，优选地，以所述调剖剂的总重量为基准，所述水溶性增稠剂的含量为0.1-3wt％；所述改性交联剂的含量为0.1-1wt％；所述稳定剂的含量为0.05-2wt％；所述pH调节剂的含量为0.01-0.2wt％；水的含量为93.8-99.74wt％。为进一步获得更好的效果，具体地，使得所述调剖剂能够在更高的成胶温度和更长的成胶时间下，实现延时可控交联，且冻胶强度更好，杀菌作用更好，更优选地，以所述调剖剂的总重量为基准，所述水溶性增稠剂的含量为0.4-2wt％；所述改性交联剂的含量为0.2-0.6wt％；所述稳定剂的含量为0.07-1wt％；所述pH调节剂的含量为0.01-0.1wt％；水的含量为96.3-99.32wt％。在本专利技术中，优选地，所述水溶性增稠剂为聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺的重均分子量为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调剖剂，该调剖剂包含：水溶性增稠剂、改性交联剂、稳定剂、pH调节剂和水；其中，所述改性交联剂为烷基胍改性聚乙烯亚胺。/n

【技术特征摘要】
1.一种调剖剂，该调剖剂包含：水溶性增稠剂、改性交联剂、稳定剂、pH调节剂和水；其中，所述改性交联剂为烷基胍改性聚乙烯亚胺。


2.根据权利要求1所述的调剖剂，其中，所述烷基胍改性聚乙烯亚胺由以下方法制备：将聚乙烯亚胺与醋酸烷基胍进行接触反应，得到烷基胍改性聚乙烯亚胺。


3.根据权利要求2所述的调剖剂，其中，所述聚乙烯亚胺的重均分子量为3000-20000；
优选地，所述醋酸烷基胍选自醋酸十二烷基胍和/或醋酸十八烷基胍；
优选地，所述醋酸烷基胍与所述聚乙烯亚胺的质量比为0.005-0.2:1。


4.根据权利要求2所述的调剖剂，其中，所述接触反应的条件包括：温度为30-80℃，时间为1-5h；
优选地，所述接触反应的过程包括：将聚乙烯亚胺配成聚乙烯亚胺水溶液，然后在搅拌下滴入醋酸烷基胍；
更优选地，所述聚乙烯亚胺水溶液的浓度为2-8wt％。


5.根据权利要求2所述的调剖剂，其中，所述方法还包括：对得到的反应产物进行pH调节和纯化后，得到烷基胍改性聚乙烯亚胺，调节所述反应产物的pH值为8-12。


6.根据权利要求1所述的调剖剂，其中，以所述调剖剂的总重量为基准，所述水溶性增稠剂的含量为0.1-3wt％；所述改性交联剂的含量为0.1-1wt％；所述稳定剂的含量为0.05-2wt％；所述pH调节剂的含量为0.01-0.2wt％；水的含量为93.8-99.74wt％；
优选地，以所述调剖剂的总重量为基准，所述水溶性增稠剂的含量为0.4-2wt％；所述改性交联剂的含量为0.2-0.6w...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金彪，祝纶宇，刘希，胡晓娜，伊卓，方昭，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，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：北京;11