一种环保型调剖堵水体系及其制备方法和在中低温高含水油藏中的应用技术

本发明专利技术提供了一种环保型调剖堵水体系及其制备方法和在中低温高含水油藏中的应用，涉及油田开采技术领域。本发明专利技术提供的环保型调剖堵水体系包括以下质量百分含量的制备原料：聚合物单体0.1～0.6％，交联剂0.01～2％，纳米材料0.1～0.5％，水余量。本发明专利技术以环境友好型的天然多糖单体—壳聚糖、壳聚糖衍生物和羧甲基纤维素中的一种或几种为交联剂，并引入纳米材料作为增强剂。本发明专利技术提供的调剖堵水体系不仅绿色环保，具有良好的生物相容性，并且成胶强度高、稳定性好，还具备良好的抗一价盐和抗二价盐的能力，应用在中低温高含水油藏中，能够有效地进行调剖堵水。

【技术实现步骤摘要】
一种环保型调剖堵水体系及其制备方法和在中低温高含水油藏中的应用
本专利技术涉及油田开采
，特别涉及一种环保型调剖堵水体系及其制备方法和在中低温高含水油藏中的应用。
技术介绍
目前我国石油产量70％来自老油田，而老油田经过几十年的开发，总体已进入特高含水阶段(含水率高达90％以上)，其采收率只有35％左右。针对老油田的高含水问题，调剖堵水是有效的治理措施，通过封堵优势通道，实现液流转向，改善吸水剖面和产液剖面，从而提高波及体积和采收率。在油井调剖作业中采用的调剖堵水体系的用量是很大的，目前，调剖堵水体系一般是由聚合物、交联剂和水组成的，通过形成三维结构来阻挡不需要的水，其中聚丙烯酰胺类凝胶是国内外应用最为普遍的调剖堵水体系。但是聚丙烯酰胺类凝胶常用的交联剂为金属交联剂(如Cr3+或Al3+交联剂)和有机交联剂(如甲醛、苯酚或聚乙烯亚胺)，这些交联体系因存在环境污染、污染较大的问题，对地层的影响很大，其应用受到限制。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种环保型调剖堵水体系及其制备方法和在中低温高含水油藏中的应用。本专利技术提供的调剖堵水体系绿色环保，且成胶强度高、稳定性好。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：本专利技术提供了一种环保型调剖堵水体系，包括以下质量百分含量的制备原料：所述聚合物单体包括非离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺、丙烯酰胺/丙烯酸共聚物、丙烯酰胺/丙烯酸叔丁酯共聚物和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/丙烯酸共聚物中的一种或几种；所述交联剂包括壳聚糖、壳聚糖衍生物和羧甲基纤维素中的一种或几种；所述纳米材料包括纳米SiO2、纳米TiO2、纳米ZnO和碳纳米管中的一种或几种。优选地，所述的环保型调剖堵水体系包括以下质量百分含量的制备原料：优选地，所述非离子型聚丙烯酰胺的重均分子量为200万～1400万；所述阳离子型聚丙烯酰胺的重均分子量为400万～1200万，离子度为5～25％；所述丙烯酰胺/丙烯酸共聚物的重均分子量为500万～700万；所述丙烯酰胺/丙烯酸叔丁酯共聚物的重均分子量为600万～900万；所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/丙烯酸共聚物的重均分子量为500万～800万。优选地，所述壳聚糖衍生物为羧甲基壳聚糖、羧乙基壳聚糖、羟丙基壳聚糖和正丁基壳聚糖中的一种或几种。本专利技术提供了以上技术方案所述环保型调剖堵水体系的制备方法，包括以下步骤：将所述聚合物单体、交联剂、纳米材料和水混合，得到所述环保型调剖堵水体系。优选地，所述混合的方法为：将所述聚合物单体与水进行第一混合，得到聚合物单体水溶液；将所述聚合物单体水溶液、交联剂和纳米材料进行第二混合，得到所述环保型调剖堵水体系。优选地，所述第一混合和第二混合在搅拌的条件下进行，所述搅拌的速度独立为300～1000r/min。优选地，所述第一混合后，还包括将所得液体进行静置；所述静置的时间为12～72h。本专利技术提供了以上技术方案所述环保型调剖堵水体系或以上技术方案所述制备方法制备得到的环保型调剖堵水体系在中低温高含水油藏中的应用；所述应用的方法包括以下步骤：将所述环保型调剖堵水体系注入需要调剖堵水的中低温高含水油藏地层中，所述环保型调剖堵水体系在地层温度下交联成胶，对地层进行调剖堵水；所述中低温高含水油藏地层的温度为60～80℃。优选地，所述中低温高含水油藏的含水量≥90％。本专利技术提供了一种环保型调剖堵水体系包括以下质量百分含量的制备原料：聚合物单体0.1～0.6％，交联剂0.01～2％，纳米材料0.1～0.5％，水余量；所述聚合物单体包括非离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺、丙烯酰胺/丙烯酸共聚物、丙烯酰胺/丙烯酸叔丁酯共聚物和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/丙烯酸共聚物中的一种或几种；所述交联剂包括壳聚糖、壳聚糖衍生物和羧甲基纤维素和中的一种或几种；所述纳米材料包括纳米SiO2、纳米TiO2、纳米ZnO和碳纳米管中的一种或几种。本专利技术以环境友好型的天然多糖单体—壳聚糖、壳聚糖衍生物和羧甲基纤维素中的一种或几种为交联剂，这些天然多糖单体与聚合物单体能够通过分子间作用力或静电引力进行物理交联，或通过酰胺基反应与转酰胺基反应进行化学交联，从而形成稳定的致密三维网格结构；本专利技术引入纳米材料作为增强剂，纳米粒子能够与聚合物单体通过分子间作用力产生交联点，产生更多的缠结点，从而进一步增强三维网格结构的稳定性，提高调剖堵水体系的凝胶强度及稳定性。因此，本专利技术提供的调剖堵水体系不仅绿色环保，具备良好的生物相容性，而且成胶强度高、稳定性好。此外，低矿化度下小分子盐的加入增加了调剖堵水体系的极性，而静电斥力使天然多糖单体分子链更加舒展，整体结构强度更高，使体系的粘度增大，呈现出良好的抗盐能力，尤其是抗一价盐和抗二价盐的能力。本专利技术提供的调剖堵水体系应用在中低温高含水油藏中，能够有效地进行调剖堵水。本专利技术还提供了所述环保型调剖堵水体系的制备方法，本专利技术提供的制备方法过程简单，易于操作，便于规模化生产。具体实施方式本专利技术提供了一种环保型调剖堵水体系，包括以下质量百分含量的制备原料：所述聚合物单体包括非离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺、丙烯酰胺/丙烯酸共聚物、丙烯酰胺/丙烯酸叔丁酯共聚物和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/丙烯酸共聚物中的一种或几种；所述交联剂包括壳聚糖、壳聚糖衍生物和羧甲基纤维素中的一种或几种；所述纳米材料包括纳米SiO2、纳米TiO2、纳米ZnO和碳纳米管中的一种或几种。以质量百分含量计，本专利技术提供的环保型调剖堵水体系包括聚合物单体0.1～0.6％，优选为0.3～0.6％。在本专利技术中，所述聚合物单体包括非离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺、丙烯酰胺/丙烯酸共聚物、丙烯酰胺/丙烯酸叔丁酯共聚物和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/丙烯酸共聚物中的一种或几种；所述非离子型聚丙烯酰胺的重均分子量优选为200万～1400万，更优选为300万～1200万；所述阳离子型聚丙烯酰胺的重均分子量优选为400万～1200万，更优选为600～1100万，离子度优选为5～25％；所述丙烯酰胺/丙烯酸共聚物的重均分子量优选为500万～700万，更优选为550～650万；所述丙烯酰胺/丙烯酸叔丁酯共聚物的重均分子量优选为600万～900万，更优选为650～850万；所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/丙烯酸共聚物的重均分子量优选为500万～800万，更优选为550～750万。本专利技术对所述聚合物单体的来源没有特别的要求，采用本领域技术人员熟知的市售商品或采用本领域技术人员熟知的制备方制备得到均可；在本专利技术实施例中，所述非离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺、丙烯酰胺/丙烯酸共聚物、丙烯酰胺/丙烯酸叔丁酯共聚物和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/丙烯酸共聚物均购自淄博舒普化工科技有限公司。以质量百分含量计，本专利技术提供的环保型调剖堵水体系包括交本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保型调剖堵水体系，其特征在于，包括以下质量百分含量的制备原料：/n

【技术特征摘要】
1.一种环保型调剖堵水体系，其特征在于，包括以下质量百分含量的制备原料：



所述聚合物单体包括非离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺、丙烯酰胺/丙烯酸共聚物、丙烯酰胺/丙烯酸叔丁酯共聚物和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/丙烯酸共聚物中的一种或几种；
所述交联剂包括壳聚糖、壳聚糖衍生物和羧甲基纤维素中的一种或几种；
所述纳米材料包括纳米SiO2、纳米TiO2、纳米ZnO和碳纳米管中的一种或几种。


2.根据权利要求1所述的环保型调剖堵水体系，其特征在于，包括以下质量百分含量的制备原料：





3.根据权利要求1或2所述的环保型调剖堵水体系，其特征在于，所述非离子型聚丙烯酰胺的重均分子量为200万～1400万；所述阳离子型聚丙烯酰胺的重均分子量为400万～1200万，离子度为5～25％；所述丙烯酰胺/丙烯酸共聚物的重均分子量为500万～700万；所述丙烯酰胺/丙烯酸叔丁酯共聚物的重均分子量为600万～900万；所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/丙烯酸共聚物的重均分子量为500万～800万。


4.根据权利要求1或2所述的环保型调剖堵水体系，其特征在于，所述壳聚糖衍生物为羧甲基壳聚糖、羧乙基壳聚糖、羟丙基壳聚糖和正丁基壳聚糖中的一种或几种。


5.权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯璐，于小荣，杨欢，苏高申，李洋，张琲琲，李庆红，游候新，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42