堵剂原料组合物、聚合物凝胶堵剂及其制备方法和应用以及油藏开采的方法技术

本发明专利技术涉及石油开采技术领域，公开了堵剂原料组合物、聚合物凝胶堵剂及其制备方法和应用以及油藏开采的方法。所述堵剂原料组合物包含：阴离子型丙烯酰胺类聚合物、水溶性酚醛树脂、除氧剂和水溶性酶解木质素。本发明专利技术的聚合物凝胶堵剂在聚丙烯酰胺凝胶体系中加入酶解木质素，使得原有的柔性网络体系和刚性网络互穿，发生协同作用，能有效改善聚丙烯酰胺凝胶的成胶强度，解决目前增加强度需要增加用量的矛盾；同时延长封堵有效期，满足中高渗透油藏调节非均质性的需求。调节非均质性的需求。

【技术实现步骤摘要】
堵剂原料组合物、聚合物凝胶堵剂及其制备方法和应用以及油藏开采的方法


[0001]本专利技术涉及石油开采
，具体地，涉及一种堵剂原料组合物，一种聚合物凝胶堵剂及其制备方法，堵剂原料组合物或聚合物凝胶堵剂在油藏开采中的应用，以及油藏开采的方法。

技术介绍

[0002]我国陆上油田80％以上靠注水开发。长期注水开发导致油藏非均质性增加，因此在后续水驱和聚合物驱过程中，注入水和聚合物溶液沿高渗透区域流动，使中低渗透层的原油采出程度降低，驱油效果差。发展堵水调剖，提高采收率，对于油田可持续开采至关重要。
[0003]现有的堵水调剖剂可大致分为冻胶类、凝胶类、沉淀类、颗粒类、微球类、泡沫类和微生物类等几大类，其中以聚丙烯酰胺类凝胶应用较为广泛。该类堵剂是以聚丙烯酰胺类聚合物水溶液为增稠剂，以酚醛树脂或者金属铬为水溶性酚醛树脂，注入地层，在地层深处原位交联形成凝胶以堵水。要达到深部调剖，需要调剖剂前期注入粘度低，后期注入油藏深部成胶后具有足够的强度。但是，聚丙烯酰胺类堵剂在使用过程中如要增加强度，需增加聚合物或者水溶性酚醛树脂的用量。若增加聚合物的用量，会因粘度增加使前期注入困难，若增加水溶性酚醛树脂的用量，会使后期因交联密度过大导致过早脱水，影响调堵效果。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服现有技术的存在的如果增加聚丙烯酰胺类堵剂强度，则需要增加聚合物或水溶性酚醛树脂用量的矛盾的问题，提供一种堵剂原料组合物，一种聚合物凝胶堵剂及其制备方法，堵剂原料组合物或聚合物凝胶堵剂在油藏开采中的应用，以及油藏开采的方法。
[0005]本专利技术的堵剂原料组合物制备得到聚合物凝胶堵剂，使得柔性网络体系(聚丙烯酰胺凝胶体系)和刚性网络互穿(酶解木质素)，发生协同作用，能有效改善聚丙烯酰胺凝胶的成胶强度，解决目前增加强度需要增加用量的矛盾；同时延长封堵有效期，满足中高渗透油藏调节非均质性的需求。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种堵剂原料组合物，所述堵剂原料组合物包含：阴离子型丙烯酰胺类聚合物、水溶性酚醛树脂、除氧剂和水溶性酶解木质素。
[0007]本专利技术第二方面提供一种制备聚合物凝胶堵剂的方法，所述方法包括：
[0008](1)在溶剂存在下，将水溶性酶解纤维素木质素和阴离子型丙烯酰胺类聚合物接触，得到水溶性酶解木质素-阴离子型丙烯酰胺聚合物溶液；
[0009](2)将水溶性酶解木质素-阴离子型丙烯酰胺聚合物溶液、水溶性酚醛树脂和除氧剂混合，得到所述聚合物凝胶堵剂。
[0010]本专利技术第三方面提供如上所述的方法制备得到的聚合物凝胶堵剂。
[0011]本专利技术第四方面提供如上所述的堵剂原料组合物或聚合物凝胶堵剂在油藏开采中的应用。
[0012]本专利技术第五方面提供一种油藏开采的方法，该方法包括：将如上所述的聚合物凝胶堵剂注入地层，使得所述聚合物凝胶堵剂在地层原位交联形成凝胶。
[0013]本专利技术中，通过在聚丙烯酰胺凝胶体系中加入酶解木质素，使得原有的柔性网络体系和刚性网络互穿，发生协同作用，能有效改善聚丙烯酰胺凝胶的成胶强度，解决目前增加强度需要增加用量的矛盾。同时延长封堵有效期，满足中高渗透油藏调节非均质性的需求。
[0014]酶解木质素因为提取条件温和，保留了大量的酚羟基和醇羟基等活性官能团。利用水溶性酶解木质素作为制备调剖堵水剂的部分原料，既能缓解目前基于化石原料的堵剂价格的波动，又可提升酶解木质素的附加值，对中高渗透油藏经济开采具有重要作用。
[0015]本专利技术提供的聚合物凝胶堵剂制备方法简单，形成的凝胶稳定性好，强度高，能够在较高温度(90-120℃)内，180天内长期有效的封堵高渗透通道。
具体实施方式
[0016]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。
[0017]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供所述堵剂原料组合物包含：阴离子型丙烯酰胺类聚合物、水溶性酚醛树脂、除氧剂和水溶性酶解木质素。
[0018]所述堵剂原料组合物中的各组分可以单独储存，也可以两种以上混在一起储存。所述堵剂原料组合物在使用时需要有溶剂存在，但是不含溶剂时也可以作为产品销售，待使用时可以在配以预定量的溶剂。
[0019]优选地，所述堵剂原料组合物中还含有溶剂。
[0020]在本专利技术中，以所述堵剂原料组合物的总重量为基准，所述水溶性酶解木质素的含量为0.1-5重量％，比如可以为0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、1、1.5、2、2.5、3、5重量％以及任意两个值之间组成的任意范围，优选为0.3-2重量％。
[0021]应当理解的是，所述堵剂原料组合物中各组分的重量以干物质的量计。
[0022]酶解木质素一般是指纤维素酶酶解木质素，其可以通过将经过纤维素酶水解后的生物质原料的残渣经过有机溶剂萃取法或碱溶酸析法等制备得到。所述酶解木质素可以通过自制或商购获得，比如可以为购自山东龙力生物科技股份有限公司的酶解木质素。
[0023]优选地，所述水溶性酶解木质素为改性酶解木质素，更优选为碱改性的酶解木质素。
[0024]优选地，所述碱改性的方法包括：在温度为30-50℃、pH为9-12的条件下对酶解木质素进行改性处理，得到碱改性的酶解木质素。应当了解的是，改性在溶剂存在的情况下进行。
[0025]在本专利技术中，可以通过pH调节剂使得pH为9-12，所述pH调节剂可以为本领域常规
使用的碱，优选地，所述pH调节剂选自氢氧化钾、氢氧化钠和氢氧化钡中的至少一种。
[0026]其中，本领域技术人员可以根据需要的pH调整所述pH调节剂的用量。
[0027]在本专利技术的一种优选实施方式中，将酶解木质素与溶剂混合，然后在温度为30-50℃条件下，加入pH调节剂调节pH至9-12进行改性，得到改性酶解木质素。优选地，以酶解木质素和溶剂的总重量为基准，所述酶解木质素的含量为0.1-5重量％。
[0028]其中，改性的时间可以在较宽的范围内选择，只要能够使得酶解木质素完全溶解即可完成改性。
[0029]应当理解的是，在所述水溶性酶解木质素为碱改性的酶解木质素时，可能会向所述组合物中引入金属离子，其含量可以根据其用量计算得到。
[0030]在本专利技术中，改性后的酶解木质素的重量以酶解木质素的重量计。
[0031]应当理解的是，所述改性酶解木质素可以以液体的形式存在，也可以通过干燥以固体的形式存在。所述改性过程在使用组合物制备凝胶堵剂时，可以直接以改性后的物料与其他组分按照本专利技术所述的方法制备凝胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种堵剂原料组合物，其特征在于，所述堵剂原料组合物包含：阴离子型丙烯酰胺类聚合物、水溶性酚醛树脂、除氧剂和水溶性酶解木质素。2.根据权利要求1所述的堵剂原料组合物，其中，所述堵剂原料组合物中还含有溶剂；优选地，以所述堵剂原料组合物的总重量为基准，所述阴离子型丙烯酰胺类聚合物的含量为0.1-0.5重量％，所述水溶性酚醛树脂的含量为0.4-3重量％，所述除氧剂的含量为0.01-1重量％，所述水溶性酶解木质素的含量为0.1-5重量％；更优选地，以所述堵剂原料组合物的总重量为基准，所述阴离子型丙烯酰胺类聚合物的含量为0.2-0.3重量％，所述水溶性酚醛树脂的含量为0.8-2重量％，所述除氧剂的含量为0.1-0.4重量％，所述水溶性酶解木质素的含量为0.3-2重量％。3.根据权利要求1或2所述的堵剂原料组合物，其中，所述水溶性酶解木质素为改性酶解木质素，优选为碱改性的酶解木质素；优选地，所述碱改性的方法包括：在温度为30-50℃、pH为9-12的条件下对酶解木质素进行改性处理，得到碱改性的酶解木质素。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的堵剂原料组合物，其中，所述阴离子型丙烯酰胺类聚合物选自部分水解聚丙烯酰胺、丙烯酰胺/丙烯酸(钠)/N-乙烯基吡咯烷酮共聚物、丙烯酰胺/丙烯酸(钠)/AMPS共聚物、丙烯酰胺/AMPS共聚物和丙烯酰胺/丙烯酸(钠)/丙烯腈共聚物中的至少一种；优选地，所述阴离子型丙烯酰胺类聚合物为丙烯酰胺/丙烯酸(钠)/AMPS共聚物和丙烯酰胺/AMPS共聚物；优选地，所述阴离子型丙烯酰胺类聚合物的粘均分子量为1000万-3000万，更优选为1500万-2500万；优选地，所述阴离子型丙烯酰胺类聚合物的水解度为10-25％，优选为15-20％。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的堵剂原料组合物，其中，所述水溶性酚醛树脂由苯酚和甲醛在碱性条件下按照0.2-0.75：1的摩尔比聚合得到。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的堵剂原料组合物，其中，所述除氧剂为硫代硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、保险粉、异抗坏血酸和硫脲中的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡晓娜，伊卓，刘希，祝纶宇，方昭，杨金彪，李雅婧，
申请(专利权)人：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：