一种用于油井堵水的新型选择性堵水剂制造技术

本发明专利技术涉及一种用于油井堵水的新型选择性堵水剂，属于三次采油技术领域。该堵水剂为油田注入水配置的质量浓度为0.5～5％的凝胶颗粒和1～2％的交联剂的复合体系，可适用于60～120℃的油井堵水。所述凝胶颗粒由丙烯酰胺单体或丙烯酰胺单体复合抗温抗盐辅助单体和交联单体共聚而成，所述交联单体是具双键结构的受热易分解酯类单体，可通过调整其浓度来控制在不同温度下的膨胀-分解时间，所用的聚合方法为本体聚合或反相乳液聚合。本发明专利技术在油层中基本上不成胶，在水层可形成高强度凝胶，克服了现有技术的缺陷，最大程度地降低了现有聚合物本体凝胶在油层中容易造成的“误堵”现象，保证油井堵水后的产能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于油井堵水的聚合物凝胶类堵水剂，可实现真正意义上的选择性堵水，属于油田化学领域。
技术介绍
油井过量产水会导致产油量下降，同时会增加举升、分离等大量产出水的处理成本，由此带来巨大经济损失。另一些诸如由产出水带来的管线腐蚀速率增加、储层乳化堵塞或结垢等问题也随之产生。一些物理和化学的控水堵水方法得到了有效应用。对于物理方法，在作业中需要专门的修井设备，特别是在海洋平台上由于空间的局限，实施起来不方便从而会增加成本。化学方法不需要修井设备，作业更方便也经济。化学堵水中涉及的堵剂主要有1)水泥堵剂；幻水玻璃氯化钙沉淀类堵剂；；3)聚合物凝胶堵剂。当油井出水极其严重时，常用水泥类堵剂来封堵，但水泥会对地层造成永久性封堵，并不具备选择性堵水功能。而沉淀类堵剂常用双液法段塞式注入来实现在储层中生成沉淀的目的，但存在的问题为生成沉淀反应时机预测困难，另外沉淀类堵剂耐冲刷性能相对较差，不适合在裂缝性油藏调剖堵水作业。而聚合物本体凝胶类堵剂可以进入储层深部，以聚丙烯酰胺或丙烯酰胺共聚物加上交联剂，及其他添加剂形成的聚合物本体凝胶在化学调剖堵水技术中得到了较为普遍应用(贾虎等，裂缝性油藏控水堵水方法研究与应用，2010年，地质科技情报，第四卷第5期第62-69)。主剂聚合物具备在水中膨胀油中收缩的特征，注入该类线性聚合物和交联剂的混合溶液后，在一系列的激发条件下就地成胶，可有效封堵大孔道或裂缝。2005年，朱怀江等人提出了“一种耐高温高盐的凝胶堵水方法”(中国专利 CN1888374A)，堵水主段塞以改性栲胶为主剂的交联体系，浓度为3 12%，交联剂为醛类浓度范围0.5 4.0%，或酚类，浓度范围0.2 1.0%，助剂为碱或盐类，浓度范围 0.3 1.2%，适用的温度范围为90 280°C。2007年，夏艳东等人提出了“一种煤层气调剖堵水技术”(中国专利CN 101086210A)，按照堵水凝胶体系分段塞设计、强度逐渐增加、凝胶黏度适中、各个段塞交联时间合理的原则设计堵水剂及其用量的工艺方案，其中，凝胶由母液为0. 04 1. 0%质量浓度的聚丙烯酰胺和改性酚醛树脂作交联剂混配而成，在地层温度下就地成胶封堵大裂缝通道。2009年，王彦玲等人提出了 “凝胶泡沫选择性堵水剂及其应用”(中国专利 CN101481604A)，堵水剂基本配方为聚丙烯酰胺，质量浓度30 50%，交联剂六次甲基四胺，质量浓度20 40%，酚，质量浓度5 15%，四乙烯五胺，质量浓度5 15%，起泡剂，质量浓度5 15%，现场配成质量比0. 5 2%的水溶液，可用于90 150°C的油井堵水。当前的许多选择性堵剂，都是基于线性聚合物和交联剂混合物的基础上的，仍然是一种连续性的本体凝胶，并不能成为真正意义上的选择性堵剂。在注入期间或多或少会进入含油饱和度较高的油层，由于本体凝胶连续性的特征，在油层中也会发生胶凝，从而会降低油相相对渗透率，出现所谓的“误堵”。现有的许多技术，可在各种复杂油藏中形成高强度、热稳定性好的聚合物凝胶，但在堵水的过程中油相渗透率也会受到了一定程度影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适合油井堵水的新型选择性堵水剂，在油层中基本上不成胶，在水层可形成高强度凝胶，克服了现有技术的缺陷，最大程度地降低了现有聚合物本体凝胶在油层中容易造成的“误堵”现象，保证油井堵水后的产能。为达到以上技术目的，本专利技术提供以下技术方案。本专利技术所述的堵水剂为油田注入水配置质量浓度为0. 5 5%的凝胶颗粒和质量浓度为1 2%的交联剂的复合体系，可适用于60 120°C的油井堵水。所述所述凝胶颗粒由丙烯酰胺单体或丙烯酰胺单体复合抗温抗盐辅助单体与交联单体共聚而成。所述交联单体是具双键结构的受热易分解酯类单体，如哌嗪双丙烯酰胺、 乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯其中一种或两种以上混合物。 由于交联单体参与聚合后具备易分解特征，可通过调整其浓度来控制在不同温度下的膨胀-分解时间。所述抗温抗盐辅助单体可以是2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、N"乙烯基吡咯烷酮、苯乙烯磺酸钠、马来酰亚胺其中一种或两种以上混合物。交联剂可以是甲醛、酚醛树脂、对苯二酚、间苯二酚、邻苯二酚、六亚甲基四胺、聚乙烯亚胺其中一种或两种以上混合物。所述丙烯酰胺单体或丙烯酰胺单体复合抗温抗盐辅助单体和交联单体的共聚为本体聚合或反相乳液聚合。本体聚合具体做法称取10 40g丙烯酰胺单体、0. 01 0. 04g交联单体加入到去离子水中，搅拌均勻，通氮30MI N后，加入单体总质量0. 05 0. 15%的过硫酸铵在50 60°C下引发聚合及交联，得到聚合物凝胶体。将得到的聚合物凝胶体挤入造粒机，粉碎成不同粒径的凝胶颗粒。反相乳液聚合具体做法将20 30g丙烯酰胺单体、5 IOg抗温抗盐辅助单体、0. 025 0. 04g 交联单体加入到去离子水中，再加入5 12g乳化剂、30 35g煤油、0. 2g螯合剂，搅拌均勻，通氮30MI N后，加入单体总质量0. 05 0. 15%的过硫酸铵在50 60°C下引发聚合及交联，调节不同转速可得到(亚)微米级凝胶颗粒。所述乳化剂可以是失水山梨醇脂肪酸酯系列山梨醇酐单棕榈酸酯(Span-40)、 失水山梨醇单硬脂酸酯(Span-60)、失水山梨醇酐油酸酯(Span-80)、失水山梨醇酐三油酸酯(Span-邪)，聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯系列聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯 (Tween-20)、聚氧乙烯山梨醇酐单棕榈酸酯(Tween-40)、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯 (Tween-60)、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯(Tween-80)，辛基酚聚氧乙烯醚系列辛基酚聚氧乙烯(6)醚(0P-6)、辛基苯酚聚氧乙烯(7)醚(0P-7)、辛基苯酚聚氧乙烯(9)醚 (0P-9)、辛基苯酚聚氧乙烯(10)醚(0P-10)，脂肪醇聚氧乙烯醚系列(如:M0A-3、M0A-4、M0A-5、M0A-7、M0A-9、MOA-15)，其中单一乳化剂或两种复合乳化剂。本专利技术选择性堵水剂为油田注入水配置一定浓度的凝胶颗粒和交联剂的复合体系，初始粘度很低(接近注入水粘度)，具有很好的注入性，不会使近井地带发生堵塞，成胶机理不同于当前普遍使用的线性聚合物和交联剂混合物构建的本体凝胶，该选择性堵剂注入到高含水层时，在地层温度下一定时间内，凝胶颗粒中易分解的交联单体会慢慢失效，促使颗粒膨胀、分解暴露出酰胺基团，与交联剂可发生交联而形成本体凝胶，高含水层可得到强力封堵；相反，进入到油层中凝胶颗粒会发生收缩，不会在油层中与交联剂发生成胶而造成误堵。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果1、凝胶颗粒在水中分散性好，配液方便；2、可根据油藏渗透率大小采用不同的聚合方法制备不同粒径凝胶颗粒，在各种孔隙型油藏中都具有良好的注入性；3、施工工艺简单，体系初始粘度接近水相粘度，泵送性好；4、注入地层中的凝胶颗粒在油层中会发生收缩以至于回吐至井筒，不会在油层中与交联剂发生成胶而误堵；5、注入高含水层的凝胶颗粒在地层温度下一定时间内会膨胀分解暴露出酰胺基团，与交联剂可发生交联而形成本体凝胶，高含本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于油井堵水的新型选择性堵水剂，其组成如下：０．５～５质量％凝胶颗粒，１～２％质量％交联剂，其余为油田注入水；所述凝胶颗粒由丙烯酰胺单体或丙烯酰胺单体复合抗温抗盐辅助单体与交联单体共聚而成，所述交联单体为双键结构的酯类单体；所述交联剂为甲醛、酚醛树脂、对苯二酚、间苯二酚、邻苯二酚、六亚甲基四胺、聚乙烯亚胺其中一种或两种以上混合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贾虎，蒲万芬，赵金洲，廖然，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：90