[發明專利]一種環保型植物膠調堵劑及其制備和應用

無效

• 申請號: 201110391229.9
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN103131399A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 朱嵐;李憲文;郭方元;徐春梅;王興宏;陳洪濤;陳榮環;張榮;劉保徹;吳天江;朱家杰;鄭力軍
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C09K8/44
• 分類號: C09K8/44
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術領域

本發明涉及一種石油開采用環保型可多次交聯的植物膠堵水調剖劑及其制備和應用。

背景技術

隨著油田注水開發的不斷深入，許多油田已處于中、高含水期開發階段，油田堵水調剖技術已成為注水開發非均質油田的一項重要工藝技術。現場實踐證明，油田堵水調剖技術可以有效降低油井產水量；提高油井產油量，改善注水井吸水的不均勻性，從而提高注水井縱向的波及系數。增加油田的可采儲量和提高油田注水開發的階段采出程度，并最終提高油田注水開發的采收率。

凍膠型調堵劑是目前應用最廣的一類調堵劑，最典型的例子是以聚丙烯酰胺水溶液為主劑，以鉻、鋯或鋁離子為交聯劑，但是此類凍膠抗剪切能力差，交聯反應速度快，增加延緩劑的用量會導致凝膠強度下降；以三聚氰胺甲醛樹脂或以酚的羥基衍生物為交聯劑的凍膠堵劑，可延長泵注時間，但是強度低，并且甲醛會對現場施工環境產生較大污染；以聚合物單體與N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺以及化學引發劑共聚形成的凝膠堵劑，其初始強度較高，但是耐溫性能差、抗剪切能力差，強度降低快，并且單體的毒性較強。中國專利CN1085590A采用有機硅烷與陰、陽、非離子單體在水溶液中形成一種高分子聚合物，該技術形成的凝膠耐鹽抗溫性能較差，生產中大量使用聚合物單體、強堿、氮氣等。中國專利CN1351106A采用硫鋁酸鹽熟料細粉、硬石膏和膨潤土等形成無機堵劑，該堵劑抗壓強度低，延遲凝膠時間短。中國專利CN101033392A采用高分子聚丙烯酰胺與硼改性酚醛樹脂延遲交聯劑形成耐溫抗鹽堵劑，但該堵劑強度低，突破壓力梯度小，并且生產過程中大量接觸苯酚、甲醛等不環保物質。

發明內容

針本發明的目的是提供一種環保型可多次交聯植物膠調剖堵水劑及其制備和應用，實現有效堵水調剖的同時不污染地層和地面環境。

本發明研制了一種環保型可多次交聯植物膠堵水調剖劑及其制備方法，利用這種調堵劑可以在50℃～90℃地層條件下發生交聯反應形成具有高強度的植物膠體。體系的成膠時間可根據需要選擇為4h～10d，經過連續剪切后相遇可再次發生交聯，并保持膠體的完整性和高強度，保證堵水調剖措施的有效進行。

本發明的環保型可多次交聯植物膠調堵劑包含有黃原膠，天然增強劑、穩定劑和水，上述各組分的重量比例為0.5∶1.5∶0.3∶100，按此比例通過特定工藝制成植物膠產品。將此植物膠產品制成干粉，與水按照重量3∶100的比例配制植物膠調堵劑，該堵劑為一種淡黃色液體，25℃下粘度小于100mPa·s，在地層溫度50℃～90℃條件下溶脹12h～10d可以形成高強度堵劑。

所采用的黃原膠為淡黃色粉末；天然增強劑為魔芋粉；穩定劑選用但不僅限于碳酸鈉。

該環保型多次交聯植物膠調堵劑的制備方法如下：

1.在室溫條件下，將黃原膠、天然增強劑、穩定劑等原料按照一定比例混合均勻。

2.將上述混合物料與水按照一定比例在攪拌條件下勻速加入水中，加料完畢后直接放入100℃水浴恒溫加熱2h，將取出的熱溶膠在50℃～60℃環境下進行待成膠放置，0～10d后烘干磨碎即可得到本發明的可多次交聯環保型植物膠調堵劑的產品粉末。

3.將植物膠堵劑產品與水按照一定比例混合并稍作攪拌，置于地層溫度(50℃～90℃)干燥箱中，12h～10d即可得到本發明的環保型可多次交聯植物膠調堵劑。

經過實驗室驗證，本產品在生產過程中熱溶膠的待成膠放置時間與應用產品時的候凝時間之和為10d左右，如熱溶膠在50℃～60℃環境下放置8d后烘干磨碎，則產品應用時的成膠時間為2d左右；而如熱溶膠在50℃～60℃環境下放置10d后烘干磨碎，則產品應用時的成膠時間為12h左右。將本產品膠體在大量清水中浸泡1周，膠體的形狀和強度均未發生改變；本產品膠體在200s^-1的轉速下連續剪切30min后變成粘稠的碎粒狀，剪切停止后40min即可重新膠結為完整的植物膠狀，并且強度保持不變。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1.采用了天然多糖體系，整個生產和應用過程不產生毒害物質，安全環保。

2.本產品強度高，耐溫性較好，適用于50℃～90℃溫度條件的油藏。

3.本產品可進行多次交聯，剪切變形后能夠重新交聯為一個整體，并保持原有強度。

4.利用本產品生產凝膠顆粒，無需任何分散劑，工藝簡單方便儲存，并且植物膠顆粒遇水浸泡后會重新交聯為一個高強度植物膠整體。

5.本方法具有較大的生產靈活性，可根據成膠時間需要調整生產方案。