[發明專利]一種耐高溫二次交聯凝膠調剖劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201410540145.0
• 申請日: 2014-10-13
• 公開（公告）號: CN104357032A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 劉繼偉;郝立軍;馬道祥;馮曉青;蔡漢文;羅全民;李萍;白新潮;白長琦;張紅梅;徐太宗
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司河南油田分公司第二采油廠
• 主分類號: C09K8/512
• 分類號: C09K8/512
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 牛愛周

技術領域

本發明具體涉及一種耐高溫二次交聯凝膠調剖劑，以及該凝膠調剖劑的制備方法，屬于油田化學技術領域。

背景技術

稠油油田有些具有淺、薄、稠、散的特點，即油藏埋深淺、儲層膠結疏松，原油粘度高，油層厚度薄，地層非均質性嚴重。油田開發經歷一次井網開發及二次井網加密調整后，在稠油熱采開發過程中，由于注蒸汽技術本身蒸汽與油水之間的密度差異造成蒸汽指進嚴重，隨著吞吐輪次的增多，儲層物性均發生較大變化。尤其是在非均質油藏中，蒸汽竄流頻繁出現甚至加劇，汽竄面積擴大，對產量影響較大，嚴重制約油田的整體開發水平及效益提升。

針對該類型油藏，國內目前主要采用氮氣泡沫調剖技術，其施工工藝簡單，無需動管柱作業。據統計從2009年至2012年，采用氮氣泡沫調剖的油藏比例由43.9％上升至82.3％。氮氣泡沫調剖在短期內具有一定效果，但是受限于泡沫強度，重復調剖后措施有效率及增油量逐年降低。并且采用高強度顆粒調剖，需要動管柱作業，生產時率較低，費用較高。因此，研制一種能有效減緩氣竄影響，改善稠油吞吐開發效果的調剖劑具有現實、深遠的意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種耐高溫二次交聯凝膠調剖劑，以提高封堵強度，有效抑制高溫蒸汽竄流，改善稠油蒸汽吞吐及汽驅開發效果。

為了實現以上目的，本發明所采用的技術方案是：

一種耐高溫二次交聯凝膠調剖劑，主要由部分水解聚丙烯酰胺、第一交聯劑、第二交聯劑、調節劑和分子插層劑組成，上述五種組分的質量比為：聚丙烯胺:第一交聯劑:第二交聯劑:調節劑:分子插層劑＝(80～120):(0.5～1):(260～310):(2～3):(80～100)；所述第一交聯劑為有機鉻，第二交聯劑為苯酚與六次甲基四胺合成液。

配方中部分水解聚丙烯酰胺先于第一交聯劑發生交聯反應，再與第二交聯劑反應生成的酚醛縮聚物發生交聯。

優選的，耐高溫二次交聯凝膠調剖劑，聚丙烯胺:第一交聯劑:第二交聯劑:調節劑:分子插層劑＝120:1:260:3:100。

所述部分水解聚丙烯酰胺的分子量為800～2500萬，水解度為23～28％。優選分子量2500萬，水解度25％。

所述有機鉻優選醋酸鉻，有效固含量＞95％。

所述苯酚與六次甲基四胺合成液的有效固含量＞90％，為高活性交聯液。合成液中苯酚與六次甲基四胺的質量比為1:5，合成液的相對密度為1.04。

所述調節劑為間苯二酚，用以調節凝膠體系的穩定性，其有效固含量＞95％。

所述分子插層劑為鈉土，用以強化凝膠體系成膠強度，其有效固含量＞90％。

一種耐高溫二次交聯凝膠調剖劑的制備方法，包括以下步驟：在溫度為50～60℃的水中加入部分水解聚丙烯酰胺，充分溶解；再加入第一交聯劑、第二交聯劑、調節劑和分子插層劑，溶解，即得。

本發明的有益效果：

本發明耐高溫二次交聯凝膠調剖劑的成膠性能好、封堵強度高，可耐150℃高溫，成膠強度與成膠時間可調，經濟使用。該調剖劑的最大特點是存在二次復合交聯過程，即堵劑在地面條件下與第一交聯劑作用形成類似弱凝膠似的可流動凝膠，以減少施工過程中堵劑在油藏中的濾失量，降低其堵塞低滲透油流通道的風險；在油層高溫條件下，第二交聯劑(即延緩交聯劑)發揮作用，發生二次膠聯作用，形成高強度凝膠，以有效封堵高滲透蒸汽竄流通道，達到控制吸汽和提高波及效率的目的。該調剖劑的成膠特點為：在有機大分子材料HPAM中插入小分子，大、小分子相互滲入，使凝膠體系更易定型，同時抗溫、抗鹽、抗剪切、抗老化性增強，體系性能發揮良好。

本發明耐高溫二次交聯凝膠調剖劑在室內實施后效果如下：(1)熱穩定性好，在150℃條件下成膠時間為1d，最高強度保持時間長為50d，僅在65d時出現輕微脫水；(2)抗剪切性能好，在3000轉/分鐘轉速下剪切5分鐘，成膠性能良好，成膠后體系的強度和穩定性變化不大；(3)抗鹽性、穩定性良好，采用礦化度2000～10000mg/L的鹽水配液時，成膠性能保持良好；(4)封堵率高，通過巖心流動實驗驗證，堵劑的封堵強度在18～22MPa/m范圍內可調，封堵率≥95％。

具體實施方式

下述實施例僅對本發明作進一步詳細說明，但不構成對本發明的任何限制。

實施例1