[發明專利]一種凝膠堵水調剖劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201610165131.4
• 申請日: 2016-03-22
• 公開（公告）號: CN105733537A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 劉金鵬;王剛;吳雄偉;閆洪坤;劉曉蒙
• 申請（專利權）人: 沈陽華盈環保材料有限公司
• 主分類號: C09K8/512
• 分類號: C09K8/512
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司 21101
• 代理人: 楊堅

技術領域

本發明涉及油田注水堵水調剖技術領域，特別是一種凝膠堵水調剖劑及其制備方法。

背景技術

堵水調剖技術是油田領域進入高含水階段提高注水效果和提高油田采收率的有效辦法，國內企業和學者對這方面進行了深入的研究，研制出多種堵水調剖劑，例如公開號為CN103694977A的專利文獻中記載了一種抗剪切延遲交聯有機調剖劑，其采用的陰離子聚丙烯酰胺作為交聯主體，因為分子基團締合性及分子排布的原因，基液粘度低，抗溫抗鹽的性能差，基液粘度大，這在實際操作中，會出現流動性不夠，膠液不能達到預定目標點的問題，并因為膠液粘度大，不能達到調剖半徑，影響調剖效果；從成膠粘度來說：其表現出來的成膠粘度范圍為26000mPa·s至58000mPa·s，最大強度為58000mPa·s，達不到堵水調剖效果。公開號為CN103694977A的專利文獻中記載了一種延緩交聯聚合物深部調剖劑及其制備方法，也采用陰離子聚丙烯酰胺作為交聯主體，成膠時間不易調節。公開號為CN103421475B的專利文獻中記載了一種油井深部復合封堵調剖劑及其應用，該調剖劑存在操作工序繁瑣、藥品腐蝕性高、危險性大等缺點。并對現場溶藥設備有很高的要求，這在一些實際工作中，達不到連續配制、連續注井的技術要求，存在一定的局限性。

發明內容

本發明的目的是提供一種凝膠堵水調剖劑及其制備方法，解決了現有調剖劑在實際生產應用中存在調剖劑成本高、抗溫抗鹽性能差，在高溫高礦化度條件下易脫水、穩定性差、封堵有效期短的技術問題。其以抗溫抗鹽聚合物為聚合主體，添加混合交聯劑形成的凝膠體系，可大幅度降低化學劑用量，成本低廉，且凝膠時間可調，現場可連續操作，在高溫下可持續泵送，在高溫條件下耐熱耐鹽穩定性高，適用于用于不同類型的調剖堵水作業。

本發明所采用的技術方案是：一種凝膠堵水調剖劑，該劑按重量百分比由以下組分組成：非離子聚丙烯酰胺0.4%～0.8%，交聯劑0.4%～0.8%，調節劑0.01%～0.05%，余量為水，所述非離子聚丙烯酰胺分子量為500～800萬，水解度為5%-10%；所述交聯劑為重鉻酸鉀、硫代硫酸鈉和硫脲的混合物，所述調節劑選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉或碳酸氫鈉中的一種。

本發明還提供了一種凝膠堵水調剖劑的制備方法，步驟為：

(a)按上述各組分重量百分比取各組分，先將非離子聚丙烯酰胺投入預先加水的攪拌器中攪拌，溶解1小時形成聚丙烯酰胺溶液；

(b)再投入交聯劑和調節劑，溶解5分鐘；

(c)將上一步驟制得的溶液置于密閉容器中，溫度保持在45℃至80℃，時間為4至48小時即得。

本發明具有的優點及積極效果是：（1）該凝膠堵水調剖劑以抗溫抗鹽聚合物為聚合主體，添加混合交聯劑形成的凝膠體系，且與一般同等分子量的陰離子聚丙烯酰胺相比，陰離子聚丙烯酰胺基液粘度要遠遠大于非離子聚丙烯酰胺，這在實際操作中，會出現流動性不夠，膠液不能達到預定目標點的問題，并因為膠液粘度大，不能達到調剖半徑，影響調剖效果；（2）在實際油井中，不同區塊的油井有不同的數據要求及指標，所以在成膠時間的要求上，不盡相同，本發明通過對調節劑、交聯劑量的調節，可達到成膠時間可調，并且成膠粘度不下降等優點，在高溫條件下耐熱耐鹽穩定性高，適用于不同類型的調剖堵水作業，效果更好，能有效提高采收率；（3）上述組分組合以及百分比范圍使本發明具有大幅度降低化學劑用量，成本低廉，且凝膠時間可調，在高溫下可持續泵送，封堵周期長；用藥操作簡便，對設備要求不高，溶解方便，現場可連續配制；（4）另外，因成膠粘度高，規整性好，所以在注井時，不需采用其它輔助藥劑，如改性膨潤土、油基水泥、粉煤灰、體膨顆粒等占據大量藥劑比例的填充物，并且因為沒有這些填充物，地層間隙中全部為有效藥劑，所以在關井成膠后，效果有所提高，同時節省了藥劑損耗，降低藥劑成本；（5）其在80℃溫度條件下，對膠體的影響并不大，并在長時間放置下，沒有明顯的脫水現象發生，說明膠體內部三維網絡結構的形成是穩定的，這同樣也是因為全部交聯類藥劑都能完全參與反應，不存在過度氧化或還原的問題。故可在配制中采用地下水配制。對最終效果幾乎沒有任何影響，且成本價格低，具有可推廣的優勢。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步詳細說明：