[發明專利]一種可用海水配制的地下交聯型樹脂調堵劑及其應用

有效

• 申請號: 201810796225.0
• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號: CN109097014B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 劉強;郭東紅;崔曉東;楊曉鵬;侯慶鋒;孫建峰;鄭曉波
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C09K8/508
• 分類號: C09K8/508
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林;董于虎

本說明書提供了一種可用海水配制的地下交聯型樹脂調堵劑及其應用，制備該地下交聯型樹脂調堵劑的組分包括：3wt％?7wt％的磺化甲階酚醛預聚體、2wt％?4wt％的固化劑、0.1wt％?0.3wt％的促凝劑，以及余量的水。磺化甲階酚醛預聚體磺酸鹽官能團賦予陰離子性聚合物在鹽水中良好的水溶性，而苯氧醚鍵結構確保交聯體包被、鎖水的能力。該交聯型樹脂調堵劑可以用海水或更高礦化度的鹽水配制，籠統注入即可選擇性進入高滲地層深部，延緩縮聚固化形成高度鎖水的熱固性、熱惰性樹脂凝膠。在高溫、高濕的地層條件下，能長期承受地層壓差、水流推力和近井地帶負壓作業對堵水劑的抽吸力。

技術領域

本說明書涉及一種可用海水配制的地下交聯型樹脂調堵劑及其應用。

背景技術

我國近海蘊藏著豐富的油氣資源，海上油田高效開發對國民經濟發展和國家能源安全的重要性越來越顯著。然而海上油田儲層厚度大、滲透性好、平面和縱向非均質性嚴重，受到海上采油平臺使用壽命一般只有15-20年的限制，一般采用一套井網多層段合采，強注強采或早期注聚等開發方式來提高短期投資回報，導致原油采出程度低于15％，采油速度僅為1-2％。而陸上油田采出程度一般高于50％。海上油田油井含水率上升快，注入水沿高滲透帶無效循環。

當前陸上油田油井堵水主流處理劑為水泥，耐高溫、封堵強度大，有效期長，但水泥類無機堵劑“高比重、高固相、高沉降、高濾失”，封堵的非選擇性與海上開發多層段合采嚴重違背，往往先造成油層污染，產液量明顯下降，油藏安全得不到保障。酚醛類有機交聯聚丙烯酰胺凍膠目前在海上油田也有一定的研究應用，但聚合物低溫粘度大，無法被準確放置到高滲層，過去主流觀點是聚合物分子在水層伸展、油層蜷縮，使出水通道的滲透率降低幅度比油層大，以此抵消選擇性差的不利影響，但現場應用效果類似于非選擇性堵劑，與設想有較大出入。此外海水配制聚丙烯酰胺溶解時間長，粘度下降速度快，鹽侵、水解導致凝膠有效期短，容易出現“反吐”出地層的現象。

海上油田堵水技術關鍵在于研發在海水中能形成足夠封堵強度、足夠有效期的高度選擇性堵劑。在現有調堵用處理劑中，酚醛樹脂在成膠前為低分子物質，可以注入地層孔隙；縮聚交聯形成不溶不熔的熱固性樹脂，高溫可以封堵孔隙、裂縫、孔洞、竄槽和炮眼等；呈熱惰性，高溫不與地層水反應，有效期長。50年代首先被應用于油井堵水領域，據報道，每消耗1t商品樹脂堵劑，可增產原油186t，經濟效益顯著。但存在的問題是甲階酚醛預聚體為陰離子型低分子聚合物，在鹽水中陰、陽離子發生電中和反應，缺乏分子間靜電斥力，分子無規則熱運動導致預聚體失穩絮凝沉淀。現有技術中對酚醛樹脂抗鹽改性主要集中在混凝土減水劑領域；但是，該方式中的磺化反應主要發生在苯酚的鄰對位，與甲醛加成縮聚固化形成的交聯體在空間網狀結構上存在大量的漏點，束縛、鎖水能力差，仍無法在海水中固化封堵。另外，陸上油田調剖堵水作業容易獲得淡水資源，酚醛樹脂常規應用方法是先用大量清水沖洗地層，隨后泵入用清水配制的酚醛預聚體。而海上油田淡水資源極端匱乏，施工場地小，淡水運輸成本高，要求堵劑必須用海水配制。為此，本領域需要一種有效提高甲階酚醛樹脂預聚體的抗鹽性能的方案。

發明內容

本說明書的目的在于提供一種可以用海水配制的地下交聯型樹脂調堵劑以及在調剖、堵水施工中的應用。

為達到上述目的，一方面，本說明書提供了一種地下交聯型樹脂調堵劑，其中，制備所述交聯型樹脂調堵劑的組分包括：3wt％-7wt％的磺化甲階酚醛預聚體、2wt％-4wt％的固化劑、0.1wt％-0.3wt％的促凝劑，以及余量的水；

以摩爾比計，制備所述磺化甲階酚醛預聚體的原料包括：酚類物質：磺化改性物質：醛類物質＝0-0.3：0.06-0.6：1；