[發明專利]一種封堵大裂縫的耐溫抗鹽高膨脹堵劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201911301249.5
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN110903816B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 金發揚;高士博;竇英杰;李啟航;李科星;杜代軍;宋書渝
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: C09K8/512
• 分類號: C09K8/512
• 代理公司: 成都三誠知識產權代理事務所(普通合伙) 51251
• 代理人: 成實

本發明公開了一種封堵大裂縫的耐溫抗鹽高膨脹堵劑及其制備方法，本用劑體系由以下質量百分比的組分組成：主劑6％～10％，交聯劑0.6％～1％，引發劑0.006％～0.01％，添加劑6％～14％，其余為水；本發明提供的制備方法包括以下步驟：將蒙脫土加入水中制備蒙脫土分散體系；將主劑、交聯劑、引發劑加入蒙脫土分散體系，制備主劑溶液；將主劑溶液放入90～120℃烘箱中使其成膠9～48h，本用劑體系成膠強度可達H級，膨脹倍數為50～80倍，膨脹后強度好，在140℃、礦化度25萬條件下堵水效果良好，本發明適用于高溫高鹽油藏封堵大裂縫水竄通道的調剖堵水作業。

技術領域

本發明涉及油氣田開發技術領域，具體涉及一種封堵大裂縫的耐溫抗鹽高膨脹堵劑及其制備方法。

背景技術

高溫高鹽的油藏一般具有溫度高(90-150℃)，礦化度高(12×10⁴-20×10⁴mg/L)等特點，傳統堵劑在其高溫高鹽油藏條件下易出現穩定性差，易脫水，強度差等問題。進行堵水作業時，若堵劑強度不夠，會堵水后仍高含水、油井產量恢復后又快速下降，有效期短等一系列問題，所以解決過多產水問題，提高堵劑在大裂縫及縫洞型油藏中的堵水效果，是高含水油田提高采收率和降低成本的關鍵因素之一。

現有的一些堵劑技術，例如，CN 109913189 A中提供的一種聚合物納米微球，雖然具有耐溫抗鹽性能，膨脹倍數最高為14倍左右。因其粒徑為納米級別，對于封堵高滲層及小裂縫效果較好，但不能用于封堵大裂縫及其縫洞。因此，對于存在大裂縫的油藏，進行堵水時需要研發粒徑較大及膨脹性能更好的堵劑。CN 86108877 A提供一種鋯凍膠堵水劑，由成膠劑PAM與交聯劑無機鋯化合物組成；本堵劑既可用于油井，進行選擇性堵水；又可用于注水井，調整吸水剖面。雖然其熱穩定性好、堵水率高，但是對于我國西部等高溫高鹽油藏來說，這類聚合物凍膠仍存在很多需要解決的技術難題，如高溫易造成凍膠中聚合物的降解，結構受到破壞；高礦化度會使凍膠類堵劑在地層內脫水，體積收縮，堵劑強度降低等問題。CN 102040975 A公開了一種硅酸鹽堵水劑，盡管配置方便、價格低，但其強度卻較低，高溫下成膠時間短，現場應用受到限制。另外還有一種木質素磺酸鹽與苯酚、甲醛、聚合物組成的凝膠，由于酚醛類具有較高毒性，現場也限制其使用，不利于環境保護；且要求成膠時間、pH和溫度范圍有局限性，也不適合于高溫高鹽油藏。因此研發一種適用于高溫高鹽油藏堵水封堵體系對進一步提高大裂縫水竄通道油藏，甚至縫洞油藏的采收率有重要意義。

發明內容

鑒于以上技術問題，本發明的目的是針對現有技術的缺陷，提供了一種封堵大裂縫的耐溫抗鹽高膨脹堵劑及其制備方法。本發明提供的一種封堵大裂縫的耐溫抗鹽高膨脹堵劑具有良好的抗高溫高鹽性能，成膠強度高，體系膨脹倍數高，適用于高溫高鹽大裂縫油藏深部堵水作業。

本發明提供了一種封堵大裂縫的耐溫抗鹽高膨脹堵劑體系，該堵劑體系由主劑、酚醛交聯劑、偶氮類引發劑以及蒙脫土添加劑發生交聯形成。在此過程中，通過控制主劑比例來控制最終成膠時間及最終膨脹倍數，通過添加蒙脫土添加劑來增強體系的成膠強度。體系的各原料組分的質量百分數如下。

本發明采用以下技術方案為：

一種封堵大裂縫的耐溫抗鹽高膨脹堵劑體系，以質量比計，所述堵劑由包括以下組分的原料制備而成：

主劑：6％～10％，

交聯劑：0.6％～1％，

引發劑：0.006％～0.01％，

添加劑：6％～14％，

余量為水；

所述主劑由等質量比的單體1和丙烯酰胺組成，所述單體1為丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的至少一種；所述添加劑為蒙脫土；所述交聯劑為苯酚和甲醛按質量比1:9配置成的混合物；所述引發劑為偶氮類引發劑。