[發明專利]一種油田冬季用低粘低凝點交聯劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202010006388.1
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN113072671A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 孟科全;朱立國;黃波;高波;楊萬有;魏子揚;張艷輝;吳婧
• 申請（專利權）人: 中海油能源發展股份有限公司
• 主分類號: C08G8/28
• 分類號: C08G8/28;C08G8/32;C09K8/512
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎;張靜

本發明提供一種油田冬季用低粘低凝點交聯劑及其制備方法，由酚醛樹脂和改性劑組成，組成重量份如下：酚醛樹脂76?83重量份，酚類和甲醛的摩爾比為(1?4):(1?3)，改性劑17?24重量份，改性劑采用醇類或羧酸鹽類，改性劑采用醇類和羧酸鹽類組合時，醇類和羧酸鹽類比例(10?40):1。該交聯劑與部分水解聚丙烯酰胺可發生交聯反應，成膠強度可達30000mPa·s以上，能夠用于油田寒冷冬季調剖堵水措施作業中，在油田穩油控水方面前景較好。

技術領域

本發明涉及油田化學技術領域，更具體地說涉及一種油田冬季用低粘低凝點交聯劑及其制備方法。

背景技術

砂巖油藏長期注水開發中后期，由于地層原始非均質性、注入水沖刷、油水流度差異等因素加劇了地層非均質性，導致注水沿著高滲透層突進，進而油井水淹含水越來越高，水低效循環嚴重。目前常用的提高注水開發效果的方法是注入聚合物凍膠封堵高滲透層，迫使注入水轉向，啟動低滲透層原油。聚合物凍膠由聚合物和交聯劑在一定條件下交聯而成，根據交聯劑的種類，主要分為金屬離子交聯聚合物凍膠和有機酚醛交聯聚合物凍膠。

交聯用金屬離子主要包括鋁離子，鉻離子和鋯離子等，鋁離子交聯聚合物強度較低，鉻離子對環境有危害，鋯離子交聯聚合物成膠快，這些不利因素限制了金屬離子交聯劑在油田調剖方面的應用。

早期油田應用的有機酚醛交聯劑是甲醛和苯酚單體，由于單體毒性大，現場不再使用。目前應用較多的是酚醛樹脂交聯劑，制備酚醛樹脂交聯劑的原料為甲醛和苯酚，通過催化劑，在一定的溫度下反應一定時間，最終生成酚醛樹脂交聯劑溶液。由于現有的酚醛樹脂交聯劑中多亞甲基醚的多羥甲基苯酚含量高，使得酚醛樹脂溶液粘度較大，在水中和聚合物溶液中自分散效果不好，不利于在線調剖技術的現場應用；另一方面由于酚醛樹脂是液體的，凝點高于-18℃，在北方油田冬季施工，存在凝固的風險，限制了酚醛樹脂交聯劑在冬季的現場應用；此外，酚醛樹脂由于含有大量酚羥基基團，交聯劑容易縮聚，交聯劑有效期僅1-3個月，存在有效期短的缺點。

發明內容

本發明克服了現有技術中的不足，現有的酚醛樹脂交聯劑中，多亞甲基醚的多羥甲基苯酚含量高，使得酚醛樹脂溶液粘度大，自分散效果不好，不利于現場應用；且由于酚醛樹脂是液體的，凝點高于-18℃，在北方油田冬季施工，存在凝固的風險，限制了酚醛樹脂交聯劑在冬季的現場應用，提供了一種油田冬季用低粘低凝點交聯劑及其制備方法，該交聯劑與部分水解聚丙烯酰胺可發生交聯反應，成膠強度可達30000mPa·s以上，能夠用于油田寒冷冬季深部調剖作業中，在油田穩油控水方面前景較好。

本發明的目的通過下述技術方案予以實現。

一種油田冬季用低粘低凝點交聯劑，由酚醛樹脂和改性劑組成，組成重量份如下：

酚醛樹脂76-83重量份，酚類和甲醛的摩爾比為(1-4):(1-3)，

改性劑17-24重量份，改性劑采用醇類或羧酸鹽類，改性劑采用醇類和羧酸鹽類組合時，醇類和羧酸鹽類比例(10-40):1。

酚醛樹脂的制備方法：以甲醛和酚類為原料在無機堿性催化劑作用下，經縮合反應制得酚醛樹脂，其中，酚類和甲醛的摩爾比為1:2-3:1。

酚類采用對苯二酚、間苯二酚或苯酚。

無機堿性催化劑采用氫氧化鈉或氫氧化鈣，無機堿性催化劑的用量為甲醛和酚類總重量的1-3％。

改性劑采用醇類和羧酸鹽類組合時，醇類和羧酸鹽類比例20:1-40:1。

改性劑采用甲醇、乙醇、異丙醇、乙酸鈉或次氮基三乙酸鈉。

低粘低凝點交聯劑的粘度為3-10mPa·s，凝點為-18～-25℃，室溫20-25℃下有效期4-6個月，低粘低凝點交聯劑交聯聚合物凍膠的成膠時間15-120h，成膠強度為5000m-100000mPa·s。