[發明專利]一種中高溫油藏調剖用緩慢交聯凍膠及其制備方法

有效

• 申請號: 202110381322.5
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113249102B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 葛際江;李路路;郭洪賓;吳千慧;焦保雷;王建海
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C09K8/512
• 分類號: C09K8/512;C09K8/88
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 楊磊

本發明涉及一種中高溫油藏調剖用緩慢交聯凍膠及其制備方法，所述凍膠包括以下質量百分比的組分組成：主劑0.4％～1.0％、交聯劑0.2％～1.0％、催化劑0.05％～0.2％、穩定劑0.3％～1.0％、促進劑0.025％～0.1％和余量水，各組分之和為100％。所述主劑為丙烯酰胺/2?丙烯酰胺?2?甲基丙磺酸(AM?AMPS)共聚物，交聯劑為三聚氰胺甲醛樹脂，催化劑為氯化銨，穩定劑為酸性硅溶膠，促進劑為對苯二酚。本發明的中高溫油藏調剖用緩慢交聯凍膠適用于90～110℃、礦化度1.0×10⁵～4.0×10⁵mg/L的油層堵水調剖，成膠時間在72～168小時可控，形成的凍膠強度高，可達到G～I級別，穩定性好，可滿足深部調剖現場作業要求。

技術領域

本發明涉及油田化學領域，具體涉及一種中高溫油藏調剖用緩慢交聯凍膠，可以作為大劑量封堵或深部調剖用堵水劑。

背景技術

油田注水開發后期，由于油藏非均質性、油水流度差異等原因，油井往往會出現水竄，含水率劇增。油井過早水竄會導致儲層波及體積小、采收率低，同時帶來污水處理量大、管線腐蝕等問題，增加采油成本，易造成環境污染。調剖堵水則是高含水油田控水穩油的重要技術，其關鍵是堵劑。其中，凍膠是油水井調剖堵水最常用的堵劑，由水溶性聚合物與交聯劑在一定條件下反應生成。常用的水溶性聚合物是部分水解聚丙烯酰胺，交聯劑則包括無機交聯劑(如鉻類、鋯類、鋁類)、酚醛類交聯劑、聚乙烯亞胺等。然而，在中高溫(90～110℃)油藏使用凍膠進行調剖堵水時往往存在聚合物受熱分解導致封堵失效、成膠過快而難以滿足大劑量或深部調剖技術要求等問題。此外，國內中高溫油藏往往伴隨高鹽問題，而高礦化度會導致凍膠脫水收縮，導致封堵失效。上述問題都是在凍膠堵劑研究中需要解決的問題。

關于含鉻類凍膠專利報道，例如：專利CN104910883A公開了一種延遲交聯鉻凍膠調剖堵水劑。該堵劑由0.3～0.8％部分水解聚丙烯酰胺、0.02～0.20％重鉻酸鈉、0.15～0.50％添加劑和水組成。雖然該堵劑成膠強度高，在80℃條件下熱穩定性好，但鉻凍膠成膠時間調控難度大，不利于深部調剖，并且Cr³⁺具有較高的毒性，逐漸被限制使用。

酚醛交聯劑可由酚類(苯酚、對苯二酚、間苯二酚等)與醛類(甲醛、多聚甲醛、烏洛托品等)復合構成，也可直接使用水溶性酚醛樹脂等合成工業品。專利CN103232839A公開了一種適于高溫高鹽油藏堵水調剖用的堵水劑，該堵水劑采用酚醛交聯劑，適用于90～150℃油藏，成膠強度高，但成膠時間短(小于2天)，并且甲醛、烏洛托品等屬于危化品，管控嚴格，在現場應用受到限制；專利CN106634903A公開了一種互穿型聚合物網絡體凍膠及其制備方法與應用，專利CN110790959A公開了水溶性酚醛樹脂交聯劑低溫快速成膠促交劑及其制備方法和應用。上述堵劑交聯劑采用水溶性酚醛樹脂，形成的凍膠封堵性能好、耐沖刷，但水溶性酚醛樹脂與聚合物交聯過快，成膠時間短，不能滿足深部調剖或者大劑量封堵的技術需求，此外，其凍膠強度偏弱，穩定性較差。

專利CN103232839A報道了用栲膠、木質素為原料制備的凍膠堵劑。雖然這類堵劑具有較強的耐溫能力，一旦成膠后很難通過熱、破膠劑破膠，形成的凍膠脆，缺乏彈性，粘附力不強難以形成有效封堵。而通過沉淀進行的封堵措施，如專利CN102040975A公開了一種硅酸鹽堵水劑，雖然通過硅酸鈉、硫酸鋁、氯化鈣、淀粉、水泥構建了一種制備方便、價格低廉的硅酸鹽堵劑，但其在高溫下成膠時間短，不利于現場應用。因此研發一種適用于中高溫油藏調剖用的緩慢成膠的穩定堵水體系對進一步提高采收率具有重要意義和應用價值。

發明內容

針對現有技術的不足，尤其是凍膠類堵劑成膠時間快，難以滿足大劑量封堵或深部調剖技術要求。本發明優選了與水溶性聚合物交聯慢的三聚氰胺甲醛樹脂作為交聯劑，并通過添加低劑量酚促進劑和納米顆粒，提供了一種在90～110℃成膠時間長、凍膠形成后具有較好穩定性的凍膠及其制備方法。

本發明的技術方案如下：