[發(fā)明專利]一種堵水劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210165537.8
• 申請日: 2022-02-17
• 公開（公告）號: CN114561199B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫迎勝;耿超;張喜玲;徐麗娜;溫棟良;王孟江
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類號: C09K8/512
• 分類號: C09K8/512;C09K8/514;C09K8/508
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 李寧

本發(fā)明涉及一種堵水劑及其制備方法，屬于石油開采技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的堵水劑主要由水、堿和以下重量份數(shù)的原料制成：酶解木質(zhì)素5～10份，主交聯(lián)劑2～4份，輔交聯(lián)劑2～3份；所述主交聯(lián)劑為酚醛樹脂預(yù)聚物和/或呋喃樹脂；所述輔交聯(lián)劑為烏洛托品和/或苯酚類化合物。利用酶解木質(zhì)素作為制備堵水劑的主要原料，可變廢為寶。酶解木質(zhì)素中含有豐富的酚羥基、醇羥基和羰基等活性官能團，可以與主交聯(lián)劑和輔交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)生成高強度凝膠，交聯(lián)后的結(jié)構(gòu)是空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，反應(yīng)生成的樹脂又填充于其中，使木質(zhì)素凝膠體系具有優(yōu)良的封堵及耐高溫性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種堵水劑及其制備方法，屬于石油開采技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

疏松砂巖油藏由于埋藏相對較淺、上覆壓力小，地層壓實作用相對較弱，巖石膠結(jié)力弱、地層容易出砂，井筒大都采取機械防砂方式。在稠油熱采過程中，由于地層條件及開發(fā)條件等原因的限制，易出現(xiàn)汽竄、出砂、邊水及底水水淹等問題，導(dǎo)致穩(wěn)產(chǎn)難度大，嚴(yán)重影響了稠油采收率的提高。由于井筒有防砂裝置，顆粒類堵水劑大都過不了防砂管而不能使用，目前用于疏松砂巖油藏堵水的化學(xué)堵劑主要是聚合物凍膠類。然而，現(xiàn)有的聚合物凍膠存在封堵有效期短，容易在高溫150℃左右發(fā)生熱降解而失去封堵作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種堵水劑，用于解決目前疏松砂巖油藏堵水所用的堵水劑存在的耐熱性差的問題。

本發(fā)明的另一個目的在于提供一種堵水劑的制備方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的堵水劑所采用的的技術(shù)方案為：

一種堵水劑，主要由水、堿和以下重量份數(shù)的原料制成：酶解木質(zhì)素5～10份，主交聯(lián)劑2～4份，輔交聯(lián)劑2～3份；所述主交聯(lián)劑選自酚醛樹脂預(yù)聚物、呋喃樹脂、苯酚類化合物中的一種或任意組合；所述輔交聯(lián)劑為烏洛托品和/或尿素。

本發(fā)明的堵水劑，利用酶解木質(zhì)素作為制備堵水劑的主要原料，可變廢為寶。所采用的酶解木質(zhì)素中含有豐富的酚羥基、醇羥基和羰基等活性官能團，可以溶解在堿性溶液中，并且可以與主交聯(lián)劑和輔交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)生成高強度凝膠，交聯(lián)后的結(jié)構(gòu)是空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，反應(yīng)生成的樹脂又填充于其中，可以使形成的木質(zhì)素凝膠體系在300℃的高溫條件下不發(fā)生熱降解，表現(xiàn)出優(yōu)良的封堵及耐高溫性能。堵水劑注入地層后可以封堵疏松砂巖的孔隙，并能緩解近井地帶細粉砂的采出，能解決疏松砂巖油藏?zé)岵删蜻吽虻姿肭衷斐傻挠途吆畣栴}，提高油井采收率。本發(fā)明的堵水劑是一種耐高溫、強度高、適合疏松砂巖油藏深部封堵的堵水劑。

木質(zhì)素是一種復(fù)雜的天然高分子，由苯丙烷基以醚或碳-碳鍵結(jié)合形成雜支鏈的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。其中，酶解木質(zhì)素為采用玉米芯廢渣通過生物法制纖維素乙醇的副產(chǎn)物，酶解木質(zhì)素的提取分離反應(yīng)條件較為溫和，使得酶解木質(zhì)素中仍然保留了大量的酚羥基、醇羥基和羰基等活性官能團。優(yōu)選地，所述酶解木質(zhì)素中酚羥基的含量≥10％。酶解木質(zhì)素中酚羥基的含量≥10％，可以保證酶解木質(zhì)素具有較高的反應(yīng)活性，更易與主交聯(lián)劑和輔交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)后形成具有一定交聯(lián)度的凝膠，進而使堵水劑具有優(yōu)異的強度。

優(yōu)選地，所述堿的重量份數(shù)為0.5～1份。

優(yōu)選地，所述水、酶解木質(zhì)素、主交聯(lián)劑、輔交聯(lián)劑和堿的重量份之和為100份。本發(fā)明堵水劑的固化成膠溫度在90℃以上，成膠時間可控，為4～48h，成膠后突破真空度強度能達到0.08～0.09MPa。成膠后的固化物的穩(wěn)定性強，在300℃的高溫條件下老化5天后膠體的析水率低，并且堵水劑的封堵率≥95％。

優(yōu)選地，所述酚醛樹脂預(yù)聚物的羥甲基含量為18～29％，粘度≤30mPa·s。酚醛樹脂預(yù)聚物中含有大量苯環(huán)，與酶解木質(zhì)素交聯(lián)后，可以提高堵水劑的耐熱性和強度。

本發(fā)明中，酚醛樹脂預(yù)聚物的羥甲基含量按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T14074-2006《木材膠粘劑及其樹脂檢驗方法-羥甲基含量測定法》測定得到。