[發明專利]一種堵水劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202210165537.8
• 申請日: 2022-02-17
• 公開（公告）號: CN114561199B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 孫迎勝;耿超;張喜玲;徐麗娜;溫棟良;王孟江
• 申請（專利權）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: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 李寧

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

技術領域

本發明涉及一種堵水劑及其制備方法，屬于石油開采技術領域。

背景技術

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條件等原因的限制，易出現汽竄、出砂、邊水及底水水淹等問題，導致穩產難度大，嚴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堵劑主要是聚合物凍膠類。然而，現有的聚合物凍膠存在封堵有效期短，容易在高溫150℃左右發生熱降解而失去封堵作用。

發明內容

本發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。

為了實現上述目的，本發明的堵水劑所采用的的技術方案為：

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

本發明的堵水劑，利用酶解木質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，并且可以與主交聯劑和輔交聯劑發生交聯反應生成高強度凝膠，交聯后的結構是空間網架結構，反應生成的樹脂又填充于其中，可以使形成的木質素凝膠體系在300℃的高溫條件下不發生熱降解，表現出優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熱采井因邊水或底水入侵造成的油井高含水問題，提高油井采收率。本發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。

木質素是一種復雜的天然高分子，由苯丙烷基以醚或碳-碳鍵結合形成雜支鏈的三維網狀結構。其中，酶解木質素為采用玉米芯廢渣通過生物法制纖維素乙醇的副產物，酶解木質素的提取分離反應條件較為溫和，使得酶解木質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。優選地，所述酶解木質素中酚羥基的含量≥10％。酶解木質素中酚羥基的含量≥10％，可以保證酶解木質素具有較高的反應活性，更易與主交聯劑和輔交聯劑發生交聯反應后形成具有一定交聯度的凝膠，進而使堵水劑具有優異的強度。

優選地，所述堿的重量份數為0.5～1份。

優選地，所述水、酶解木質素、主交聯劑、輔交聯劑和堿的重量份之和為100份。本發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％。

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

本發明中，酚醛樹脂預聚物的羥甲基含量按照標準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。