本發(fā)明屬于油田堵水調(diào)剖，尤其涉及一種復(fù)合顆粒、其制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著油田長期注水開發(fā)的不斷深入，數(shù)據(jù)表明，我國油井平均含水率已經(jīng)超過80％，部分油井的含水率甚至已經(jīng)達到90％以上。油藏中注入水的優(yōu)滲通道持續(xù)形成，油井出水問題嚴重，導(dǎo)致注水井控制程度低、油層采收率減少、管線結(jié)垢與腐蝕嚴重以及增加環(huán)境污染等諸多問題，嚴重制約油田的高效開發(fā)，因此急需研究出更加高效、優(yōu)質(zhì)的油田化學(xué)堵水調(diào)剖劑。

2、國內(nèi)外油田化學(xué)調(diào)剖堵水技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，由最初的水泥漿堵水發(fā)展到樹脂堵水調(diào)剖，再到現(xiàn)在的堵水劑主流——水溶性聚合物凝膠類堵劑，油田堵水劑品種日趨多元。多數(shù)油田地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，非均質(zhì)性嚴重，優(yōu)勢流動通道的導(dǎo)流能力極強，且多數(shù)油井具有高溫高鹽特性。受縫洞型油藏堵水實施效果影響，已有的調(diào)剖堵水材料顆粒吸水膨脹速度快，因此注入深度受限，吸水飽和后顆粒材料易破碎，無法實現(xiàn)精準堵漏，堵漏效果差。并且現(xiàn)行堵水技術(shù)存在用量大、費用高的問題，因此，開展深部調(diào)驅(qū)技術(shù)的研究，同時針對高溫高鹽油藏開發(fā)新型耐溫耐鹽堵劑是非常有必要的。

3、橡膠粉復(fù)合顆粒是一種很有潛力的顆粒堵劑，其在深層鉆井時能夠在較寬溫度范圍的鉆井作業(yè)條件下持續(xù)發(fā)揮作用，起到良好的封堵和降濾失效果。但是目前的橡膠粉復(fù)合顆粒存在以下問題：性能方面，耐溫耐鹽性不足，受到地層溫度、礦化度和壓力的影響后，穩(wěn)定性變差；生產(chǎn)工藝方面，生產(chǎn)能耗較高，廢舊橡膠復(fù)合改性需要在較高的溫度下進行反應(yīng)，在某些情況下，還需對其進行機械攪拌，生產(chǎn)設(shè)備復(fù)雜，前期投入較大，不利于推廣；生產(chǎn)成本方面，廢舊橡膠復(fù)合改性瀝青生產(chǎn)線投入較高，由于貯存穩(wěn)定性和運輸穩(wěn)定性較差，不宜長時間貯存和遠距離運輸，生產(chǎn)場所相對較密集，增加了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，整個生產(chǎn)步驟繁瑣，成本較高，難以工業(yè)化。

4、因此，現(xiàn)有的復(fù)合橡膠粉顆粒堵劑在技術(shù)和性能上仍有較大的改進提升余地。而性能優(yōu)良的裂縫型深部調(diào)驅(qū)顆粒的研發(fā)，無疑會對縫洞型碳酸鹽巖油藏開發(fā)以及最終的經(jīng)濟效益產(chǎn)生積極作用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明之一提供了一種制備復(fù)合顆粒的方法，其包括以下步驟：

2、1)將聚乙烯醇、苯基橡膠、含苯環(huán)的交聯(lián)劑和第一分散劑混合，得到第一分散液；

3、2)使所述第一分散液和第二分散劑混合，得到第二分散液；

4、3)使所述第二分散液在催化劑的作用下反應(yīng)，得到所述復(fù)合顆粒。

5、根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式，將所述聚乙烯醇和第一分散劑的總質(zhì)量計為100％，所述聚乙烯醇的質(zhì)量為5wt％至10wt％，所述苯基橡膠的質(zhì)量為5wt％至15wt％，所述含苯環(huán)的交聯(lián)劑的質(zhì)量為1wt％至3wt％；和/或

6、所述聚乙烯醇和含苯環(huán)的交聯(lián)劑的總質(zhì)量與所述催化劑的體積的比為(6至13):(1至3)；和/或

7、所述第二分散劑的質(zhì)量為所述聚乙烯醇和第一分散劑總質(zhì)量的2至4倍。

8、根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式，所述聚乙烯醇選自聚乙烯醇1788和/或聚乙烯醇1799。

9、根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式，所述苯基橡膠為丁苯橡膠；

10、優(yōu)選地，所述苯基橡膠為過80目篩的丁苯橡膠粉。

11、本發(fā)明中，所述苯基橡膠為廢舊的苯基橡膠粉，優(yōu)選丁苯橡膠材質(zhì)的廢舊輪胎粉碎后得到的丁苯橡膠粉。

12、根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式，所述含苯環(huán)的交聯(lián)劑選自對苯二甲醛、過氧化氫二異丙苯、對甲苯磺酸和對甲苯磺酰氯中的至少一種；和/或

13、所述催化劑為無機強酸；

14、優(yōu)選地，所述催化劑為濃鹽酸和/或濃硫酸。

15、根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式，所述第一分散劑為水。

16、根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式，所述第二分散劑為表面活性劑溶液；

17、優(yōu)選地，將所述表面活性劑溶液中溶劑的質(zhì)量計為100％，所述表面活性劑的用量為0.1wt％至0.5wt％；

18、優(yōu)選地，所述表面活性劑為span-80、span-60、span-40和聚山梨酯中的至少一種；

19、和/或

20、所述溶劑為四氯化碳、丙二醇、乙醇、乙醚和石油醚中的至少一種。

21、根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式，所述步驟1)中混合的溫度為85℃至95℃；和/或

22、所述步驟2)中通過攪拌混合；和/或所述攪拌的速度為350rpm至400rpm；和/或

23、在步驟3)中，所述反應(yīng)的條件為在25℃至40℃下反應(yīng)2h至4h。

24、根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式，在步驟3)中，將所述反應(yīng)得到的反應(yīng)產(chǎn)物過濾，用甲醇清洗后再用水清洗，得到所述復(fù)合顆粒。

25、本發(fā)明之二提供了一種由本發(fā)明之一所述方法制備得到的復(fù)合顆粒；

26、優(yōu)選地，所述復(fù)合顆粒的粒徑為10目至60目。

27、本發(fā)明之一所述方法制備得到的復(fù)合顆?；虮景l(fā)明之二所述的復(fù)合顆粒在高溫高鹽縫洞型碳酸鹽巖油藏堵水調(diào)剖中的應(yīng)用，尤其是作為調(diào)堵劑的應(yīng)用；

28、優(yōu)選地，所述高溫為不低于130℃；和/或

29、所述高鹽為礦化度不低于210000mg/l。

30、本發(fā)明的有益效果：

31、針對現(xiàn)有技術(shù)中的復(fù)合橡膠粉顆粒堵劑存在的生產(chǎn)成本高、工藝復(fù)雜、制備所需的溫度過高、耐溫耐鹽性差、高溫下穩(wěn)定性差的問題，本發(fā)明提供了一種復(fù)合顆粒、其制備方法及應(yīng)用。所述復(fù)合顆粒由聚乙烯醇和含苯環(huán)的交聯(lián)劑在催化劑的作用下反應(yīng)，填充苯基橡膠后得到。

32、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

33、(1)本發(fā)明提供的復(fù)合顆粒制備價格低廉，原料易得，節(jié)約了成本；

34、(2)解決了廢舊苯基橡膠直接丟棄帶來的環(huán)境污染問題，資源得到重復(fù)利用，變廢為寶；

35、(3)廢舊苯基橡膠填充含量高，工藝設(shè)備和步驟簡單，反應(yīng)條件簡便，易于工業(yè)化；

36、(4)廢舊苯基橡膠是填料又是支撐劑，起到緩沖和支撐的作用，使顆粒具備優(yōu)異的韌性，良好的形變性，密度可以根據(jù)橡膠粉比例進行調(diào)控，使得顆粒易于懸浮攜帶；

37、(5)所述復(fù)合顆粒能夠耐高溫(不低于130℃)、耐高鹽(礦化度不低于210000mg/l)，其中的含苯環(huán)的交聯(lián)劑和苯基橡膠之間協(xié)同增效，增強復(fù)合顆粒的耐高溫、耐高鹽性能；

38、(6)所述復(fù)合顆粒高溫下可二次粘連，粘連后形變能力強：在130℃、210000mg/l礦化度下的老化實驗中，本發(fā)明提供的復(fù)合顆粒在老化時間為3至6天時開始粘連，老化時間為27至36天時中度粘連，老化時間為43至54天時完全粘連；老化時間達60天后，沒有大量溶解，化學(xué)穩(wěn)定性好，且依舊具有較好的彈性、可變形性和韌性，可用作調(diào)堵劑實現(xiàn)深部液流轉(zhuǎn)向。

技術(shù)特征：

1.一種制備復(fù)合顆粒的方法，其包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述聚乙烯醇和第一分散劑的總質(zhì)量計為100％，所述聚乙烯醇的質(zhì)量為5wt％至10wt％，所述苯基橡膠的質(zhì)量為5wt％至15wt％，所述含苯環(huán)的交聯(lián)劑的質(zhì)量為1wt％至3wt％；和/或

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述聚乙烯醇選自聚乙烯醇1788和/或聚乙烯醇1799。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，所述苯基橡膠為丁苯橡膠；

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，所述含苯環(huán)的交聯(lián)劑選自對苯二甲醛、過氧化氫二異丙苯、對甲苯磺酸和對甲苯磺酰氯中的至少一種；和/或

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，所述第一分散劑為水。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，所述第二分散劑為表面活性劑溶液；

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟1)中混合的溫度為85℃至95℃；和/或

9.一種由權(quán)利要求1至8中任一項所述方法制備得到的復(fù)合顆粒；

10.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法制備得到的復(fù)合顆?；驒?quán)利要求9所述的復(fù)合顆粒在高溫高鹽縫洞型碳酸鹽巖油藏堵水調(diào)剖中的應(yīng)用，尤其是作為調(diào)堵劑的應(yīng)用；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種復(fù)合顆粒、其制備方法及應(yīng)用。所述復(fù)合顆粒由聚乙烯醇和含苯環(huán)的交聯(lián)劑在催化劑的作用下反應(yīng)，填充苯基橡膠后得到。本發(fā)明提供的復(fù)合顆粒能夠耐高溫(不低于130℃)、耐高鹽(礦化度不低于210000mg/L)，具有自愈合能力，在高溫下可二次粘連，粘連后形變能力強，可實現(xiàn)深部液流轉(zhuǎn)向。

技術(shù)研發(fā)人員：趙海洋,席玲慧,李亮,伍亞軍,石鑫,楊映達
受保護的技術(shù)使用者：中國石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19