一種超分子油井選擇性堵水劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬油田采油助劑領域，特別是涉及油井選擇性堵水劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，我國多數(shù)油田已經(jīng)進入中后期開發(fā)階段，綜合含水率急劇上升，多數(shù)油藏 綜合含水率已超過90 %，嚴重影響著油田的正常生產(chǎn)，油井出水已成為注水開發(fā)油田所面 臨的一個嚴重問題。為此，油井通常要進行堵水，使其含水率降低。堵水的實質(zhì)是改變水在 地層中的流動方向，通過堵水可以保持地層能量，提高注入水或其它驅(qū)油劑的波及系數(shù)，從 而使原油的采收率提高。
[0003] 目前已有各種油井堵水劑，例如聚丙烯酰胺-木質(zhì)素磺酸鹽類選擇性堵水劑（浙 江大學2001年碩士論文）、黃原膠-AMPS-膨潤土復合型堵水劑（石油化工高等學校學報， 2011年12月）、磁性聚合物復合微球調(diào)剖堵水劑（北京化工大學2012年碩士論文）、CN 103013480A、CN103773338A等等，但是本領域仍然需要選擇性好、有效的堵水劑。本發(fā) 明的堵水劑適用于油田、油水井堵水調(diào)剖，具有強度好、耐高溫、堵水效果好等優(yōu)點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明設計并制備了一種側鏈含e-環(huán)糊精和苯環(huán)的自組裝超分子聚合物。本發(fā) 明首先合成了一種含有N原子的主鏈，然后分別將含e-環(huán)糊精和苯環(huán)的側鏈通過接枝連 接到主鏈上，制備出了側鏈同時含有環(huán)糊精和苯環(huán)的聚合物。這種聚合物在油井親水 地層內(nèi)吸附后，可以通過側鏈的環(huán)糊精和苯環(huán)的自組裝生成超分子，從而達到油井選 擇性自發(fā)堵水的目的，克服了以往堵水劑油水選擇性差的問題。
【具體實施方式】
[0005] 實施例1
[0006] (1)將〇.45mol精制的0-環(huán)糊精加入帶有攪拌裝置的反應容器中，并加入 5.Omol乙醇，充分混合后，于65°C中恒溫0. 5h，成均勻溶液，用滴液漏斗向反應容器中緩 慢滴加〇. 4mol環(huán)氧氯丙烷，滴畢，將反應液升溫至70°C?75°C，反應3h，反應結束后加入 0.5mol1-氯甲基苯，充分混合；
[0007] (2)將0? 2mol二乙烯三胺加入帶有攪拌裝置的反應容器，加入3. Omol乙醇，升溫 至70°C，用滴液漏斗緩慢滴加0.2mol環(huán)氧氯丙烷，滴畢，70°C反應3h;
[0008] (3)將步驟（1)所得混合液用滴液漏斗緩慢滴加至步驟（2)所得混合物中，滴畢， 升溫至90°C?95°C，反應4h，得到產(chǎn)物。質(zhì)譜法測得產(chǎn)物的平均分子量約為24100,其聚合 度為17. 1。
[0009] 實施例2
[0010] (1)將〇.5mol精制的0-環(huán)糊精加入帶有攪拌裝置的反應容器中，加入5.Omol乙 醇，充分混合，于65°C中恒溫0. 5h，成均勻溶液，用滴液漏斗向反應容器中緩慢滴加0. 5mol 環(huán)氧氯丙烷，滴畢，將反應液升溫至70°C?75°C，反應3.Oh，反應結束后加入0. 5moll-氯甲 基苯，充分混合；
[0011] (2)將0? 3mol二乙烯三胺加入帶有攪拌裝置的反應容器中，加入3.Omol乙醇，升 溫至70°C，用滴液漏斗緩慢滴加0. 3mol環(huán)氧氯丙烷，滴畢，70°C反應3h;
[0012] (3)將步驟⑴所得混合液用滴液漏斗緩慢滴加至步驟⑵所得混合物中，滴畢， 升溫至90°C?95°C，反應4h，得到產(chǎn)物。質(zhì)譜法測得產(chǎn)物平均分子量約為23060,其聚合度 為 16. 4。
[0013] 實施例3
[0014] (1)將0? 55mol精制的0 -環(huán)糊精加入帶有攪拌裝置的反應容器中，加入5.Omol 乙醇，充分混合，于65°C中恒溫0. 5h，成均勻溶液。用滴液漏斗向反應容器中緩慢滴加 0? 6mol環(huán)氧氯丙烷，滴畢，升溫至70°C?75°C，反應3. 0h，反應結束后加入0? 5moll-氯甲 基苯，充分混合；
[0015] (2)將0. 4mol二乙烯三胺加入帶有攪拌裝置的反應容器中，加入3. Omol乙醇，升 溫至70°C，用滴液漏斗緩慢滴加0. 4mol環(huán)氧氯丙烷，滴畢，70°C反應3. Oh ;
[0016] (3)將步驟⑴所得混合液用滴液漏斗緩慢滴加至步驟⑵所得的混合物中，滴 畢，升溫至90°C?95°C，反應4h，得到產(chǎn)物。質(zhì)譜法測得產(chǎn)物平均分子量約為21370,其聚 合度為15. 2。
[0017] 實施例4
[0018] 使用實施例1-3中的產(chǎn)物，通過測定自組裝發(fā)生后溶液中的有效物含量，可以間 接表征分子的自組裝速度。結果顯示：在30°C、60°C和90°C三種溫度下，三種產(chǎn)物的溶液有 效含量均在〇. 5天后表現(xiàn)出突減現(xiàn)象，到2天后達到極點，溶液中有效成分均為0. 02%。
[0019] 實施例5
[0020] 使用實施例1-3中的產(chǎn)物，組裝制備成直徑為2. 5cm，高為2. 5cm的圓柱體，自然干 燥后測定其抗壓強度。三種產(chǎn)物的抗壓強度分別為8. 9MPa、9. 5MPa、9. 7MPa。
[0021] 實施例6
[0022] 將粒徑為0.1?0.6mm的石英砂或地層砂和一定量的高嶺土（200目）按一定比 例混勻，裝入有機玻璃管（80cmX5cm);裝填過程中需用有機玻璃棒壓實，兩端分別用出口 孔徑為0.5cm的金屬帽封住，制備出不同滲透性（高、中、低）的人工巖心。然后在60°C， 飽和一個巖心體積（1PV)的粘度為200mPa.s原油，制備出含油巖心；將一根未飽和原油的 巖心管（1#)(飽和地層水，礦化度為35000mg/L，CaCl^ )和一根飽和原油的巖心管（2#) 并聯(lián)水平放置，備用；正向通入礦化度為350000mg/L的地層水，等兩根巖心管兩側壓差穩(wěn) 定后，再反向注入1-6PV的質(zhì)量百分數(shù)為3%的實施例1中的產(chǎn)物，靜止反應若干小時，測定 1#巖心管滲透率I和和2#巖心管滲透率K2，并分別于30°C，60°C和90°C三種溫度下測定 兩種巖心不同處理量（1-6PV)處理前后的滲透率變化。結果見表1、表2、表3。
[0023] 對于高滲親水巖心（1#)和親油巖心（2#)，3%的實施例1中的產(chǎn)物，處理量分別 為1、2、3、4、5和6PV，隨著處理量的增加，堵水率大幅上升，隨著溫度的升高，堵水率稍有下 降。處理量為1PV時，三種溫度下（30°C，60°C，90°C)堵水率均大于55%;處理量為4PV時， 堵水率均達到了 80%以上，而堵油率隨著處理量和溫度的增加均有小幅度增大。處理量為 1PV時，三種溫度下（30°C，60°C，90°C)堵油率小于3% ;處理量為4PV時，堵油率增大到了 12%左右。結果表明：該堵水劑對于較高滲透性的巖心具有理想的油、水選擇性封堵能力。
[0024] 表1 30°C條件下實施例1產(chǎn)物對高滲含水、含油巖心的封堵率（48h)
[0025]
【主權項】
1. 一種超分子油井選擇性堵水劑，其特征在于其結構可用如下通式表示：
式中Ri、R2分別為基團（I)、基團（n)，m為1、2或3 ;n為15、16或17。
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2. 權利要求1所述的一種超分子油井選擇性堵水劑的制備方法，其特征在于按如下步 驟實施： 第一步，將0. 45?0. 6mol 0 -環(huán)糊精與5mol無水己醇充分混合后，在65 °C中恒 溫0. 5?化，成均勻溶液，向該溶液中緩慢滴加0. 4?0. 6mol環(huán)氧氯丙燒，滴畢，升溫至 70°C?75°C反應3?化，反應結束后加入0. 5moll-氯甲基苯，充分混合； 第二步，將0. 2?0. 4mol二己締S胺與3mol無水己醇充分混合，升溫至70°C，再向該 溶液中緩慢滴加0. 2?0. 4mol環(huán)氧氯丙燒，滴畢，于70 °C反應3?化； 第=步，將第一步所得混合溶液緩慢滴加至第二步所得反應產(chǎn)物中，滴畢，將反應體系 升溫至90°C?95°C反應4?化，得最終產(chǎn)品。

【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超分子油井選擇性堵水劑及其制備方法。該堵水劑在油井親水地層中利用自身側鏈基團的自組裝生成超分子結構，從而達到油水選擇性堵水的目的。該堵水劑克服了目前堵水劑選擇性差的問題，可大大降低油井所產(chǎn)原油含水量，提高原油開采效率，降低原油開采成本。
【IPC分類】C08B37-16, C09K8-50, C08G81-00
【公開號】CN104592524
【申請?zhí)枴緾N201410844248
【發(fā)明人】麻金海, 孔淑玲
【申請人】青島大學
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月23日