專利名稱：一種氣井控水劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣井控水劑及其制備方法，尤其涉及一種用于近水或高含水低滲 氣藏氣井控水開采或控水壓裂改造。
背景技術(shù)：
氣井控水技術(shù)是目前國內(nèi)外應(yīng)用較多的排水采氣的方法，對這些出水氣井的處 理，能否采用油井常用的堵水方法呢？這是國內(nèi)外氣田工作者普遍想解決的問題。隨著天 然氣在工業(yè)能源中的地位與日劇增，天然氣的發(fā)展也已成為一個熱點，為此國內(nèi)外石油和 氣田工作者也加大了對氣田開發(fā)中提高采收率措施的研究力度。對一些出水氣井，如果能 用控水技術(shù)直接解決的話，不僅可以降低處理成本，增加經(jīng)濟(jì)效益，而且還避免了排水采氣 工藝中大量產(chǎn)出水的處理，減輕了環(huán)境污染、地層出砂、管線腐蝕和結(jié)垢等現(xiàn)象。特別是對 一些采用排水采氣工藝技術(shù)成本較高或現(xiàn)場不具備排水采氣工藝技術(shù)條件的出水氣井的 處理，更有必要研究氣井控水技術(shù)。目前，選擇高效的控水劑是氣井實施控水措施的關(guān)鍵，國外相關(guān)機(jī)構(gòu)一直致力于 相滲改善控水技術(shù)的研究與應(yīng)用。目前，主要包括改進(jìn)的聚合物交聯(lián)技術(shù)、聚合物橋鍵吸 附技術(shù)以及相滲改善控水體系等，但是控水劑大多為高分子量聚合物，在低滲氣田使用過 程中，主要存在以下一些問題(1)低滲氣藏儲層物性差、敏感性強(qiáng)，存在啟動壓力梯度，而 高分子聚合物或交聯(lián)體系粘度大，注入壓力高，易堵塞氣流通道造成儲層傷害；(2)潤濕反 轉(zhuǎn)技術(shù)施工成本高，控水周期短，效果難以控制；C3)國內(nèi)外相滲改善體系的研究大多側(cè)重 在高滲儲層選擇性堵水與現(xiàn)場或室內(nèi)試驗效果評價。CN101476452A(CN200910020940. 6)公開一種油氣井控水壓裂增產(chǎn)方法，是在壓裂 施工時，采用化學(xué)降解包覆堵塞的方式，在地下形成封堵層，其特征在于化學(xué)反應(yīng)重量配 比為水1000份，石蠟或微晶蠟20 40份，英砂180 360份，稠化劑3 4份，交聯(lián)劑 7 9份，添加劑0.四 6.6份，(2)施工工藝步驟為①、在包衣機(jī)內(nèi)把50# 70#的石蠟 或微晶蠟加熱融化，將石英砂按照石蠟或微晶蠟石英砂=1 4. 5 18的重量比加入石 蠟或微晶蠟中，然后在包衣機(jī)內(nèi)降溫形成包被支撐劑；②、在帶有泵循環(huán)或攪拌器的容器中 加入一定量的水，然后開啟泵循環(huán)或攪拌器，緩慢加入稠化劑，再加入添加劑后，繼續(xù)泵循 環(huán)或攪拌30分鐘，使液體混合充分，形成混合溶液。③、將步驟②形成的混合溶液與交聯(lián)劑 按照體積比100 0.7混合均勻形成凍膠前置液。④、將步驟③形成的凍膠前置液與步驟 ①形成的包被支撐劑按照重量比100 30混合，攪拌均勻后，用泵送入目的地層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對已有技術(shù)存在的缺點，提供一種氣井控水劑及其制備方法。本方法制備工藝簡單，反應(yīng)條件易控制，既可改變氣井儲層的相滲特性與孔喉結(jié) 構(gòu)，或者部分堵水已達(dá)到控制氣水比，又具有良好的耐剪切性、熱穩(wěn)定性、抗鹽性及摩阻低 等特點。
本發(fā)明技術(shù)方案如下一種氣井控水劑的制備方法，步驟如下a、在室溫下，將陰離子聚丙烯酰胺、陽離子聚合物和共溶劑水溶液按照 (0. 08-0. 2) (0. 02-0. 1) 100的質(zhì)量比混合均勻，攪拌至完全溶解，形成聚合物復(fù)合溶 液；所述的共溶劑為XY型一價金屬鹽。所述的陰離子聚丙烯酰胺分子量為600萬 2000萬。所述的陽離子聚合物為陽離子單體和丙烯酰胺共聚而成，陽離子聚合物的分子量 300萬 900萬；所述陽離子單體是丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、二甲基二烯丙基氯化銨或 二烯丙基胺，其中優(yōu)選丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨。b、將有機(jī)酸酯、碳酸鹽與步驟a所形成的聚合物復(fù)合溶液按照(0.05 0.5) (0.5 1) 100質(zhì)量比復(fù)配，得到氣井控水劑。所述的有機(jī)酸酯為乙酸烷基酯或
乳酸烷基酯。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，步驟a中所述的共溶劑水溶液中XY型一價金屬鹽質(zhì)量濃度 2-4%。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，步驟a中所述的聚合物復(fù)合溶液中陰離子聚丙烯酰胺與陽 離子聚合物總質(zhì)量濃度為0. 0. 3%。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，步驟a中所述的共溶劑為氯化鉀、氯化鈉、氯化鈣或氯化銨， 最優(yōu)選的，所述的共溶劑為氯化鉀。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，步驟a中所述的陽離子聚合物是丙烯酰氧乙基三甲基氯化 銨和丙烯酰胺共聚而成，分子量400萬 600萬。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，步驟b中所述的有機(jī)酸酯為乙酸烷基酯或乳酸烷基酯，其 中，烷基是甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基或異丁基。進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟b中所述的有機(jī)酸 酯為乙酸甲酯、乙酸乙酯或乳酸乙酯，其中最優(yōu)選的是乙酸乙酯。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，步驟b中所述的碳酸鹽為碳酸鈉、碳酸鉀或碳酸氫鈉。最優(yōu) 選所述的碳酸鹽為碳酸氫鈉。以上方法中陽離子聚合物可以直接從市場購買，也可以按現(xiàn)有技術(shù)制備，有關(guān)陽 離子單體(丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、二甲基二烯丙基氯化銨或二烯丙基胺)與丙烯酰 胺共聚的方法為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的。 根據(jù)本發(fā)明所制備的氣井控水劑，尤其適用于近水或高含水低滲氣藏控水采氣或 控水壓裂改造。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果1、由于本發(fā)明采用a、b兩個步驟制備氣井控水劑，這樣的工藝方法與現(xiàn)有技術(shù)相 比，工藝更加簡單，操作也更為簡便，在各個步驟中的反應(yīng)條件也更加容易控制，更為重要 的是，氣井控水劑即可改變儲層的相滲特性或者部分堵水已達(dá)到控制氣水比，同時與儲層 流體配伍性好，耐鹽耐沖刷，進(jìn)入地層后吸附在巖石表面，形成刷狀結(jié)構(gòu)的聚合物，大幅度 降低水相滲透率，降低幅度達(dá)到60%以上；對氣相滲透率改變很小，降低幅度小于20%，具 有選擇性改變相滲的特性；熱穩(wěn)定性和鹽穩(wěn)定性良好；隨含水飽和度增加，水相滲透率大 幅降低，氣相滲透率改變較小，控水效果明顯，這對于近水氣藏的高效開發(fā)具有重要的實踐眉、ο2、本發(fā)明采用的共溶劑為XY型一價金屬鹽，特別優(yōu)選KC1，該技術(shù)特征有利于進(jìn) 一步形成質(zhì)量更好的聚合物復(fù)合溶液。
具體實施例方式以下結(jié)合具體實施例來對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍并不 局限于實施例所涉及的范圍。實施例中所有原料均為市購產(chǎn)品，其中，陰離子聚丙烯酰胺，分子量1600萬，廣州 精細(xì)化學(xué)工業(yè)公司產(chǎn)。陽離子聚合物為丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和丙烯酰胺共聚而成， 分子量400萬，廣州精細(xì)化學(xué)工業(yè)公司產(chǎn)。實施例1一種氣井控水劑及其制備方法，包括如下步驟a、在室溫下，將陰離子聚丙烯酰胺(分子量1600萬)、陽離子聚合物和質(zhì)量濃度為 2.0%的KCl溶液按照0. 1 0.02 100的質(zhì)量比例均勻混合，慢速攪拌至完全溶解，形成 聚合物復(fù)合溶液；所述的陽離子聚合物為丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和丙烯酰胺共聚而成，分子量 400 萬。b、將乙酸乙酯、碳酸氫鈉與步驟a所形成的聚合物復(fù)合溶液按照0. 1 0.5 100 質(zhì)量比復(fù)配，即可得到具有控水效果的氣井控水劑。實施例2一種氣井控水劑及其制備方法，包括如下步驟a、在室溫下，將陰離子聚丙烯酰胺(分子量1600萬)、陽離子聚合物和質(zhì)量濃度為 2.0% KCl溶液按照0. 15 0.05 100的質(zhì)量比例均勻混合，慢速攪拌至完全溶解，形成 聚合物復(fù)合溶液；所述的陽離子聚合物通實施例1。b、將乙酸乙酯、碳酸氫鈉與步驟a所形成的聚合物復(fù)合溶液按照 0. 15 0.8 100質(zhì)量比復(fù)配，即可得到具有控水效果的氣井控水劑。實施例3一種氣井控水劑及其制備方法，包括如下步驟a、在室溫下，將陰離子聚丙烯酰胺(分子量1600萬)、陽離子聚合物和質(zhì)量濃度為 2.0%的NaCl溶液(共溶劑)按照0.2 0. 08 100的質(zhì)量比例均勻混合，慢速攪拌至完 全溶解，形成聚合物復(fù)合溶液；所述的陽離子聚合物為丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和丙烯酰胺共聚而成，分子量 400 萬。b、將乳酸乙酯、碳酸氫鈉與步驟a所形成的聚合物復(fù)合溶液按照0.2 0.8 100 質(zhì)量比復(fù)配，即可得到具有控水效果的氣井控水劑。實施例4在室溫下，將0. Ig陰離子聚丙烯酰胺(分子量1600萬)和0. Olg陽離子聚合物 (分子量400萬)加入IOOml質(zhì)量濃度為2. 0%的共溶劑KCl溶液中混合均勻形成聚合物復(fù)合溶液。再將0. 015g乳酸乙酯和0. 025g碳酸氫鈉加入上述IOOml聚合物復(fù)合溶液中攪 拌溶解均勻，得到氣井控水劑溶液。氣井控水實驗實施例1-4所得產(chǎn)物氣井控水劑用于氣井控水的效果，可按照中華人民共和國石 油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5358-94砂巖地層巖心靜態(tài)流動實驗程序，測試注入氣井控水劑前 后儲層巖石孔隙中氣水滲透率變化獲得，有關(guān)數(shù)據(jù)如表1 表 權(quán)利要求
1.一種氣井控水劑的制備方法，步驟如下a、在室溫下，將陰離子聚丙烯酰胺、陽離子聚合物和共溶劑水溶液按照 (0. 08-0. 2) (0. 02-0. 1) 100的質(zhì)量比混合均勻，攪拌至完全溶解，形成聚合物復(fù)合溶 液；所述的共溶劑為XY型一價金屬鹽；所述的陰離子聚丙烯酰胺分子量為600萬 2000萬；所述的陽離子聚合物為陽離子單體和丙烯酰胺共聚而成，陽離子聚合物的分子量300 萬 900萬；所述陽離子單體是丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、二甲基二烯丙基氯化銨或二 烯丙基胺，其中優(yōu)選丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨；b、將有機(jī)酸酯、碳酸鹽與步驟a所形成的聚合物復(fù)合溶液按照(0.05 0.5) (0. 5 1) 100質(zhì)量比復(fù)配，得到氣井控水劑；所述的有機(jī)酸酯為乙酸烷基酯或乳酸烷基酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟a中所述的共溶劑水溶液中XY 型一價金屬鹽質(zhì)量濃度2-4%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟a中所述的聚合物復(fù)合溶液中陰 離子聚丙烯酰胺與陽離子聚合物總質(zhì)量濃度為0. 0. 3%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟a中所述的共溶劑為氯化 鉀、氯化鈉、氯化鈣或氯化銨，優(yōu)選的，所述的共溶劑為氯化鉀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟a中所述的陽離子聚合物是丙烯 酰氧乙基三甲基氯化銨和丙烯酰胺共聚而成，分子量400萬 600萬。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟b中所述的乙酸烷基酯或乳酸烷 基酯中，烷基是甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基或異丁基。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟b中所述的有機(jī)酸酯為乙酸甲 酯、乙酸乙酯或乳酸乙酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟b中所述的有機(jī)酸酯是乙酸乙
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟b中所述的碳酸鹽為碳酸鈉、碳 酸鉀或碳酸氫鈉。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟b中所述的碳酸鹽為碳酸氫鈉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣井控水劑的制備方法，步驟為室溫下將陰離子聚丙烯酰胺、陽離子聚合物和共溶劑水溶液按比例混合均勻攪拌成聚合物復(fù)合溶液；所得的聚合物復(fù)合溶液再與有機(jī)酸酯、碳酸鹽按照100∶(0.05-0.5)∶(0.5-1)的比例復(fù)配，得氣井控水劑。本方法工藝簡單，反應(yīng)條件易控，所得氣井控水劑既可改變氣井儲層的相滲特性與孔喉結(jié)構(gòu)或者部分堵水達(dá)到控制氣水比，又具有良好的耐剪切性、熱穩(wěn)定性、抗鹽性及摩阻低等特點，用于近水或高含水低滲氣藏控水采氣或控水壓裂改造。
文檔編號C09K8/44GK102120929SQ20101060917
公開日2011年7月13日 申請日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者劉佳林, 劉洪見, 孫厚臺, 溫慶志, 羅明良, 賈自龍 申請人:中國石油大學(xué)(華東)