專利名稱：一種高溫油藏調(diào)驅(qū)用交聯(lián)劑，其制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田化學(xué)劑及其制備方法和應(yīng)用，特別涉及一種高溫型交聯(lián)劑及其制備方法和應(yīng)用，屬于油田開(kāi)采領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，應(yīng)用于中低溫油藏(70°C以下)的深部調(diào)驅(qū)技術(shù)發(fā)展得很快，并在油田得到了廣泛應(yīng)用。但應(yīng)用于高溫油藏(70°C以上)的深調(diào)技術(shù)發(fā)展相對(duì)較慢，這主要是由于高溫聚合物和高溫交聯(lián)劑產(chǎn)品發(fā)展較慢，因此制約了高溫油藏(70°C以上)的深部調(diào)驅(qū)技術(shù)的發(fā)展。目前，許多油田仍使用50年代毒性較大的酚醛交聯(lián)劑和一些毒性較低的替代物。 盡管酚醛體系能用于高溫油藏環(huán)境，但由于化學(xué)劑揮發(fā)性嚴(yán)重，對(duì)環(huán)境和操作人員都有嚴(yán)重影響，并且，反應(yīng)能力低，使用劑量大，國(guó)家環(huán)保部門(mén)已明確禁止在注入水中使用酚醛物質(zhì)，因此，需要一種廉價(jià)無(wú)毒的替代產(chǎn)品，可以與共聚物形成熱穩(wěn)定性良好、粘彈性符合一定要求的凝膠體來(lái)滿足高溫油藏調(diào)剖調(diào)驅(qū)的要求。我國(guó)大部分油田采用注水開(kāi)發(fā)模式，隨著油田開(kāi)發(fā)開(kāi)采進(jìn)入中高含水期，改善注入能力，提高開(kāi)發(fā)效果是這些油田面臨的迫切任務(wù)之一。由于化學(xué)調(diào)剖調(diào)驅(qū)技術(shù)適應(yīng)性廣， 操作靈活，成本低廉，是目前油田增產(chǎn)挖潛的首選方法。油藏深部調(diào)剖調(diào)驅(qū)技術(shù)是在常規(guī)調(diào)剖和大規(guī)模聚合物驅(qū)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的有效改善水驅(qū)技術(shù)之一，它能夠有效調(diào)整油藏吸水剖面和平面波及效率，成功率高，是近年來(lái)改善水驅(qū)技術(shù)的發(fā)展方向。油藏深部調(diào)驅(qū)技術(shù)對(duì)化學(xué)劑的要求不同于聚合物驅(qū)和調(diào)剖技術(shù)，要求使用的交聯(lián)體系既要有一定的成膠能力， 也要有一定的流動(dòng)能力，并且在不同溫度及礦化度條件下有較好的適應(yīng)性。針對(duì)吐哈油田大部分油藏溫度處于70-90°C的溫度狀況，必須要有適應(yīng)該油藏體系的凝膠體達(dá)到深調(diào)、增產(chǎn)目的的交聯(lián)劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種高溫油藏深部調(diào)驅(qū)交聯(lián)劑其制備方法及其在高溫油藏化學(xué)驅(qū)油開(kāi)采中的應(yīng)用，本發(fā)明的交聯(lián)劑為多羥基酚高溫凝膠交聯(lián)劑，毒性低、無(wú)刺激性氣味，施工安全。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明一方面提供一種高溫油藏深部調(diào)驅(qū)交聯(lián)劑，其特征是以苯酚、六亞甲基四胺、甲醛、固化劑為原料，在催化劑的作用下通過(guò)聚合反應(yīng)而成。其中，所述固化劑為二乙烯三胺、三乙烯四胺、乙烯基三胺或氯化銨中的一種或多種，優(yōu)選為氯化銨；所述的催化劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀，優(yōu)選為氫氧化鈉。其中，所述原料和催化劑的重量份配比為苯酚2-4、六亞甲基四胺1-3、甲醛1-3、 固化劑1-3、催化劑0. 5-1. 5，優(yōu)選為苯酚2. 5-3. 5、六亞甲基四胺1. 5-2. 5、甲醛1. 5-2. 5、 固化劑1. 5-2. 5、催化劑0. 75-1. 25，進(jìn)一步優(yōu)選為苯酚3、六亞甲基四胺2、甲醛2、固化劑 2、催化劑1。特別是，所述甲醛為質(zhì)量百分比濃度為37%的工業(yè)甲醛溶液。
本發(fā)明另一方面提供一種一種高溫油藏深部調(diào)驅(qū)交聯(lián)劑的制備方法，包括如下順序進(jìn)行的步驟1)按照如下重量份配比準(zhǔn)備原料，包括苯酚2-4、六亞甲基四胺1-3、甲醛1-3、固化劑1_3、催化劑0. 5-1. 5 ；2)將所述原料加入反應(yīng)釜，混合均勻后，加熱升溫至60-100°C，保持溫度為 60-100°C，進(jìn)行聚合反應(yīng)，即得。其中，步驟1)中所述原料的重量份配比為苯酚2. 5-3. 5、六亞甲基四胺1.5-2. 5、 甲醛1. 5-2. 5、固化劑1. 5-2. 5、催化劑0. 75-1. 25，優(yōu)選為苯酚3、六亞甲基四胺2、甲醛2、 固化劑2、催化劑1。其中，步驟幻中所述反應(yīng)溫度優(yōu)選為80-90°C;所述聚合反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為2-池， 優(yōu)選為2. 5h。本發(fā)明又一方面提供一種上述高溫油藏深部調(diào)驅(qū)交聯(lián)劑在高溫油藏化學(xué)調(diào)剖、調(diào)驅(qū)中的應(yīng)用。本發(fā)明的高溫油藏深部調(diào)驅(qū)交聯(lián)劑具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明的高溫油藏交聯(lián)劑刺激性氣味低，、毒性低，尤其是使用無(wú)毒的氯化銨作為固化劑所制得的交聯(lián)劑，其毒性更低；2、本發(fā)明高溫油藏深部調(diào)驅(qū)交聯(lián)劑與聚合物聚丙烯酰胺混合制備的復(fù)合調(diào)驅(qū)劑能夠適用于高溫油藏的深部化學(xué)調(diào)驅(qū)、調(diào)剖處理，適用于溫度為70°C以上的高溫油藏；3、本發(fā)明高溫油藏深部調(diào)驅(qū)交聯(lián)劑于高聚物混合制備的調(diào)驅(qū)劑驅(qū)油效果顯著，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果比較好，提高了油田的采收率。4、本發(fā)明的高溫油藏深部調(diào)驅(qū)交聯(lián)劑制備方法簡(jiǎn)單，操作方便，原料來(lái)源充足，價(jià)格低廉，適于推廣應(yīng)用；5、本發(fā)明高溫油藏深部調(diào)驅(qū)交聯(lián)劑在油田化學(xué)調(diào)驅(qū)、調(diào)剖現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，應(yīng)用方便，施工簡(jiǎn)單。


圖1是本發(fā)明高溫油藏深部復(fù)合調(diào)驅(qū)劑中主要成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)式。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明工業(yè)品多羥基酚交聯(lián)劑以苯酚、六亞甲基四胺、甲醛、催化劑、固化劑為原料，在反應(yīng)釜中加熱到一定溫度，在催化劑的作用下進(jìn)行聚合反應(yīng)，生成含有羥基酚的高溫預(yù)聚體混合物(如含有一羥基酚、二羥基酚預(yù)聚體)，即高溫預(yù)聚體有機(jī)交聯(lián)劑復(fù)合物，也即是獲得高溫預(yù)聚體交聯(lián)劑。制備的高溫預(yù)聚體交聯(lián)劑無(wú)刺激性氣味、毒性大幅降低，與聚丙烯酰胺復(fù)合后生成用于高溫油藏深部調(diào)驅(qū)的調(diào)驅(qū)劑，現(xiàn)場(chǎng)施工，使用安全。本發(fā)明實(shí)施例中的原料甲醛是質(zhì)量百分比濃度為37%的工業(yè)甲醛溶液；固化劑采用氯化銨，其他如二乙烯三胺、三乙烯四胺、乙烯基三胺也適用于本發(fā)明；催化劑采用氫氧化鈉，其他如氫氧化鉀也適用于本發(fā)明。實(shí)施例1
—、合成高溫油藏深部調(diào)驅(qū)交聯(lián)劑1、按照如下重量配比準(zhǔn)備原料(XlOkg)苯酚3、六亞甲基四胺2、甲醛2、固化劑2、催化劑12、將上述原料一起加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，加熱并使溫度保持為85士5°C，在此溫度下進(jìn)行聚合反應(yīng)。3、反應(yīng)2. 后，將反應(yīng)混合物冷卻降溫至常溫(25°C)，即得預(yù)聚體交聯(lián)劑(即高溫油藏深部調(diào)驅(qū)用多羥基酚類交聯(lián)劑)。二、制備高溫油藏深部調(diào)驅(qū)劑1、將清水與聚丙烯酰胺混合均勻，配制成濃度為1000mg/L的聚丙烯酰胺溶液，即每IL清水中加入IOOOmg的聚丙烯酰胺，也即是說(shuō)，每IL清水中含有聚丙烯酰胺的重量為 lOOOmg，其中，聚丙烯酰胺的分子量為1200萬(wàn)；2、向高溫油藏深部調(diào)驅(qū)用多羥基酚類交聯(lián)劑中加入清水，混合均勻，配制成濃度為600mg/L的交聯(lián)劑溶液，即每IL清水中加入600mg的步驟(一)制備得到的預(yù)聚體交聯(lián)劑，也就是說(shuō)每IL清水中預(yù)聚體交聯(lián)劑的重量為600mg ；3、將聚丙烯酰胺溶液與交聯(lián)劑溶液混合均勻即得，其中，聚丙烯酰胺溶液中的聚丙烯酰胺與交聯(lián)劑溶液中交聯(lián)劑的重量配比為2 1。本發(fā)明制備的高溫預(yù)聚體交聯(lián)劑與聚丙烯酰胺作用，在一定溫度下，形成聚丙烯酰胺-酚醛樹(shù)脂為主要成分的復(fù)合凝膠體(如圖1)，同時(shí)產(chǎn)生部分的酚醛樹(shù)脂、甲撐基聚丙烯酞胺凝膠，獲得多羥基酚高溫復(fù)合調(diào)驅(qū)劑，即高溫油藏深部復(fù)合調(diào)驅(qū)劑。實(shí)施例2一、合成高溫油藏深部調(diào)驅(qū)交聯(lián)劑1、按照如下重量配比準(zhǔn)備原料(XlOkg)苯酚2. 5、六亞甲基四胺2. 5、甲醛1. 5、固化劑1. 5、催化劑1. 752、將上述原料一起加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，加熱并使溫度保持為95士5°C，在此溫度下進(jìn)行聚合反應(yīng)。3、反應(yīng)2h，將反應(yīng)混合物冷卻降溫至常溫)，即得。二、制備高溫油藏深部調(diào)驅(qū)劑1、將清水與聚丙烯酰胺混合均勻，配制成濃度為800mg/L的聚丙烯酰胺溶液，即每IL清水中加入SOOmg的聚丙烯酰胺，也即是說(shuō)，每IL清水中含有聚丙烯酰胺的重量為 800mg，其中，聚丙烯酰胺的分子量為1700萬(wàn)；2、向高溫油藏深部調(diào)驅(qū)用多羥基酚類交聯(lián)劑中加入清水，混合均勻，配制成濃度為700mg/L的交聯(lián)劑溶液，即每IL清水中加入700mg的步驟(一)制備得到的預(yù)聚體交聯(lián)劑，也就是說(shuō)每IL清水中預(yù)聚體交聯(lián)劑的重量為700mg ；3、將聚丙烯酰胺溶液與交聯(lián)劑溶液混合均勻即得，其中，聚丙烯酰胺溶液中的聚丙烯酰胺與交聯(lián)劑溶液中交聯(lián)劑的重量配比為4 1。實(shí)施例3一、合成高溫油藏深部調(diào)驅(qū)交聯(lián)劑1、按照如下重量配比準(zhǔn)備原料(XlOkg)苯酚3. 5、六亞甲基四胺1.5、甲醛2. 5、固化劑2. 5、催化劑1.25
2、將上述原料一起加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，加熱并使溫度保持為80士5°C，在此溫度下進(jìn)行聚合反應(yīng)。3、反應(yīng)汕后，將反應(yīng)混合物冷卻降溫至常溫(25°C )，即得。二、制備高溫油藏深部調(diào)驅(qū)劑1、將清水與聚丙烯酰胺混合均勻，配制成濃度為1200mg/L的聚丙烯酰胺溶液，即每IL清水中加入1200mg的聚丙烯酰胺，也即是說(shuō)，每IL清水中含有聚丙烯酰胺的重量為 1200mg，其中，聚丙烯酰胺的分子量為1500萬(wàn)；2、向高溫油藏深部調(diào)驅(qū)用多羥基酚類交聯(lián)劑中加入清水，混合均勻，配制成濃度為500mg/L的交聯(lián)劑溶液，即每IL清水中加入500mg的步驟(一)制備得到的預(yù)聚體交聯(lián)劑，也就是說(shuō)每IL清水中預(yù)聚體交聯(lián)劑的重量為500mg ；3、將聚丙烯酰胺溶液與交聯(lián)劑溶液混合均勻即得，其中，聚丙烯酰胺溶液中的聚丙烯酰胺與交聯(lián)劑溶液中交聯(lián)劑的重量配比為2 1。實(shí)施例4一、合成高溫油藏深部調(diào)驅(qū)交聯(lián)劑1、按照如下重量配比準(zhǔn)備原料(XlOkg)苯酚2、六亞甲基四胺1、甲醛3、固化劑1、催化劑0. 52、將上述原料一起加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，加熱并使溫度保持為90士5°C，在此溫度下進(jìn)行聚合反應(yīng)。3、反應(yīng)2. 5h后，將反應(yīng)混合物冷卻降溫至常溫(25°C )，即得。二、制備高溫油藏深部調(diào)驅(qū)劑1、將清水與聚丙烯酰胺混合均勻，配制成濃度為400mg/L的聚丙烯酰胺溶液，即每IL清水中加入400mg的聚丙烯酰胺，也即是說(shuō)，每IL清水中含有聚丙烯酰胺的重量為 400mg，其中，聚丙烯酰胺的分子量為1200萬(wàn)；2、向高溫油藏深部調(diào)驅(qū)用多羥基酚類交聯(lián)劑中加入清水，混合均勻，配制成濃度為1000mg/L的交聯(lián)劑溶液，即每IL清水中加入IOOOmg的步驟(一)制備得到的預(yù)聚體交聯(lián)劑，也就是說(shuō)每IL清水中預(yù)聚體交聯(lián)劑的重量為IOOOmg ；3、將聚丙烯酰胺溶液與交聯(lián)劑溶液混合均勻即得，其中，聚丙烯酰胺溶液中的聚丙烯酰胺與交聯(lián)劑溶液中交聯(lián)劑的重量配比為6 1。實(shí)施例5一、合成高溫油藏深部調(diào)驅(qū)交聯(lián)劑1、按照如下重量配比準(zhǔn)備原料(XlOkg)苯酚4、六亞甲基四胺3、甲醛1、固化劑3、催化劑1. 52、將上述原料一起加入到反應(yīng)釜中，混合均勻，加熱并使溫度保持為65士5°C，在此溫度下進(jìn)行聚合反應(yīng)。3、反應(yīng)3h后，將反應(yīng)混合物冷卻降溫至常溫(25°C )，即得。二、制備高溫油藏深部調(diào)驅(qū)劑1、將清水與聚丙烯酰胺混合均勻，配制成濃度為1500mg/L的聚丙烯酰胺溶液，即每IL清水中加入1500mg的聚丙烯酰胺，也即是說(shuō)，每IL清水中含有聚丙烯酰胺的重量為 1500mg，其中，聚丙烯酰胺的分子量為1200萬(wàn)；
2、向高溫油藏深部調(diào)驅(qū)用多羥基酚類交聯(lián)劑中加入清水，混合均勻，配制成濃度為200mg/L的交聯(lián)劑溶液，即每IL清水中加入200mg的步驟(一)制備得到的預(yù)聚體交聯(lián)劑，也就是說(shuō)每IL清水中預(yù)聚體交聯(lián)劑的重量為200mg ；3、將聚丙烯酰胺溶液與交聯(lián)劑溶液混合均勻即得，其中，聚丙烯酰胺溶液中的聚丙烯酰胺與交聯(lián)劑溶液中交聯(lián)劑的重量配比為1 1。試驗(yàn)例1成膠性粘度試驗(yàn)將實(shí)施例1-5制備的調(diào)驅(qū)劑分別放于溫度為80°C烘箱中，不同時(shí)間取樣測(cè)定其粘度值，以考察不同時(shí)間內(nèi)調(diào)驅(qū)劑成膠性能，其中采用Brookfield粘度計(jì)在6rpm條件下測(cè)定調(diào)驅(qū)劑的粘度，測(cè)定結(jié)果如表1所示。表1調(diào)驅(qū)劑成膠性能粘度變化
權(quán)利要求
1.一種高溫油藏調(diào)驅(qū)用交聯(lián)劑，其特征是以苯酚、六亞甲基四胺、甲醛、固化劑為原料， 在催化劑的作用下通過(guò)聚合反應(yīng)而成。
2.如權(quán)利要求1所述的交聯(lián)劑，其特征是所述固化劑為二乙烯三胺、三乙烯四胺、乙烯基三胺或氯化銨中的一種或多種。
3.如權(quán)利要求1或2所述的交聯(lián)劑，其特征是所述的催化劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
4.如權(quán)利要求1或2所述的交聯(lián)劑，其特征是所述原料和催化劑的重量份配比為苯酚2-4、六亞甲基四胺1-3、甲醛1-3、固化劑1-3、催化劑0. 5-1.5。
5.如權(quán)利要求4所述的交聯(lián)劑，其特征是所述原料和催化劑的重量份配比為苯酚 2. 5-3. 5、六亞甲基四胺1. 5-2. 5、甲醛1. 5-2. 5、固化劑1. 5-2. 5、催化劑0. 75-1. 25。
6.一種高溫油藏調(diào)驅(qū)用交聯(lián)劑的制備方法，其特征是包括如下順序進(jìn)行的步驟1)按照如下重量份配比準(zhǔn)備原料，包括苯酚2-4、六亞甲基四胺1-3、甲醛1-3、固化劑1-3、催化劑0. 5-1. 5 ；2)將所述原料加入反應(yīng)釜，混合均勻后，加熱，在60-100°C溫度的下進(jìn)行聚合反應(yīng)，即得。
7.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征是步驟1)中所述原料的重量份配比為苯酚 2. 5-3. 5、六亞甲基四胺1. 5-2. 5、甲醛1. 5-2. 5、固化劑1. 5-2. 5、催化劑0. 75-1. 25。
8.如權(quán)利要求6或7所述的制備方法，其特征是步驟2)中所述反應(yīng)溫度為80-90°C。
9.如權(quán)利要求6或7所述的制備方法，其特征是步驟2)中所述聚合反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為 2-3h0
10.一種如權(quán)利要求1-5所述高溫油藏調(diào)驅(qū)用交聯(lián)劑在高溫油藏化學(xué)驅(qū)油開(kāi)采中的應(yīng)
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高溫油藏深部調(diào)驅(qū)用交聯(lián)劑(即多羥基酚類高溫預(yù)聚體有機(jī)交聯(lián)劑)，本發(fā)明的交聯(lián)劑以苯酚、六亞甲基四胺、甲醛、固化劑為原料，在催化劑的作用下通過(guò)聚合反應(yīng)而成。主要針對(duì)高溫油藏(70～125℃)研制開(kāi)發(fā)，主要用于深部調(diào)剖和流體深部轉(zhuǎn)向技術(shù)。在高溫條件下，該交聯(lián)劑與聚丙烯酞胺反應(yīng)活性高，使用濃度低，無(wú)毒無(wú)味，對(duì)環(huán)境和工作人員無(wú)傷害，易于操作。該交聯(lián)劑使用在深部調(diào)剖調(diào)驅(qū)施工中，在吐哈油田、吉林油田得到廣泛應(yīng)用，投入產(chǎn)出比達(dá)到了1∶3.6。通過(guò)繼續(xù)在加深油藏認(rèn)識(shí)、優(yōu)化施工工序、泵注程序、控制注入半徑方面的研究，該交聯(lián)劑將在高溫油藏方面得到廣泛的應(yīng)用。
文檔編號(hào)C09K8/588GK102558469SQ201110334720
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者朱全厚, 李長(zhǎng)根, 王毓賢 申請(qǐng)人:新疆華油技術(shù)服務(wù)股份有限公司