專利名稱：異部交聯(lián)堵水調(diào)剖凝膠劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田采油井下堵水技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種適合超低滲油藏致密儲(chǔ)層的異部交聯(lián)堵水調(diào)剖凝膠劑。
背景技術(shù)：
目前，長慶部分超低滲透油藏裂縫發(fā)育，在注水開發(fā)過程中，由于儲(chǔ)層非均質(zhì)性嚴(yán)重，注入水沿高滲透帶竄流，導(dǎo)致注入水波及效果差，油井采出液體中含水量上升快，堵水調(diào)剖作為改善注水波及系數(shù)，提高注水開發(fā)效果的現(xiàn)實(shí)途徑，難度大。現(xiàn)用的堵水調(diào)剖方法，主要是通過無機(jī)有機(jī)顆粒和交聯(lián)凝膠兩種堵水調(diào)剖體系， 通過不同的段塞組合的方式，可調(diào)控范圍有限，實(shí)施下來整體表現(xiàn)為有效率低，且有效期短。目前國內(nèi)外對低滲儲(chǔ)層進(jìn)行深部調(diào)剖的交聯(lián)凝膠主要使用聚合物弱凝膠和膠態(tài)分散凝膠。這種凝膠強(qiáng)度低，主要適用于非均質(zhì)性不太嚴(yán)重的油藏，以大劑量注入進(jìn)行調(diào)驅(qū)。而非均質(zhì)性較強(qiáng)、裂縫發(fā)育、水竄嚴(yán)重的超低滲透油藏，要求所用的凋堵劑具有一定強(qiáng)度，同時(shí)深部調(diào)剖注入堵劑量大，注入時(shí)間長，調(diào)堵劑應(yīng)有合適的成膠時(shí)間和較高的封堵強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種異部交聯(lián)堵水調(diào)剖凝膠劑，通過控制交聯(lián)劑成份和加入比例，實(shí)現(xiàn)不同的凝膠強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)不同延遲的交聯(lián)時(shí)間。適合超低滲油藏致密儲(chǔ)層堵水調(diào)剖，滿足不同的堵水調(diào)剖需要。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是異部交聯(lián)堵水調(diào)剖凝膠劑，各組分包括I、主劑環(huán)狀聚丙烯酰胺，環(huán)狀聚丙烯酰胺是含有酰胺基和羧基兩個(gè)不同的可交聯(lián)官能團(tuán)的環(huán)狀陰離子型聚丙烯酰胺，北京希濤技術(shù)開發(fā)有限公司生產(chǎn)有產(chǎn)品并有銷售。2、六水三氯化鋁(AlCl3 · 6H20)，工業(yè)級(jí)，上海明太化工發(fā)展有限公司生產(chǎn)。3、檸檬酸，工業(yè)級(jí)，吳江市潤泰精細(xì)化工有限公司生產(chǎn)。4、醋酸鋅，工業(yè)級(jí)，山東格蘭德生物科技有限公司生產(chǎn)。5、pH值調(diào)節(jié)劑濃度為2%的氫氧化鈉水溶液，工業(yè)級(jí)，天津市申泰化學(xué)試劑有限
公司生產(chǎn)。6、a -羥基己二醛老河口荊洪化工有限責(zé)任公司生產(chǎn)。分子式C6H1(i03分子結(jié)構(gòu)式7、水。異部交聯(lián)堵水調(diào)剖凝膠劑的制備方法步驟A、制備有機(jī)酸鋁溶液將六水三氯化鋁、檸檬酸和水按質(zhì)量份比O. 6 O.8 I 50混合均勻，在常溫下攪拌30分鐘，得有機(jī)酸鋁溶液。步驟B、制備復(fù)合交聯(lián)劑在步驟A中制備的有機(jī)酸鋁溶液中加入醋酸鋅和α -羥基己二醛，有機(jī)酸鋁溶液、醋酸鋅和α-羥基己二醛的質(zhì)量份比為50 I.6 2.0 3. O 5.0。在常溫下攪拌10分鐘，得到復(fù)合交聯(lián)劑。步驟C、制備異部交聯(lián)堵水調(diào)剖凝膠劑在攪拌器攪拌條件下，向100質(zhì)量份的水中緩慢加入O. 2 O. 8質(zhì)量份的環(huán)狀聚丙烯酰胺，攪拌2 6小時(shí)；然后，滴加濃度為2% 的氫氧化鈉水溶液，將PH調(diào)到5 8之間，攪拌均勻；最后，加入O. 3 I. O質(zhì)量份的復(fù)合交聯(lián)劑；攪拌均勻；在50 60°C條件下完成交聯(lián)反應(yīng)，降至常溫，得到異部交聯(lián)堵水調(diào)剖凝膠劑。異部交聯(lián)堵水調(diào)剖凝膠劑的使用方法施工現(xiàn)場按施工設(shè)計(jì)要求的量準(zhǔn)備材料，連接配液車管線后，利用配液漏斗向配液罐的清水中內(nèi)緩慢添加異部交聯(lián)堵水調(diào)剖凝膠劑，大排量循環(huán)30分鐘，直接注入地層。 異部交聯(lián)堵水調(diào)剖凝膠劑在地層中緩慢交聯(lián)成膠。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明異部交聯(lián)堵水調(diào)剖凝膠劑，主劑為含有兩個(gè)不同的可交聯(lián)官能團(tuán)的環(huán)狀陰離子型聚丙烯酰胺，通過配套可與兩個(gè)官能團(tuán)交聯(lián)的復(fù)合交聯(lián)劑，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)部位酰胺基和羧基的異部交聯(lián)。在50 60°C條件下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，控制交聯(lián)劑中各成分之間的配比和交聯(lián)劑加量。能控制不同凝膠強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)不同延遲交聯(lián)時(shí)間I天到20 天，達(dá)到堵水調(diào)剖工藝需要。
具體實(shí)施例方式以三次制備異部交聯(lián)堵水調(diào)剖凝膠劑為例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例I :步驟A、制備有機(jī)酸鋁溶液向2000kg水中加入24kg六水三氯化鋁(AlCl3 ·6Η20) 和40kg檸檬酸，常溫下攪拌30分鐘，得到2064kg有機(jī)酸鋁溶液。步驟B、制備復(fù)合交聯(lián)劑在步驟A中制備的2064kg有機(jī)酸鋁溶液中加入70kg醋酸鋅和HOkga-羥基己二醛，在常溫下攪拌10分鐘，得到2274kg復(fù)合交聯(lián)劑。步驟C、現(xiàn)場使用前進(jìn)行制備。現(xiàn)場準(zhǔn)備十個(gè)配液罐，每個(gè)配液罐中備清水3 X 104kg (30m3)，利用700型水泥車接配液漏斗向每個(gè)配液罐中加入60kg環(huán)狀聚丙烯酰胺和IOOkg濃度為2%氫氧化鈉水溶液， 循環(huán)30分鐘，將pH調(diào)到6，靜置4小時(shí)。然后，向第一罐凝膠溶液中加入90kg復(fù)合交聯(lián)劑， 循環(huán)30分鐘后，利用水泥車以50L/min的排量泵入實(shí)例井I。第一罐凝膠溶液剩余五分之一時(shí)，向第二罐凝膠溶液內(nèi)加入90kg復(fù)合交聯(lián)劑，并循環(huán)30分鐘,依次類推。實(shí)例井I累計(jì)泵注凝膠2. 8 X 105kg (280m3)。實(shí)施例I的效果實(shí)例井I完成泵注異部交聯(lián)堵水調(diào)剖凝膠劑后，繼續(xù)以50L/min 泵注清水100m3，完成后關(guān)井。15天后開始注水，注水壓力由之前的13. 5MPa，升至15. 2MPa， 日注水量由21m3降至18m3并保持穩(wěn)定，對應(yīng)6 口油井平均含水由83. 4%降至50. 6%，注水 20天后，6 口油井總產(chǎn)量由10. 7t/d增至14. 3t/d。實(shí)施例2 步驟A、制備有機(jī)酸鋁溶液向2000kg水中加入32kg六水三氯化鋁(AlCl3 ·6Η20)和40kg檸檬酸，常溫下攪拌30分鐘，得到2072kg有機(jī)酸鋁溶液。步驟B、制備復(fù)合交聯(lián)劑在步驟A中制備的2072kg有機(jī)酸鋁溶液中加入80kg醋酸鋅和200kg α -羥基己二醛，在常溫下攪拌10分鐘，得到2352kg復(fù)合交聯(lián)劑。步驟C、現(xiàn)場使用過程現(xiàn)場準(zhǔn)備6具配液罐，每具備清水3X 104kg(30m3)，利用 700型水泥車接配液漏斗向每具大罐中加入120kg環(huán)狀聚丙烯酰胺和100升5%氫氧化鈉水溶液，循環(huán)30分鐘，制備凝膠基液I. 8X 105kg(180m3)，靜置4小時(shí)后，利用混砂車接700 型水泥車以200L/min的排量泵注，此過程中混砂車液添泵以I. 6L/min添加上述復(fù)合交聯(lián)劑。實(shí)例井2累計(jì)泵注凝膠I. 65X 105kg(165m3)。實(shí)施例2的效果實(shí)例井2完成泵注異部交聯(lián)堵水調(diào)剖凝膠劑后，過頂替清水 20m3,完成后關(guān)井。3天后開始米油，含水由措施如的92. I %降至46. 9 %,日廣液由措施ill 15. 2m3/d降至5. 6m3/d，有效期達(dá)415天。實(shí)施例3 步驟A、制備有機(jī)酸鋁溶液向2000kg水中加入28kg六水三氯化鋁(AlCl3 ·6Η20) 和40kg檸檬酸，常溫下攪拌30分鐘，得到2068kg有機(jī)酸鋁溶液。步驟B、制備復(fù)合交聯(lián)劑在步驟A中制備的有機(jī)酸鋁溶液中加入70kg醋酸鋅和 150kg α-羥基己二醛，在常溫下攪拌10分鐘，得到2288kg復(fù)合交聯(lián)劑。步驟C、現(xiàn)場使用過程現(xiàn)場準(zhǔn)備5具配液罐，每具備清水3X 104kg(30m3)，利用 700型水泥車接配液漏斗向每具大罐中加入105kg環(huán)狀聚丙烯酰胺和IOOkg 4. 5%氫氧化鈉水溶液，循環(huán)30分鐘，制備凝膠基液I. 5X 105kg(150m3)，靜置4小時(shí)后，利用混砂車接 700型水泥車以160L/min的排量泵注，此過程中混砂車液添泵以I. 2L/min添加上述復(fù)合交聯(lián)劑。實(shí)例井2累計(jì)泵注凝膠I. 37X 105kg(137m3)。實(shí)施例3的效果實(shí)例井3完成泵注異部交聯(lián)堵水調(diào)剖凝膠劑后，過頂替清水 12m3,完成后關(guān)井。5天后開始米油，含水由措施如的87. 3 %降至31.6%,日廣液由措施ill
8.3m3/d降至3. 5m3/d，有效期達(dá)320天。
權(quán)利要求
1.一種異部交聯(lián)堵水調(diào)剖凝膠劑及其制備方法步驟A、制備有機(jī)酸鋁溶液將六水三氯化鋁、檸檬酸和水按質(zhì)量份比O. 6 O. 8 I 50混合均勻，在常溫下攪拌30分鐘，得有機(jī)酸鋁溶液。步驟B、制備復(fù)合交聯(lián)劑在步驟A中制備的有機(jī)酸鋁溶液中加入醋酸鋅和α -羥基己二醛，有機(jī)酸鋁溶液、醋酸鋅和α-羥基己二醛的質(zhì)量份比為50 I.6 2.0 3.0 5.0。 在常溫下攪拌10分鐘，得到復(fù)合交聯(lián)劑。步驟C、制備異部交聯(lián)堵水調(diào)剖凝膠劑在攪拌器攪拌條件下，向100質(zhì)量份的水中緩慢加入O. 2 O. 8質(zhì)量份的環(huán)狀聚丙烯酰胺，攪拌2 6小時(shí)；然后，滴加濃度為2%的氫氧化鈉水溶液,將pH調(diào)到5 8之間，攪拌均勻；最后，加入O. 3 I. O質(zhì)量份的復(fù)合交聯(lián)劑； 攪拌均勻；在50 60°C條件下完成交聯(lián)反應(yīng)，降至常溫，得到異部交聯(lián)堵水調(diào)剖凝膠劑。
全文摘要
異部交聯(lián)堵水調(diào)剖凝膠劑，應(yīng)用于油田采油井下堵水技術(shù)領(lǐng)域。制備方法A、制備有機(jī)酸鋁溶液將六水三氯化鋁、檸檬酸和水按質(zhì)量份比0.6～0.8∶1∶50混合均勻，在常溫下攪拌30分鐘，得有機(jī)酸鋁溶液。B、制備復(fù)合交聯(lián)劑在步驟A中制備的有機(jī)酸鋁溶液中加入醋酸鋅和α-羥基己二醛，有機(jī)酸鋁溶液、醋酸鋅和α-羥基己二醛的質(zhì)量份比為50∶1.6～2.0∶3.0～5.0。常溫下攪拌，得到復(fù)合交聯(lián)劑。C、制備異部交聯(lián)堵水調(diào)剖凝膠劑向100質(zhì)量份的水中緩慢加入0.2～0.8質(zhì)量份的環(huán)狀聚丙烯酰胺，攪拌；加入0.3～1.0質(zhì)量份的復(fù)合交聯(lián)劑；完成交聯(lián)反應(yīng)。效果是能控制不同凝膠強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)不同延遲交聯(lián)時(shí)間，達(dá)到堵水調(diào)剖工藝需要。
文檔編號(hào)C09K8/44GK102604609SQ201210026679
公開日2012年7月25日 申請日期2012年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月7日
發(fā)明者何衡, 姬振寧, 常彥榮, 李建山, 李楷, 王建麾, 范鵬, 董立全, 趙修太, 趙繼勇, 陸紅軍, 顧燕凌, 齊銀 申請人:中國石油天然氣股份有限公司