專利名稱：一種適于高溫高鹽油藏堵水調(diào)剖用的堵水劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油氣田開發(fā)工程技術(shù)領(lǐng)域中進一步提高原油采收率的技術(shù)，特別涉及一種高溫高鹽油藏堵水調(diào)剖用的堵水劑。
背景技術(shù)：
隨著油田注水開發(fā)程度的不斷加深以及注入水、邊水和底水的突破，過多產(chǎn)水已經(jīng)成為許多油田目前面臨的一個普遍問題。過多產(chǎn)水會造成油井產(chǎn)量下降、井筒腐蝕、井壁結(jié)垢及污水處理成本增加等一系列問題，所以解決過多產(chǎn)水問題成為油田提高采收率和降低成本的關(guān)鍵問題。在眾多控水穩(wěn)油的措施中化學(xué)堵水由于操作簡單、堵水調(diào)剖深度可控、部分具有選擇性越來越受到人們的重視，其中聚合物凍膠類堵劑因其價格低廉、配置簡便、施工效果好而得到最為普遍的應(yīng)用。例如，CN86108877A提供一種鋯凍膠堵水劑，由成膠劑聚丙烯酰胺(PAM)或甲叉基聚丙烯酰胺(MPAM)與交聯(lián)劑無機鋯化合物(氧氯化鋯，四氯化鋯，硫酸鋯，硝酸鋯)組成本堵劑既可用于油井，進行選擇性堵水；又可用于注水井，調(diào)整吸水剖面。其熱穩(wěn)定性好，堵水率高。但對類似塔河油田、塔里木油田等我國西部的高溫高鹽油藏，其油藏溫度達到130°C，礦化度大于2.0 X 105mg/L,采用聚合物凍膠對這類油藏進行堵水調(diào)剖仍存在很多需要解決的技術(shù)難題，主要體現(xiàn)在三個方面:一是高溫容易造成凍膠中聚合物的降解，結(jié)構(gòu)受到破壞，最終形成的堵劑強度較低；二是超高礦化度會使凍膠類堵劑在地層內(nèi)脫水，體積收縮結(jié)構(gòu)損壞，因而形成的堵劑穩(wěn)定性較差；三是高溫油藏一般為深井、超深井油藏，為了防止堵劑在井筒或者近井地帶成膠，堵劑需要具有較長的成膠時間才能滿足注入要求，而多數(shù)凍膠類堵劑的成膠時間在高溫下驟減，難以達到要求。另外還有一些木質(zhì)素磺酸鹽與苯酚、甲醛、聚合物組成的凝膠，因配方中加入具有高毒性的苯酚和甲醛溶液，使其現(xiàn)場應(yīng)用受到限制，且不利于環(huán)境保護；且凝膠成膠要求的PH值和溫度范圍較窄，也不適用于高溫高鹽油藏。而無機堵水劑中應(yīng)用較多的是硅酸鹽凝膠和鈣鎂硅酸鹽沉淀，CN102040975A公開了一種硅酸鹽堵水劑，由硅酸鈉、硫酸鋁、氯化鈣、淀粉、水泥組成。盡管配制方便、價格低廉，但其缺點是強度較低，在高溫下膠凝時間短，現(xiàn)場應(yīng)用受到限制。因此，研發(fā)一種適用于高溫高鹽油藏 (溫度達到130°C、礦化度大于2.0X105mg/L)堵水調(diào)剖用的低毒性堵水劑對石油工業(yè)進一步提高油氣采收率具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種適于高溫高鹽油藏堵水調(diào)剖用的堵水劑。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種高溫高鹽油藏堵水調(diào)剖用堵水劑,該堵水劑由主劑、交聯(lián)劑、穩(wěn)定劑、水組成，所述交聯(lián)劑是醛類交聯(lián)劑和酚類交聯(lián)劑的組合，所述穩(wěn)定劑為溫度穩(wěn)定劑和柔性穩(wěn)定劑，質(zhì)量百分比組成如下:主劑4% 7%，選自磺化栲膠、腐殖酸鈉的一種或兩種；醛類交聯(lián)劑1.8% 2.2%，選自烏洛托品；
酚類交聯(lián)劑1.8% 2.2%，選自對苯二酚或間苯二酚之一或組合；溫度穩(wěn)定劑L 5% 3.0%，選自水玻璃；柔性穩(wěn)定劑0.04% 0.08%，選自非離子型聚丙烯酰胺，相對分子質(zhì)量為4 X IO6
10X IO6,水解度為1.5% 3% ；水，余量。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述溫度穩(wěn)定劑水玻璃，模數(shù)為3.1 3.4，有效物含量為35% 40%。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述非離子聚丙烯酰胺的相對分子質(zhì)量為700X 104 800 X 104，水解度為 2.5%ο根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的方案之一，該堵水劑由磺化栲膠5%、烏洛托品2%、對苯二酚2%、水玻璃2%和非離子聚丙烯酰胺0.06%和水88.94%組成。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的方案之二，該堵水劑由磺化栲膠7%、烏洛托品2%、對苯二酚2%、水玻璃2%和非離子聚丙烯酰胺0.06%和水86.94%組成。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的方案之三，該堵水劑由腐植酸鈉5%、烏洛托品2%、對苯二酚2%、水玻璃2.5%和非離子聚丙烯酰胺0.06%和水88.44%組成。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的方案之四，該堵水劑由磺化栲膠4%、烏洛托品2%、對苯二酚2%、水玻璃2%和非離子聚丙烯酰胺0.04%和水89.96%組成。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的方案之五，該堵水劑由磺化栲膠6%、烏洛托品2.2%、對苯二酚2.2%、水玻璃2%和非離子聚丙烯酰胺0.08%和水87.52%組成。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的方案之六，該堵水劑由腐植酸鈉7%、烏洛托品2.2%、對苯二酚2.2%、水玻璃2.5%和非離子聚丙烯酰胺0.06%和水86.04%組成。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的方案之七，該堵水劑由磺化栲膠7%、烏洛托品1.8%、對苯二酚
1.8%、水玻璃1.5%和非離子聚丙烯酰胺0.05%和水87.85%組成。本發(fā)明的高溫高鹽油藏堵調(diào)用的堵水劑的制備方法:在清水中邊攪拌邊依次加入主劑、交聯(lián)劑、穩(wěn)定劑，攪拌均勻即得本發(fā)明的堵水劑成膠液。本發(fā)明的高溫高鹽油藏堵調(diào)用的堵水劑適用于90°C 150°C的油層堵水調(diào)剖，成膠時間在5 28h，形成的凍膠強度在0.060 0.085MPa。本發(fā)明的高溫高鹽油藏堵調(diào)用的堵水劑在溫度130°C及以上、礦化度為
2.15X 105mg/L的油藏條件下養(yǎng)護60d后，僅出現(xiàn)少量脫水現(xiàn)象(脫水不超過5%)，堵水劑體積保留率仍達到90%以上，保持較好的整體性，且對巖心的封堵率達到92%以上。本發(fā)明的技術(shù)特點:該堵水劑由主劑、交聯(lián)劑和穩(wěn)定劑組成，它們之間相互作用形成互補交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使體系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加致密。主劑選自磺化栲膠、腐殖酸鈉的一種或兩種，是堵水劑的主體，提供酚羥基交聯(lián)點與醛類交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)；交聯(lián)劑由醛類交聯(lián)劑和酚類交聯(lián)劑組成，醛類交聯(lián)劑能夠與主劑的酚羥基發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，起到橋接作用而形成堵水劑的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)；酚類交聯(lián)劑為對苯二酚、間苯二酚的一種或幾種，可與醛類交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)作用，彌補主劑交聯(lián)結(jié)構(gòu)的不足，與主劑的交聯(lián)結(jié)構(gòu)形成互補使體系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加致密；穩(wěn)定劑由溫度穩(wěn)定劑和柔性穩(wěn)定劑，溫度穩(wěn)定劑為水玻璃，起到改善堵水劑體系高溫下的熱穩(wěn)定性作用；柔性穩(wěn)定劑為特定相對分子質(zhì)量及水解度的非離子型聚丙烯酰胺，使堵劑的結(jié)構(gòu)更加致密，提高堵水劑體系的韌性和彈性。
本發(fā)明的有益效果是:1、本發(fā)明的高溫高鹽油藏堵調(diào)用的堵水劑適用于90°C 150°C的油層堵水調(diào)剖，改善地層剖面，提高后續(xù)水驅(qū)波及體積，進而提高原油采收率。2、本發(fā)明的堵劑成膠液粘度為20 50mPa.S，粘度低，將低粘度的堵劑成膠液注入地層后，堵劑優(yōu)先進入含水飽和度高的高滲透層，并在油藏條件下形成不流動的高強度體系，使后續(xù)水驅(qū)進入中低滲透層，改善注水地層的吸水剖面，提高原油采收率。3、本發(fā)明的堵劑成膠時間長，形成的凍膠強度高。穩(wěn)定性好，保持較好的整體性，且對巖心的封堵率達到92%以上，該堵水劑體系顯示出較好的耐溫耐鹽性能。


圖1、圖2、圖3分別是實施例9的產(chǎn)品凍膠成膠液在130 °C、礦化度為
2.15X 105mg/L的油藏條件下養(yǎng)護20d、40d、60d的凍膠照片。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例具體說明本發(fā)明，但不限于此。實施例中所用非離子聚丙烯酰胺的相對分子質(zhì)量為700X IO4 800X 104，水解度為 2.5%ο實施例1:在44.47g清水中邊攪拌依次加入磺化栲膠2.5g、烏洛托品lg、對苯二酚lg、水玻璃Ig和非離子聚丙烯酰胺0.03 g，待攪拌均勻得堵水劑成膠液。其組成按質(zhì)量分數(shù)計為5%的磺化栲膠，2.0%的烏洛托品，2.0%的對苯二酚，2.0%的水玻璃，0.06%的非離子型聚丙烯酰胺，89.94%的水，該凍膠在90°C下成膠時間為27.3h，形成凍膠的強度0.068MPa。實施例2:在44.47g清水中邊攪拌依次加入磺化栲膠2.5g、烏洛托品lg、對苯二酚lg、水玻璃Ig和非離子聚丙烯酰胺0.03g，待攪拌均勻得堵水劑成膠液。其組成按質(zhì)量分數(shù)計為5%的磺化栲膠，2.0%的烏洛托品，2.0%的對苯二酚，2.0%的水玻璃，0.06%的非離子型聚丙烯酰胺，89.94%的水，該凍膠在110°C下成膠時間為18.2h，形成凍膠的強度0.073MPa。實施例3:在44.47g清水中邊攪拌依次加入磺化栲膠2.5g、烏洛托品lg、對苯二酚lg、水玻璃Ig和非離子聚丙烯酰胺0.03g，待攪拌均勻即得堵水劑成膠液。其組成按質(zhì)量分數(shù)計為5%的磺化栲膠，2.0%的烏洛托品，2.0%的對苯二酚，2.0%的水玻璃，0.06%的非離子型聚丙烯酰胺，89.94%的水，該凍膠在130°C下成膠時間為10.8h，形成凍膠的強度0.075MPa。實施例4:在44.47g清水中邊攪拌依次加入磺化栲膠2.5g、烏洛托品lg、對苯二酚lg、水玻璃Ig和非離子聚丙烯酰胺0.03g，待攪拌均勻即得堵水劑成膠液。其組成按質(zhì)量分數(shù)計為5%的磺化栲膠，2.0%的烏洛托品，2.0%的對苯二酚，2.0%的水玻璃，0.06%的非離子型聚丙烯酰胺，89.94%的水，該凍膠在150°C下成膠時間為5.4h，形成凍膠的強度0.079MPa。實施例5:在43.47g清水中邊攪拌依次加入磺化栲膠3.5g、烏洛托品lg、對苯二酚lg、水玻璃Ig和非離子聚丙烯酰胺0.03g，待攪拌均勻即得堵水劑成膠液。其組成按質(zhì)量分數(shù)計為7%的磺化栲膠，2.0%的烏洛托品，2.0%的對苯二酚，2.0%的水玻璃，0.06%的非離子型聚丙烯酰胺，86.94%的水，該凍膠在130°C下成膠時間為9.3h，形成凍膠的強度0.083MPa。實施例6:在44.37g清水中邊攪拌依次加入磺化栲膠2.5g、烏洛托品1.lg、對苯二酚lg、水玻璃Ig和非離子聚丙烯酰胺0.03g，待攪拌均勻即得堵水劑成膠液。其組成按質(zhì)量分數(shù)計為5%的磺化栲膠，2.2%的烏洛托品，2.0%的對苯二酚，2.0%的水玻璃，0.06%的非離子型聚丙烯酰胺，88.74%的水，該凍膠在130°C下成膠時間為9.5h，形成凍膠的強度0.08IMPa0實施例7:在44.37g清水中邊攪拌依次加入磺化栲膠2.5g、烏洛托品lg、對苯二酚1.lg、水玻璃Ig和非離子聚丙烯酰胺0.03g，待攪拌均勻得堵水劑成膠液。其組成按質(zhì)量分數(shù)計為5%的磺化栲膠，2.0%的烏洛托品，2.2%的對苯二酚，2.0%的水玻璃，0.06%的非離子型聚丙烯酰胺，88.74%的水，該凍膠在130°C下成膠時間為9.8h，形成凍膠的強度0.080MPa。實施例8:在44.22g清水中邊攪拌依次加入腐植酸鈉2.5g、烏洛托品lg、對苯二酚lg、水玻璃1.25g和非離子聚丙烯酰胺0.03g，待攪拌均勻即得堵水劑成膠液。其組成按質(zhì)量分數(shù)計為5%的磺化栲膠，2.0%的烏洛托品，2.0%的對苯二酚，2.5%的水玻璃，0.06%的非離子型聚丙烯酰胺，88.44%的水，該凍膠在130°C下成膠時間為9.2h，形成凍膠的強度0.082MPa。實施例9:在44.46g清水中邊攪拌依次加入磺化栲膠2.5g、烏洛托品lg、對苯二酹lg、水玻璃Ig和非離子聚丙烯酰胺0·.04g，待攪拌均勻得堵水劑成膠液。其組成按質(zhì)量分數(shù)計為5%的磺化栲膠，2.0%的烏洛托品，2.0%的對苯二酚，2.0%的水玻璃，0.08%的非離子型聚丙烯酰胺，88.92%的水，該凍膠在130°C下成膠時間為9.2h，形成凍膠的強度0.077MPa。實施例10:在44.98g清水中邊攪拌依次加入磺化栲膠2.0g、烏洛托品1.0g、對苯二酚1.0g、水玻璃1.0g和非離子聚丙烯酰胺0.02g，待攪拌均勻得堵水劑成膠液。其組成按質(zhì)量分數(shù)計為4%的磺化栲膠，2.0%的烏洛托品，2.0%的對苯二酚，2.0%的水玻璃，0.04%的非離子型聚丙烯酰胺，89.96%的水，該凍膠在130°C下成膠時間為12.3h，成膠強度為0.052MPa。實施例11:在43.76g清水中邊攪拌依次加入磺化栲膠3.0g、烏洛托品1.lg、對苯二酚1.lg、水玻璃1.0g和非離子聚丙烯酰胺0.04g，待攪拌均勻得堵水劑成膠液。其組成按質(zhì)量分數(shù)計為6%的磺化栲膠，2.2%的烏洛托品，2.2%的對苯二酚，2.0%的水玻璃，0.08%的非離子型聚丙烯酰胺，87.52%的水，該凍膠在130°C下成膠時間為9.lh，成膠強度為0.083MPa。實施例12:在43.02g清水中邊攪拌邊依次加入腐植酸鈉3.5g、烏洛托品l.lg、對苯二酚
1.lg、水玻璃1.25g和非離子聚丙烯酰胺0.03g，待攪拌均勻得堵水劑成膠液。其組成按質(zhì)量分數(shù)計為7%的磺化栲膠，2.2%的烏洛托品，2.2%的對苯二酚，2.5%的水玻璃，0.06%的非離子型聚丙烯酰胺，86.04%的水，該凍膠在130°C下成膠時間為9.0h，成膠強度為
0.084MPa。
實施例13:在43.93g清水中邊攪拌邊依次加入磺化栲膠3.5g、烏洛托品0.9g、對苯二酚
0.9g、水玻璃0.75g和非離子聚丙烯酰胺0.025g，待攪拌均勻得堵水劑成膠液。其組成按質(zhì)量分數(shù)計為7%的磺化栲膠，1.8%的烏洛托品，1.8%的對苯二酚，1.5%的水玻璃，0.05%的非離子型聚丙烯酰胺，87.85%的水，該凍膠在130°C下成膠時間為12.4h，成膠強度為
0.069MPa。實施例14:本發(fā)明的堵水劑的耐溫耐鹽性能，采用靜態(tài)模擬法進行評價。實驗過程:安瓿瓶內(nèi)注入堵水劑10mL，高溫下成膠后將安瓿瓶上方敲破，注入IOmL礦化度為2.15X 105mg/L的地層水，然后將安瓿瓶重新熔燒密封，繼續(xù)放置在130°C條件下，定期取出觀察其強度變化，并記錄脫水率及其對應(yīng)照片。脫水率公式為H=(V2-V1)/V0X 100%，其中，Vtl為注入的成膠液體積,V1為凍膠在礦化度為2.15X 105mg/L的地層水中的體積，V2為安瓿瓶內(nèi)水量的總體積，體積均為室溫下測得的數(shù)值。實驗結(jié)果見表I和圖1 圖3。堵水劑配方為5%磺化栲膠+2.0%烏洛托品+2.0%對苯二酚+2.0%水玻璃+0.08%非離子聚丙烯酰胺+水余量。表I本發(fā)明堵水劑的耐溫耐鹽性
權(quán)利要求
1.一種高溫高鹽油藏堵水調(diào)剖用堵水劑，該堵水劑由主劑、交聯(lián)劑、穩(wěn)定劑、水組成，所述交聯(lián)劑是醛類交聯(lián)劑和酚類交聯(lián)劑的組合，所述穩(wěn)定劑為溫度穩(wěn)定劑和柔性穩(wěn)定劑，質(zhì)量百分比組成如下: 主劑4% 7%,選自磺化栲膠、腐殖酸鈉的一種或兩種； 醛類交聯(lián)劑1.8% 2.2%，選自烏洛托品； 酚類交聯(lián)劑1.8% 2.2%，選自對苯二酚或間苯二酚之一或組合； 溫度穩(wěn)定劑1.5% 3.0%，選自水玻璃； 柔性穩(wěn)定劑0.04% 0.08%,選自非離子型聚丙烯酰胺，相對分子質(zhì)量為4X IO6 10X IO6,水解度為1.5% 3% ； 水，余量。
2.如權(quán)利要求1所述的堵水劑，其特征在于所述溫度穩(wěn)定劑水玻璃，模數(shù)為3.1 3.4，有效物含量為35% 40%。
3.如權(quán)利要求1所述的堵水劑，其特征在于所述非離子聚丙烯酰胺的相對分子質(zhì)量為700 X IO4 800 X IO4,水解度為 2.5%。
4.如權(quán)利要求1所述的堵水劑，其特征在于該堵水劑由磺化栲膠5%、烏洛托品2%、對苯二酚2%、水玻璃2%和非離子聚丙烯酰胺0.06%和水88.94%組成。
5.如權(quán)利要求1所 述的堵水劑，其特征在于該堵水劑由磺化栲膠7%、烏洛托品2%、對苯二酚2%、水玻璃2%和非離子聚丙烯酰胺0.06%和水86.94%組成。
6.如權(quán)利要求1所述的堵水劑，其特征在于該堵水劑由腐植酸鈉5%、烏洛托品2%、對苯二酚2%、水玻璃2.5%和非離子聚丙烯酰胺0.06%和水88.44%組成。
7.如權(quán)利要求1所述的堵水劑，其特征在于該堵水劑由磺化栲膠4%、烏洛托品2%、對苯二酚2%、水玻璃2%和非離子聚丙烯酰胺0.04%和水89.96%組成。
8.如權(quán)利要求1所述的堵水劑，其特征在于該堵水劑由磺化栲膠6%、烏洛托品2.2%、對苯二酚2.2%、水玻璃2%和非離子聚丙烯酰胺0.08%和水87.52%組成。
9.如權(quán)利要求1所述的堵水劑，其特征在于該堵水劑由腐植酸鈉7%、烏洛托品2.2%、對苯二酚2.2%、水玻璃2.5%和非離子聚丙烯酰胺0.06%和水86.04%組成。
10.如權(quán)利要求1所述的堵水劑，其特征在于該堵水劑由磺化栲膠7%、烏洛托品1.8%、對苯二酚1.8%、水玻璃1.5%和非離子聚丙烯酰胺0.05%和水87.85%組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適于高溫高鹽油藏堵水調(diào)剖用的堵水劑。該堵水劑由主劑、交聯(lián)劑、穩(wěn)定劑和水組成，主劑為磺化栲膠或腐殖酸鈉；交聯(lián)劑是醛類交聯(lián)劑和酚類交聯(lián)劑的組合，所述穩(wěn)定劑為水玻璃和非離子型聚丙烯酰胺。本發(fā)明的高溫高鹽油藏堵調(diào)用的堵水劑適用于90℃～150℃、礦化度大于2.0×105mg/L的油層堵水調(diào)剖，成膠時間在5～28h，形成的凍膠強度在0.060～0.085MPa。堵水劑整體性好，且對巖心的封堵率達到92%以上。
文檔編號C09K8/588GK103232839SQ20131017954
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月15日
發(fā)明者戴彩麗, 由慶, 付陽, 趙明偉, 趙光, 崔亞, 趙福麟 申請人:中國石油大學(xué)(華東)