本發(fā)明涉及油田油層的調(diào)剖堵水劑及制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗溫抗鹽調(diào)剖堵水劑及制備方法。

背景技術(shù)：

注水開發(fā)的油田，開采一個階段之后，由于地層是多層且為非均質(zhì)的，隨著注入油層水量的增加，使得注入剖面很不均勻。有的區(qū)塊含水量很高，而有的區(qū)塊則注水效果不明顯，甚至有的區(qū)塊注入水很快沿高滲透層突破，水對高滲透層的沖刷提高了它的滲透率，使地層的非均質(zhì)性進(jìn)一步擴(kuò)大，致使油井大量出水，產(chǎn)油量降低。為了使注入水均勻推進(jìn)，減少油井出水，可以從注入井封堵高滲透層，調(diào)整注入地層的吸水剖面，即所謂注入井調(diào)剖；或是封堵出水層，降低油井出水量，稱為油井堵水。無論是調(diào)剖還是堵水，目前行之有效的方法都是采用化學(xué)調(diào)剖堵水方法。

目前國內(nèi)外研究較多的是深度調(diào)剖技術(shù)，相繼開發(fā)了微生物類、沉淀類、凝膠類和膠態(tài)分散凍膠類等，并成功地用于深度調(diào)剖作業(yè)。然而，我國油田普遍采用注水開發(fā)方式，地層非均質(zhì)性嚴(yán)重，油藏地質(zhì)復(fù)雜，油井地層溫度高，地層水礦化度高。常用的調(diào)剖堵水劑的抗溫抗鹽性能一般，在高溫下膠凝時間短，凝膠粘度較低，現(xiàn)場應(yīng)用受到限制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種抗溫抗鹽調(diào)剖堵水劑及制備方法。

其技術(shù)方案是：一種抗溫抗鹽調(diào)剖堵水劑及制備方法，其由下列重量份的原料組成：抗溫抗鹽聚丙烯酰胺1—3、交聯(lián)劑A 0.15—1.2、交聯(lián)劑B 0.03—0.1、緩凝劑0.01—0.1、pH調(diào)節(jié)劑1—7.5和水988—997；制備方法是：將pH調(diào)節(jié)劑加到水中，充分溶解后，加入抗溫抗鹽聚丙烯酰胺，常溫攪拌2—4小時，再加入所需要量的緩凝劑、交聯(lián)劑B，常溫攪拌1—2小時后，加入交聯(lián)劑A，攪拌均勻后，70—90℃下恒溫3—5天，即可得到抗溫抗鹽調(diào)剖堵水劑。

所述抗溫抗鹽聚丙烯酰胺的分子量為1800—2300萬，水解度為15%—30%。

所述交聯(lián)劑A是六羥甲基三聚氰胺，六羥甲基三聚氰胺是由摩爾比為10:1的甲醛與三聚氰胺在pH為9、60℃條件下發(fā)生親核加成反應(yīng)得到的。

所述交聯(lián)劑B是檸檬酸鋁。

所述緩凝劑為乙二胺四甲叉磷酸鈣、乙二胺四甲叉磷酸鈉、乙二胺五甲叉磷酸中的一種或兩種。

所述pH調(diào)節(jié)劑是乙酸、乙酸銨中的一種或兩種，pH值調(diào)至6.5。

所述抗溫抗鹽聚丙烯酰胺由下列重量份的原料組成：丙烯酰胺150—200，丙烯酸20—60，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸10—25，苯乙烯磺酸鈉3—7，氫氧化鈉15—40，去離子水700—780，分子量調(diào)節(jié)劑0.0005—0.005，引發(fā)劑0.001—0.5；其制備方法是：在反應(yīng)器中加入丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸鈉、去離子水，充分溶解后，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液pH值，將pH值調(diào)節(jié)為7.0—7.1之間，充分混合后轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，通氮氣除氧0.8—1小時，加入引發(fā)劑在0—2℃的引發(fā)溫度下，通過復(fù)合引發(fā)劑體系引發(fā)聚合反應(yīng)，并加入分子量調(diào)節(jié)劑調(diào)整產(chǎn)品分子量，從而得到合適分子量、水解度的產(chǎn)品，反應(yīng)結(jié)束后取出膠狀物，將聚合物造粒并進(jìn)行干燥、破碎即得抗溫抗鹽聚丙烯酰胺。

所述分子量調(diào)節(jié)劑為異丙醇、甲酸鈉中的一種或多種，其重量份設(shè)為0.0005—0.005，通過調(diào)整分子量調(diào)節(jié)劑及原料組成的調(diào)整，使抗溫抗鹽聚丙烯酰胺分子量可控。

所述引發(fā)體系為復(fù)合引發(fā)體系，包括偶氮類引發(fā)劑和氧化還原引發(fā)劑，所述偶氮類引發(fā)劑為偶氮二異丁脒二鹽酸鹽、偶氮二異庚腈、偶氮二異丁腈和4,4’-偶氮雙中的一種或多種，優(yōu)選為偶氮二異丁腈；所述氧化還原引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、異丙苯過氧化氫、過硫酸鉀、吊白塊、硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉中的兩種，優(yōu)選為過硫酸鉀和亞硫酸氫鈉。

本發(fā)明提供的抗溫抗鹽調(diào)剖堵水劑是一種交聯(lián)的聚合物體系，由抗溫抗鹽聚丙烯酰胺與復(fù)合交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)形成，在抗溫抗鹽聚丙烯酰胺中引入磺酸基團(tuán)和苯環(huán)結(jié)構(gòu)，使聚丙烯酰胺具有良好的抗溫抗鹽性能。本發(fā)明所用交聯(lián)劑是由有機(jī)交聯(lián)劑六羥甲基三聚氰胺和金屬交聯(lián)劑檸檬酸鋁復(fù)配而得，對于金屬交聯(lián)劑而言，引入六羥甲基三聚氰胺交聯(lián)劑，使凝膠體系具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，生成結(jié)構(gòu)致密、復(fù)雜的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高了調(diào)剖劑的熱穩(wěn)定性和抗鹽性；對于交聯(lián)劑六羥甲基三聚氰胺來說，金屬交聯(lián)劑的加入使聚丙烯酰胺結(jié)構(gòu)單元中的羧酸基被橋連，即聚合物分子間的交聯(lián)點增多，穩(wěn)定性增強(qiáng)，使調(diào)剖堵水劑具有更高的粘度，抗溫性加強(qiáng)。本發(fā)明所述的調(diào)剖堵水劑不僅具有抗溫、抗鹽、凝膠強(qiáng)度高、成膠時間可調(diào)等特點，而且對油水封堵具有選擇性，注入后能夠進(jìn)入油藏的深部，封堵高滲透通道，從而改善注水開發(fā)效果，提高油藏采收率。

具體實施方式

一種抗溫抗鹽調(diào)剖堵水劑及制備方法，其由下列重量份的原料組成：抗溫抗鹽聚丙烯酰胺1—3、交聯(lián)劑A 0.15—1.2、交聯(lián)劑B 0.03—0.1、緩凝劑0.01—0.1、pH調(diào)節(jié)劑1—7.5和水988—997；制備方法是：將pH調(diào)節(jié)劑加到水中，充分溶解后，加入抗溫抗鹽聚丙烯酰胺，常溫攪拌2—4小時，再加入所需要量的緩凝劑、交聯(lián)劑B，常溫攪拌1—2小時后，加入交聯(lián)劑A，攪拌均勻后，70—90℃下恒溫3—5天，即可得到抗溫抗鹽調(diào)剖堵水劑。

所述抗溫抗鹽聚丙烯酰胺的分子量為1800—2300萬，水解度為15%—30%。

所述交聯(lián)劑A是六羥甲基三聚氰胺，六羥甲基三聚氰胺是由摩爾比為10:1的甲醛與三聚氰胺在pH為9、60℃條件下發(fā)生親核加成反應(yīng)得到的。

所述交聯(lián)劑B是檸檬酸鋁。

所述緩凝劑為乙二胺四甲叉磷酸鈣、乙二胺四甲叉磷酸鈉、乙二胺五甲叉磷酸中的一種或兩種。

所述pH調(diào)節(jié)劑是乙酸、乙酸銨中的一種或兩種，pH值調(diào)至6.5。

所述抗溫抗鹽聚丙烯酰胺由下列重量份的原料組成：丙烯酰胺150—200，丙烯酸20—60，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸10—25，苯乙烯磺酸鈉3—7，氫氧化鈉15—40，去離子水700—780，分子量調(diào)節(jié)劑0.0005—0.005，引發(fā)劑0.001—0.5；其制備方法是：在反應(yīng)器中加入丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸鈉、去離子水，充分溶解后，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液pH值，將pH值調(diào)節(jié)為7.0—7.1之間，充分混合后轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，通氮氣除氧0.8—1小時，加入引發(fā)劑在0—2℃的引發(fā)溫度下，通過復(fù)合引發(fā)劑體系引發(fā)聚合反應(yīng)，并加入分子量調(diào)節(jié)劑調(diào)整產(chǎn)品分子量，從而得到合適分子量、水解度的產(chǎn)品，反應(yīng)結(jié)束后取出膠狀物，將聚合物造粒并進(jìn)行干燥、破碎即得抗溫抗鹽聚丙烯酰胺。

所述分子量調(diào)節(jié)劑為異丙醇、甲酸鈉中的一種或多種，其重量份設(shè)為0.0005—0.005，通過調(diào)整分子量調(diào)節(jié)劑及原料組成的調(diào)整，使抗溫抗鹽聚丙烯酰胺分子量可控。

所述引發(fā)體系為復(fù)合引發(fā)體系，包括偶氮類引發(fā)劑和氧化還原引發(fā)劑，所述偶氮類引發(fā)劑為偶氮二異丁脒二鹽酸鹽、偶氮二異庚腈、偶氮二異丁腈和4,4’-偶氮雙中的一種或多種，優(yōu)選為偶氮二異丁腈；所述氧化還原引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、異丙苯過氧化氫、過硫酸鉀、吊白塊、硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉中的兩種，優(yōu)選為過硫酸鉀和亞硫酸氫鈉。

下面結(jié)合實施例具體說明本發(fā)明，但不限于此。

實例一：

抗溫抗鹽聚丙烯酰胺的制備：

原料重量份為：丙烯酰胺200，丙烯酸50，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸15，苯乙烯磺酸鈉4，氫氧化鈉30.6，去離子水700，甲酸鈉0.002，偶氮二異丁腈0.3，過硫酸鉀0.012，亞硫酸氫鈉0.008。得到抗溫抗鹽聚丙烯酰胺分子量為1890萬，水解度為20%。

抗溫抗鹽調(diào)剖堵水劑的制備：

原料重量份為：抗溫抗鹽聚丙烯酰胺1.5，六羥甲基三聚氰胺0.4，檸檬酸鋁0.06，乙二胺四甲叉磷酸鈉0.07，乙酸銨3，水995。

將乙酸銨加到水中，充分溶解后，加入抗溫抗鹽聚丙烯酰胺，常溫攪拌3h，再加入所需要量的乙二胺四甲叉磷酸鈉、檸檬酸鋁，常溫攪拌1h后，加入六羥甲基三聚氰胺，攪拌均勻后，85℃恒溫4d，得到抗溫抗鹽調(diào)剖堵水劑。

實例二：

抗溫抗鹽聚丙烯酰胺的制備：

原料重量份為：丙烯酰胺170，丙烯酸30，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸10，苯乙烯磺酸鈉3，氫氧化鈉18.6，去離子水768，甲酸鈉0.0012，偶氮二異丁腈0.3，過硫酸鉀0.012，亞硫酸氫鈉0.008。得到抗溫抗鹽聚丙烯酰胺分子量為2020萬，水解度為15%。

抗溫抗鹽調(diào)剖堵水劑的制備：

原料重量份為：抗溫抗鹽聚丙烯酰胺2，六羥甲基三聚氰胺0.6，檸檬酸鋁0.05，乙二胺四甲叉磷酸鈉0.04，乙酸銨5，水992。

將乙酸銨加到水中，充分溶解后，加入抗溫抗鹽聚丙烯酰胺，常溫攪拌3h，再加入所需要量的乙二胺四甲叉磷酸鈉、檸檬酸鋁，常溫攪拌1h后，加入六羥甲基三聚氰胺，攪拌均勻后，85℃恒溫4d，得到抗溫抗鹽調(diào)剖堵水劑。

實例三：

抗溫抗鹽聚丙烯酰胺的制備：

原料重量份為：丙烯酰胺150，丙烯酸45，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸20，苯乙烯磺酸鈉5，氫氧化鈉28.8，去離子水751，甲酸鈉0.0008，偶氮二異丁腈0.3，過硫酸鉀0.012，亞硫酸氫鈉0.008。得到抗溫抗鹽聚丙烯酰胺分子量為2260萬，水解度為23%。

抗溫抗鹽調(diào)剖堵水劑的制備：

原料重量份為：抗溫抗鹽聚丙烯酰胺2.5，六羥甲基三聚氰胺0.8，檸檬酸鋁0.03，乙二胺四甲叉磷酸鈉0.05，乙酸銨4，水992.6。

將乙酸銨加到水中，充分溶解后，加入抗溫抗鹽聚丙烯酰胺，常溫攪拌3h，再加入所需要量的乙二胺四甲叉磷酸鈉、檸檬酸鋁，常溫攪拌1h后，加入六羥甲基三聚氰胺，攪拌均勻后，85℃恒溫4d，得到抗溫抗鹽調(diào)剖堵水劑。

對本發(fā)明實施例提供的三組調(diào)剖堵水劑進(jìn)行了不同溫度的成膠黏度測試，其結(jié)果如表1所示。

表1 不同溫度的成膠黏度測試