CN103937473B - 一种有机硅堵水剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于油田化学领域，具体地，涉及一种有机硅堵水剂及其制备方法；用于热采井和水平井。有机硅堵水剂，以硅醇钠和有机硅为主剂，乙二胺四乙酸为助剂，加入适量缓释酸混合调配而成；硅醇钠、有机硅、缓释酸的体积组份如下：硅醇钠25-36，有机硅5-6，缓释酸58-68，乙二胺四乙酸的用量为1g/10ml缓释酸。所述的有机硅堵水剂的制备方法，包括以下步骤：(1)、制备缓释酸；(2)、量取原料；(3)、将量取的硅醇钠和有机硅混合，并加入称好的乙二胺四乙酸充分搅拌；加入缓释酸充分混合，制得有机硅堵水剂。本发明的有机硅堵水剂堵水率>90%，可以耐高温150℃，堵水有效期>90天，并且具有水解固化性能。

Description

一种有机硅堵水剂及其制备方法
技术领域
本发明属于油田化学领域，具体地，涉及一种有机硅堵水剂及其制备方法；该有机硅堵水剂为一种延迟凝胶的硅酸类堵水剂，用于热采井和水平井。
背景技术
目前，国内的大部分油田已进入了高含水或特高含水期开发阶段：产液量增加，产油量减少，含水量超过80%，甚至高达90%以上。产液量的增加直接导致地层能量降低，抽油井泵效降低，管线和设备腐蚀和结垢加重，水处理量成本增加，投资费用增大，直接影响原油的产量并导致油层最终采收率的降低，因此堵水调剖势在必行。
经过多年发展，油田开发中用的堵水调剖技术主要分为机械堵水和化学堵水两大类，机械堵水法是用分隔器将出水层位在井筒内卡开以阻止水流入井内，化学法堵水是利用化学堵水剂对出水层造成堵塞来进行堵水，就目前应用和发展情况来看，应用较广的主要是化学堵水。化学堵水所用的堵水剂可以根据堵水剂对油层和水层起堵塞作用，化学堵水可分为非选择性堵水和选择性堵水。
非选择性堵水是指堵剂在油井层中能同时封堵油层和水层。非选择性堵水剂适用于单一水层或高含水层，所用堵剂对水和油都没有选择性，在地层中形成堵塞物，它既可封堵水层也可封堵油层，主要分为水泥类堵水剂、树脂型调剖堵水剂、无机盐沉淀型调剖堵水剂、凝胶型调剖堵水剂、冻胶型凝胶等五大类。
选择性堵水剂适用于封堵不易用封隔器将其与油层分隔开的水层。选择性堵水剂是利用油和水的差别或油层与水层的差别达到选择性堵水目的的。选择性堵水剂可分为三类：即水基堵剂、油基堵剂和醇基堵剂，它们分别是以水、油或醇作溶剂或分散介质配成的堵水剂。
在高温(大于90℃)、高盐(矿化度大于8×104mg/L)的油水井中大多数有机堵剂不能使用。因此针对高温、高盐的油水井，人们提出利用无机堵剂以解决这些问题。无机堵剂具有廉价、成本低、对环境无污染等特点，而且耐高温、耐高盐和耐冲刷。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种有机硅堵水剂及其制备方法；利用有机硅为基本堵水材料，配以相应助剂，得到一种新型的笼统注水选择性堵剂，用于热采井和水平井，达到降水增油目的。
为实现上述目的，本发明采用下述方案：
有机硅堵水剂，以硅醇钠和有机硅为主剂，乙二胺四乙酸为助剂，加入适量缓释酸混合调配而成；硅醇钠、有机硅、缓释酸的体积组份如下：
硅醇钠25-36
有机硅5-6
缓释酸58-68
乙二胺四乙酸的用量为1g/10ml缓释酸。
所述的有机硅堵水剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)、制备缓释酸
(2)、量取原料
(3)、将量取的硅醇钠和有机硅混合，并加入称好的乙二胺四乙酸充分搅拌；加入缓释酸充分混合，制得有机硅堵水剂。
相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：堵水率>90%；可以耐高温150℃；堵水有效期>90天；具有水解固化性能。
具体实施方式
有机硅胶凝堵剂是由硅醇钠、有机硅等主剂，互相交织、穿插而形成的凝胶堵剂，有机硅的加入提高了堵剂的粘弹性，硅醇钠的加入增加了堵剂的强度，从而提升了该堵剂的性能。硅醇钠溶液初始粘度低，注入方便，生成的凝胶强度高且可适应不同温度的地层，作为一种高强材料可用于油井堵水，尤其可用于热采井和水平井。
有机硅堵水剂，以硅醇钠和有机硅为主剂，乙二胺四乙酸(EDTA)为助剂，加入适量缓释酸混合调配而成；硅醇钠、有机硅、缓释酸的体积组份如下：
硅醇钠25-36
有机硅5-6
缓释酸58-68
乙二胺四乙酸(EDTA)的用量为1g/10ml缓释酸；
其中：硅醇钠的模数为3.0；有机硅的固含量为45%；缓释酸由下述质量组分混合调配而成：氯化铵(NH4Cl)3.8%，甲醛(HCHO)8.1%，磷酸2.5%，水85.6%。
上述有机硅堵水剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)、制备缓释酸，缓释酸由下述质量组分混合调配而成：氯化铵(NH4Cl)3.8%，甲醛(HCHO)8.1%，磷酸2.5%，水85.6%。
(2)、量取原料
硅醇钠、有机硅、缓释酸的体积组份如下：硅醇钠35-36，有机硅5-6，缓释酸58-60；
乙二胺四乙酸(EDTA)的用量为1g/10ml缓释酸。
(3)、将量取的硅醇钠和有机硅混合，并加入称好的乙二胺四乙酸充分搅拌；加入缓释酸充分混合，制得有机硅堵水剂。
将有机硅堵水剂与油田污水以1:3.5-4的体积比混合，注入井内，经4.5-13小时后水解固化凝胶，即可实现堵水。
实施例一、
有机硅堵水剂，以硅醇钠和有机硅为主剂，乙二胺四乙酸(EDTA)为助剂，加入适量缓释酸混合调配而成；硅醇钠、有机硅、缓释酸的体积组份如下：硅醇钠9ml，有机硅1.5ml，缓释酸15ml；乙二胺四乙酸(EDTA)的用量为0.15g；其中：硅醇钠的模数为3.0；有机硅的固含量为45%；缓释酸由下述质量组分混合调配而成：氯化铵(NH4Cl)3.8%，甲醛(HCHO)8.1%，磷酸2.5%，水85.6%。
有机硅堵水剂的配备方法，包括以下步骤：
(1)、制备缓释酸，缓释酸由下述质量组分混合调配而成：38gNH4Cl(3.8%)，81gHCHO(8.1%)，25g磷酸(2.5%)，856g(85.6%)水。
(2)、量取9ml硅醇钠，1.5ml有机硅混合，加入0.15gEDTA，混合搅拌均匀。
(3)、向第二步的混合液中加入15ml第一步配制的缓释酸，混合搅拌均匀，制得有机硅堵水剂。
向配制好的有机硅堵水剂中加入89.5ml油田污水，常温放置12h，溶液未凝胶。
将配好的混合液放入60℃的水浴锅中加热，经4.7小时后，溶液凝胶，而且强度较好，在倾倒凝胶时只形成一个小的弯月形物，且变得相当刚性。
实施例二、
与实施例一的不同之处在于，硅醇钠、有机硅、缓释酸的体积组份，具体如下：硅醇钠7.5ml，有机硅1.4ml，缓释酸15ml。
将配好的混合液放入60℃的水浴锅中加热，经8小时后，溶液凝胶，凝胶强度良好，在倾倒凝胶时只形成一个小的弯月形物，且变得相当刚性。
实施例三、
与实施例一的不同之处在于，硅醇钠、有机硅、缓释酸的体积组份，具体如下：硅醇钠6.0ml，有机硅1.3ml，缓释酸15ml。
将配好的混合液放入60℃的水浴锅中加热，经13.2小时后，溶液凝胶，凝胶强度良好，在倾倒凝胶时只形成一个小的弯月形物，且变得相当刚性。

Claims (6)

1.一种有机硅堵水剂，以硅醇钠和有机硅为主剂，乙二胺四乙酸为助剂，加入适量缓释酸混合调配而成；其特征在于，硅醇钠、有机硅、缓释酸的体积组份如下：
硅醇钠25-36
有机硅5-6
缓释酸58-68
乙二胺四乙酸的用量为1g/10ml缓释酸；
硅醇钠的模数为3.0；有机硅的固含量为45％；
缓释酸由下述质量组分混合调配而成：氯化铵3.8％，甲醛8.1％，磷酸2.5％，水85.6％。
2.权利要求1所述的有机硅堵水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、制备缓释酸
(2)、量取原料
(3)、将量取的硅醇钠和有机硅混合，并加入称好的乙二胺四乙酸充分搅拌；加入缓释酸充分混合，制得有机硅堵水剂。
3.权利要求2所述的有机硅堵水剂的制备方法，其特征在于，缓释酸由下述质量组分混合调配而成：氯化铵3.8％，甲醛8.1％，磷酸2.5％，水85.6％。
4.权利要求3所述的有机硅堵水剂的制备方法，其特征在于，硅醇钠、有机硅、缓释酸的体积组份如下：硅醇钠35-36，有机硅5-6，缓释酸58-60；乙二胺四乙酸的用量为1g/10ml缓释酸。
5.权利要求1所述的有机硅堵水剂的应用，其特征在于，将有机硅堵水剂与油田污水以1:3.5-4的体积比混合，注入井内，经4.5-13小时后水解固化凝胶，即可实现堵水。
6.根据权利要求5所述的有机硅堵水剂的应用，其特征在于，应用于热采井和/或水平井。
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