CN104449614A - 一种采油用的柠檬酸铝堵水交联剂 - Google Patents
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Abstract
一种采油用的柠檬酸铝堵水交联剂，以偏铝酸钠和柠檬酸为原料，具体步骤：(1)将柠檬酸溶于水中，配制成50％的柠檬酸水溶液；(2)将配置好的柠檬酸水溶液加热至60～80℃，搅拌下缓慢加入偏铝酸钠固体，保持溶液澄清透明，形成柠檬酸铝络合物；(3)向步骤(2)中加入浓氨水，调整溶液pH值至6.0～8.0，过滤到不溶物，得到铝离子含量为30～40g/L的柠檬酸铝堵水交联剂。本发明的有益效果在于：本发明方法所得的柠檬酸铝堵水交联剂在pH值6.0～8.0的环境下铝离子含量可以达到30g/L以上，铝含量高而且产品对设备腐蚀性小，不含硫酸根、硝酸根离子等易垢化的阴离子，适用于与聚丙烯酰胺交联形成调剖剂。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采用的交联剂，尤其涉及一种采油用的柠檬酸铝堵水交联剂。
背景技术
在石油开采的过程中，原油的采油率不高一直是遏制石油高效利用的瓶颈。为了提高采油率一般采用水驱油，但是由于地质的非均质性严重，注入水沿高渗透层不均匀推进，致使中渗透层波及程度低，驱油效果差，必须采用调剖堵水的办法来改善吸收剖面，一般是借助堵水调剖剂来实现这个目的。柠檬酸铝/聚丙烯酰胺体系作为弱凝胶调剖剂以分子内交联为主，成胶后颗粒粒径增大，有效堵塞流体通道，而且具有一定的流动性，增大水驱扫油面积。柠檬酸铝作为交联剂，其稳定性好，常温下处于稳定状态，当温度升高时有效成分缓慢释放，逐渐与聚丙烯酰胺发生交联，交联反应逐渐进行，粘度增长慢，逐渐形成网状弱凝胶，可有效封堵高渗透层，产生深部调剖作用。
柠檬酸铝作为交联剂，其中的三价铝离子为活性成分，与柠檬酸形成络合物，在一定条件下缓慢释放铝离子，与高分子聚合物交联。1973年美国专利(US Pat.3,762,474)公开的柠檬酸铝交联剂是由粉状水合硫酸铝和二水柠檬酸钠混合后，用水配制使用，由此制得的交联剂pH值较低，对油田设备腐蚀严重，而且硫酸根能强化油田水垢。英国专利(BP1,598,709)介绍了一种以氯化铝和硫酸铝为原料制造的液体柠檬酸铝交联剂，溶液pH≤4时，铝与柠檬酸的摩尔比为5.2:1，当溶液pH提高至6.5时，未络合的铝离子发生沉淀，铝离子与柠檬酸的最大摩尔比为2.2:1，不符合采油用的交联剂。中国发明专利高铝含量柠檬酸铝交联剂的制备方法(ZL00135877.4)介绍了一种以氯化铝和铝酸钠为铝离子提供剂，与柠檬酸络合得到铝离子的含量为3.5～5.5％的液体柠檬酸铝交联剂，但是在柠檬酸铝制备过程中产生氯化氢，污染环境。
发明内容
本发明为了解决现有柠檬酸铝交联剂生产过程中产生有害物质、含易垢化的阴离子等缺点，提供一种更环保、而且适用油田采用的柠檬酸铝交联剂。
本发明的技术方案为，以偏铝酸钠和柠檬酸为原料，得到柠檬酸铝交联剂，具体包括以下步骤：
(1)将柠檬酸溶于水中，配制成50％的柠檬酸水溶液；
(2)将配置好的柠檬酸水溶液加热至60～80℃，搅拌下缓慢加入偏铝酸钠固体，保持溶液澄清透明，形成柠檬酸铝络合物；
(3)向步骤(2)中加入浓氨水，调整溶液pH值至6.0～8.0，过滤到不溶物，得到铝离子含量为30～40g/L的柠檬酸铝堵水交联剂。
所述浓氨水的质量分数为22～25％。
所述柠檬酸铝络合物中n Al：n citrate＝1～2：1。
所述柠檬酸铝堵水交联剂的凝点小于等于-5℃。
所述柠檬酸铝堵水交联剂的密度大于等于1.17g/cm3。
本发明的有益效果在于：本发明方法所得的柠檬酸铝堵水交联剂在pH值6.0～8.0的环境下铝离子含量可以达到30g/L以上，铝含量高而且产品对设备腐蚀性小，不含硫酸根、硝酸根离子等易垢化的阴离子，适用于与聚丙烯酰胺交联形成调剖剂。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明进行具体说明。
实施例一：
将0.5kg柠檬酸和0.5kg水加入反应釜，搅拌至溶解，配制成50％的柠檬酸水溶液；开启加热开关，将配置好的柠檬酸水溶液加热至60～80℃，一边搅拌下一边分批缓慢加入偏铝酸钠固体200kg，保持溶液澄清透明，形成柠檬酸铝络合物；用22～25％浓氨水，调整溶液pH值至6.0～8.0，过滤到不溶物，补水至2000L，得到铝离子含量为33g/L的柠檬酸铝堵水交联剂，凝点小于等于-5℃，密度大于等于1.17g/cm3。
实施例二：
将0.5kg柠檬酸和0.5kg水加入反应釜，搅拌至溶解，配制成50％的柠檬酸水溶液；开启加热开关，将配置好的柠檬酸水溶液加热至60～80℃，一边搅拌下一边分批缓慢加入偏铝酸钠固体220kg，保持溶液澄清透明，形成柠檬酸铝络合物；用22～25％浓氨水，调整溶液pH值至6.0～8.0，过滤到不溶物，补水至2000L，得到铝离子含量为36g/L的柠檬酸铝堵水交联剂，凝点小于等于-5℃，密度大于等于1.17g/cm3。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (5)
1.一种采油用的柠檬酸铝堵水交联剂，以偏铝酸钠和柠檬酸为原料，得到柠檬酸铝交联剂，具体包括以下步骤：
(1)将柠檬酸溶于水中，配制成50％的柠檬酸水溶液；
(2)将配置好的柠檬酸水溶液加热至60～80℃，搅拌下缓慢加入偏铝酸钠固体，保持溶液澄清透明，形成柠檬酸铝络合物；
(3)向步骤(2)中加入浓氨水，调整溶液pH值至6.0～8.0，过滤到不溶物，得到铝离子含量为30～40g/L的柠檬酸铝堵水交联剂。
2.根据权利要求1所述的采油用的柠檬酸铝堵水交联剂，所述浓氨水的质量分数为22～25％。
3.根据权利要求1所述的采油用的柠檬酸铝堵水交联剂，所述柠檬酸铝络合物中nAl：ncitrate＝1～2：1。
4.根据权利要求1所述的采油用的柠檬酸铝堵水交联剂，所述柠檬酸铝堵水交联剂的凝点小于等于-5℃。
5.根据权利要求1所述的采油用的柠檬酸铝堵水交联剂，所述柠檬酸铝堵水交联剂的密度大于等于1.17g/cm3。
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