CN106281269B - 一种堵水不堵油型堵水剂及其制备方法 - Google Patents

一种堵水不堵油型堵水剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种堵水不堵油型堵水剂，由过硫酸铵、聚乙二醇2000、聚丙烯酸钠、油溶水不溶树脂、丙酮、甲苯、二甲苯、胍胶、水组成。本发明还公开了该堵水不堵油型堵水剂的制备方法。本发明提供的堵水不堵油型堵水剂，具有良好的堵水选择性，制备工艺简单，成本低。

Description

一种堵水不堵油型堵水剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及油田开发技术领域，特别是油水井调堵调驱、堵水封窜等油水井增产增注技术领域，具体涉及一种堵水不堵油型堵水剂及其制备方法。
背景技术
油井出水是注水井油田面临的一个严峻问题。据统计，全国主要油田的综合含水率高达83％，而东部主要油田的综合含水率超过90％。对于一个长期注水开发的油田来说，由于油藏平面和纵向的非均质性以及油水粘度上的差异，势必造成注入水沿高渗透带向生产井突进、窜流，从而造成了注入水的低效或无效循环，这不仅影响原油的采出量，而且会消耗能源、增加产出液的处理成本及引起管线的腐蚀等，进而增加原油采出成本并造成环境污染。因此，如何有效的找水、堵水成为油田开发中面临的严峻问题。
随着油田开采难度的日益增加，现有的油田堵水工艺对水锥路线、方式难以精准判断，对油层的形状、分布、油层液体性质、地质也难以全面认识，导致卡堵水作业难以达到理想的效果。常见的问题有：1)水和油一起被堵死；2)水被堵住，但油的产量明显下降，油层伤害严重；3)堵水持续时间短，即堵水剂强度低，容易被水返排出来；4)抗温性差、耐腐蚀性能弱、老化期短，即在地层条件下，堵水剂很快失效；5)油层内部的水锥，水的指进，或者油水同层中的水或者油层中的夹层水，不敢堵，怕堵死油气通道等。因此，寻求新的方法或工艺来制备一种有效的堵水不堵油型堵水剂，从而进一步提高原油采收率，具有极重要的研究和应用价值。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种堵水不堵油型堵水剂，具有良好的选择性堵水效果。
针对现有技术的不足，本发明的目的之二在于提供一种堵水不堵油型堵水剂的制备方法。
针对本发明的目的，本发明提供的技术方案之一是：
一种堵水不堵油型堵水剂，由过硫酸铵、聚乙二醇2000、聚丙烯酸钠、油溶水不溶树脂、丙酮、甲苯、二甲苯、胍胶、水组成。
在其中的一些实施方式中，所述过硫酸铵、聚乙二醇2000、聚丙烯酸钠、油溶水不溶树脂、丙酮、甲苯、二甲苯、胍胶、水分别占投料总重量的1％～3％、0.5％～1.5％、1％～1.5％、2％～5％、7％～10％、3％～5％、3％～5％、3％～6％、63％～79.5％。
在其中的一些实施方式中，所述油溶水不溶树脂由摩尔比为1∶1的石油树脂和油溶性酚醛树脂在300～350℃条件下熔融共混制得。
针对本发明的目的，本发明提供的另一技术方案是：
一种堵水不堵油型堵水剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将石油树脂和油溶性酚醛树脂在300～350℃条件下熔融共混制得油溶水不溶树脂，石油树脂和油溶性酚醛树脂的摩尔比为1∶1；
(2)称取一定质量比的丙酮、甲苯、二甲苯加入反应器中，然后加入一定质量比的聚乙二醇2000、聚丙烯酸钠和油溶水不溶树脂，在一定温度条件下反应一段时间；
(3)往反应器中加入一定质量的过硫酸铵，升高反应温度，继续反应一段时间，冷却至室温，得到微胶囊样品；
(4)将一定质量比的微胶囊与胍胶水溶液复配得到堵水剂。
在其中的一些实施方式中，所述过硫酸铵、聚乙二醇2000、聚丙烯酸钠、油溶水不溶树脂、丙酮、甲苯、二甲苯、胍胶、水分别占投料总重量的1％～3％、0.5％～1.5％、1％～1.5％、2％～5％、7％～10％、3％～5％、3％～5％、3％～6％、63％～79.5％。
在其中的一些实施方式中，所述步骤(2)中反应温度为80～85℃，反应时间为30～40min。
在其中的一些实施方式中，所述步骤(3)中反应温度为90～95℃，反应时间为5～6h。
相对于现有技术中的方案，本发明的优点是：
1、采用本发明的技术方案，用油溶水不溶树脂包覆过硫酸铵破胶剂，制得“核-壳”结构的微胶囊，然后将微胶囊与胍胶水溶液制成堵水剂，该堵水剂进入油层后，微胶囊壳材溶解于原油，微胶囊中的破胶剂释放出来，进而使胍胶破胶，不封堵油层；当其进入水层，微胶囊壳材不溶于水，不发生变化，微胶囊中的破胶剂也无法释放，因此不引起胍胶破胶，封堵水层，最终达到堵水不堵油的效果，该堵水剂具有良好的选择性，堵水效果好；
2、采用本发明的技术方案，堵水剂的制备方法简单易操作，降低生产成本。
附图说明
图1a为刚制备的油溶水不溶树脂数码照片图。
图1b为油溶水不溶树脂放入原油中30分钟后的数码照片图。
图1c为刚放入水中的油溶水不溶树脂数码照片图。
图1d为油溶水不溶树脂放入水中30分钟后的数码照片图。
图2a为过硫酸铵固体颗粒的扫描电镜图。
图2b为过硫酸铵微胶囊的扫描电镜图。
图2c为过硫酸铵微胶囊的透射电镜图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
实施例1：
(1)将石油树脂和油溶性酚醛树脂在300～350℃条件下熔融共混制得油溶水不溶树脂，石油树脂和油溶性酚醛树脂的摩尔比为1∶1；
(2)称取一定质量比的丙酮、甲苯、二甲苯加入反应器中，丙酮、甲苯、二甲苯分别占投料总重量的7％、3％、3％，然后加入一定质量比的聚乙二醇2000、聚丙烯酸钠和油溶水不溶树脂，聚乙二醇2000、聚丙烯酸钠、油溶水不溶树脂分别占投料总重量的0.5％、1％、2％，在80～85℃温度条件下反应30～40min；
(3)往反应器中加入占投料总重量1％的过硫酸铵，升高反应温度至90～95℃，继续反应5～6h，冷却至室温，即25℃，得到微胶囊样品；
(4)将一定质量比的微胶囊与胍胶水溶液复配得到堵水剂，微胶囊为步骤(3)制得的量，胍胶占投料总重量3％，水占投料总重量79.5％。
图1a为刚制备的油溶水不溶树脂数码照片图；图1b为油溶水不溶树脂放入原油中30分钟后的数码照片图；图1c为刚放入水中的油溶水不溶树脂数码照片图；图1d为油溶水不溶树脂放入水中30分钟后的数码照片图；从图1(a-b)可见：油溶水不溶树脂在70℃原油中存放30分钟后，其体积明显缩小，说明它能溶于原油中；从图1(c-d)可见：油溶水不溶树脂在70℃水中存放30分钟后无明显形态变化，说明它在水中不发生溶解。
图2a为过硫酸铵固体颗粒的扫描电镜图；图2b为过硫酸铵微胶囊的扫描电镜图；图2c为过硫酸铵微胶囊的透射电镜图。从图2a可见：未经包覆的过硫酸铵表面呈光滑的形态。从图2b可见：过硫酸铵表面被一层油溶水不溶树脂包覆。将图2b对比2a可发现，微胶囊被油溶水不溶树脂包裹后，其壳材表面的粗糙度有了明显的提高。从图2c可见：所制备的微胶囊呈明显的“核-壳”结构，进一步说明过硫酸铵被油溶水不溶树脂成功包裹。
实施例2：
(1)将石油树脂和油溶性酚醛树脂在300～350℃条件下熔融共混制得油溶水不溶树脂，石油树脂和油溶性酚醛树脂的摩尔比为1∶1)；
(2)称取一定质量比的丙酮、甲苯、二甲苯加入反应器中，丙酮、甲苯、二甲苯分别占投料总重量的10％、5％、5％，然后加入一定质量比的聚乙二醇2000、聚丙烯酸钠和油溶水不溶树脂，聚乙二醇2000、聚丙烯酸钠、油溶水不溶树脂分别占投料总重量的1.5％、1.5％、5％，在80～85℃温度条件下反应30～40min；
(3)往反应器中加入占投料总重量3％的过硫酸铵，升高反应温度至90～95℃，继续反应5～6h，冷却至室温，得到微胶囊样品；
(4)将一定质量比的微胶囊与胍胶水溶液复配得到堵水剂，微胶囊为步骤(3)制得的量，胍胶占投料总重量6％，水占投料总重量63％。
实施例3：
(1)将石油树脂和油溶性酚醛树脂在300～350℃条件下熔融共混制得油溶水不溶树脂，石油树脂和油溶性酚醛树脂的摩尔比为1∶1；
(2)称取一定质量比的丙酮、甲苯、二甲苯加入反应器中，丙酮、甲苯、二甲苯分别占投料总重量的7％、4％、3％，然后加入一定质量比的聚乙二醇2000、聚丙烯酸钠和油溶水不溶树脂，聚乙二醇2000、聚丙烯酸钠、油溶水不溶树脂分别占投料总重量的1％、1％、4％，在80～85℃温度条件下反应30～40min；
(3)往反应器中加入占投料总重量2％的过硫酸铵，升高反应温度至90～95℃，继续反应5～6h，冷却至室温，得到微胶囊样品；
(4)将一定质量比的微胶囊与胍胶水溶液复配得到堵水剂，微胶囊为步骤(3)制得的量，胍胶占投料总重量5％，水占投料总重量73％。
实施例4
(1)将石油树脂和油溶性酚醛树脂在300～350℃条件下熔融共混制得油溶水不溶树脂，石油树脂和油溶性酚醛树脂的摩尔比为1∶1；
(2)称取一定质量比的丙酮、甲苯、二甲苯加入反应器中，丙酮、甲苯、二甲苯分别占投料总重量的10％、5％、4％，然后加入一定质量比的聚乙二醇2000、聚丙烯酸钠和油溶水不溶树脂，聚乙二醇2000、聚丙烯酸钠、油溶水不溶树脂分别占投料总重量的1％、1.5％、5％，在80～85℃温度条件下反应30～40min；
(3)往反应器中加入占投料总重量1.5％的过硫酸铵，升高反应温度至90～95℃，继续反应5～6h，冷却至室温，得到微胶囊样品；
(4)将一定质量比的微胶囊与胍胶水溶液复配得到堵水剂，微胶囊为步骤(3)制得的量，胍胶占投料总重量4.5％，水占投料总重量67.5％。
实施例5
(1)将石油树脂和油溶性酚醛树脂在300～350℃条件下熔融共混制得油溶水不溶树脂，石油树脂和油溶性酚醛树脂的摩尔比为1∶1；
(2)称取一定质量比的丙酮、甲苯、二甲苯加入反应器中，丙酮、甲苯、二甲苯分别占投料总重量的9％、4.5％、3.5％，然后加入一定质量比的聚乙二醇2000、聚丙烯酸钠和油溶水不溶树脂，聚乙二醇2000、聚丙烯酸钠、油溶水不溶树脂分别占投料总重量的1.5％、1.5％、4.5％，在80～85℃温度条件下反应30～40min；
(3)往反应器中加入占投料总重量3％的过硫酸铵，升高反应温度至90～95℃，继续反应5～6h，冷却至室温，得到微胶囊样品；
(4)将一定质量比的微胶囊与胍胶水溶液复配得到堵水剂，微胶囊为步骤(3)制得的量，胍胶占投料总重量5.5％，水占投料总重量67％。
上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种堵水不堵油型堵水剂，其特征在于：由过硫酸铵、聚乙二醇2000、聚丙烯酸钠、油溶水不溶树脂、丙酮、甲苯、二甲苯、胍胶、水组成；所述过硫酸铵、聚乙二醇2000、聚丙烯酸钠、油溶水不溶树脂、丙酮、甲苯、二甲苯、胍胶、水分别占投料总重量的1％～3％、0.5％～1.5％、1％～1.5％、2％～5％、7％～10％、3％～5％、3％～5％、3％～6％、63％～79.5％；制备时包括以下步骤：
(1)将石油树脂和油溶性酚醛树脂在300～350℃条件下熔融共混制得油溶水不溶树脂，石油树脂和油溶性酚醛树脂的摩尔比为1∶1；
(2)称取一定质量比的丙酮、甲苯、二甲苯加入反应器中，然后加入一定质量比的聚乙二醇2000、聚丙烯酸钠和油溶水不溶树脂，在一定温度条件下反应一段时间；
(3)往反应器中加入一定质量的过硫酸铵，升高反应温度，继续反应一段时间，冷却至室温，得到微胶囊样品；
(4)将一定质量比的微胶囊与胍胶水溶液复配得到堵水剂。
2.一种根据权利要求1所述的堵水不堵油型堵水剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将石油树脂和油溶性酚醛树脂在300～350℃条件下熔融共混制得油溶水不溶树脂，石油树脂和油溶性酚醛树脂的摩尔比为1∶1；
(2)称取一定质量比的丙酮、甲苯、二甲苯加入反应器中，然后加入一定质量比的聚乙二醇2000、聚丙烯酸钠和油溶水不溶树脂，在一定温度条件下反应一段时间；
(3)往反应器中加入一定质量的过硫酸铵，升高反应温度，继续反应一段时间，冷却至室温，得到微胶囊样品；
(4)将一定质量比的微胶囊与胍胶水溶液复配得到堵水剂。
3.根据权利要求2所述的堵水不堵油型堵水剂的制备方法，其特征在于：所述过硫酸铵、聚乙二醇2000、聚丙烯酸钠、油溶水不溶树脂、丙酮、甲苯、二甲苯、胍胶、水分别占投料总重量的1％～3％、0.5％～1.5％、1％～1.5％、2％～5％、7％～10％、3％～5％、3％～5％、3％～6％、63％～79.5％。
4.根据权利要求2所述的堵水不堵油型堵水剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中反应温度为80～85℃，反应时间为30～40min。
5.根据权利要求2所述的堵水不堵油型堵水剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中反应温度为90～95℃，反应时间为5～6h。
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