CN106554767B - 一种复合堵水剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合堵水剂，属于油井堵水领域。该复合堵水剂包括以下重量百分比的组分：水解聚丙烯酰胺0.18‑0.30％、采油用生物聚合物4.0‑6.30％、树脂交联剂0.2‑1％、促交剂0.14‑0.5％、余量为水。其中，采油用生物聚合物通过如下方法制备得到：步骤a、配制培养基，并将培养基在100‑130℃，以及0.08‑0.12MPa下灭菌处理20‑40分钟，培养基包括以下重量百分比的组分：蔗糖4‑6％，硝酸钠0.3‑0.5％，硫酸镁0.02‑0.04％，磷酸氢二钠0.40‑0.60％。步骤b、利用培养基对假单胞菌进行菌种扩大培养，然后进行两级发酵，待发酵液的粘度大于100mPa·s、剪切值大于等于4时，得到该采油用生物聚合物。本发明提供的复合堵水剂配方简单，不仅适应于中低温地层，对于90‑120℃的高温地层也有优异的堵水性能，便于规模化推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及油井堵水领域，特别涉及一种复合堵水剂。
背景技术
在油田注水驱油开发过程中，通常使用堵水剂进行化学堵水，以清除或减少因长期注水引起的水层窜槽、底水锥进、边水突进等水淹现象，从而提高水驱油采收率。由于堵水剂用量大且需要现场灌入油井施工，因此，要求堵水剂具有浓度低、成本低、工艺简单、易于控制、效果明显等优点。可见，就堵水技术而言，提供一种具有优异堵水功能的堵水剂十分必要。
现有技术提供了一种复合型堵水剂，按照质量百分含量计，包括：预交联颗粒0.5～5％、聚丙烯酰胺0.1～0.3％、交联剂0.1～0.4％、调节剂0.04～0.5％、余量为水。其中，预交联颗粒选自聚丙烯酸盐类-高岭土复合树脂、聚丙烯酸盐类-膨润土复合树脂或丙烯酰胺-丙烯类单体共聚物复合蒙脱石树脂。交联剂选自水溶性酚醛树脂、脲醛树脂、乳酸铬、乳酸钠或柠檬酸铝。该复合型堵水剂堵水效果好，能有效提高产油量且降低含水率。
发明人发现现有技术至少存在以下技术问题：
现有技术提供的堵水剂的适用上限温度为75℃左右，仅能满足中低温地层的堵水需求，而不适用于在90-120℃的地层温度下进行堵水。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供了一种剪切稳定性高且耐高温的复合堵水剂，具体技术方案如下：
第一方面，本发明提供了一种复合堵水剂，包括以下重量百分比的组分：
水解聚丙烯酰胺0.18-0.30％、采油用生物聚合物4.0-6.30％、树脂交联剂0.2-1％、促交剂0.14-0.5％、余量为水。
所述采油用生物聚合物通过如下方法制备得到：
步骤a、配制培养基，并将所述培养基在100-130℃，以及0.08-0.12MPa下灭菌处理20-40分钟，所述培养基包括以下重量百分比的组分：蔗糖4-6％，硝酸钠0.3-0.5％，硫酸镁0.02-0.04％，磷酸氢二钠0.40-0.60％，余量为水。
步骤b、利用所述培养基对假单胞菌进行菌种扩大培养，然后进行两级发酵，待发酵液的粘度大于100mPa·s、剪切值大于等于4时，得到所述生物聚合物。
具体地，作为优选，所述步骤b中，所述菌种扩大培养包括：
在无菌环境中挑取假单胞菌菌种，放置在三角瓶中，向所述三角瓶中加入100-110ml的所述培养基，以接入所述假单胞菌菌种，接种量为所述培养基质量的0.01-0.05％；然后，将所述三角瓶置于摇床上培养14-18小时；最后，将所述三角瓶中的假单胞菌经镜检合格后接入种子瓶中进行扩大培养，并向所述种子瓶中倒入490-510ml的培养基，接种量为所述培养基质量的4-6％，在与所述三角瓶同样的条件下培养14-18小时，待所述假单胞菌镜检合格后放入卡式罐备用。
所述摇床温度为28-32℃，转速为170-190rpm。
具体地，作为优选，所述步骤b中，所述两级发酵包括：
在含有500L培养基的一级种子罐中对所述假单胞菌进行一级发酵，所述假单胞菌的接种量为所述一级种子罐中培养基质量的0.5-1.5％，发酵过程中向所述一级种子罐中连续通入空气，并在28-32℃下发酵培养14-18小时，发酵培养后的所述假单胞菌经镜检合格后接入二级发酵罐中进行发酵培养。
在含有7m3-9m3培养基的二级发酵罐中对所述假单胞菌进行二级发酵，所述假单胞菌的接种量为所述二级发酵罐中培养基质量的6-7％，发酵过程中向所述二级发酵罐中连续通入空气，开始培养0-48h时，持续通入空气总量与培养基体积比为1：1-1.5，发酵温度为28-30℃，每6-8h取样一次，检测染菌情况；待培养48-72h时，持续通入空气总量与培养基体积比为1：0.7-0.9，发酵温度升至32-34℃，每3-4h取样一次，待发酵液的粘度大于100mPa·s、剪切值大于等于4时，停止培养。
作为优选，所述一级种子罐中的通气方式为气举搅拌；所述二级发酵罐中的通气方式为机械搅拌。
具体地，作为优选，所述水解聚丙烯酰胺的分子量为900-1200万。
具体地，作为优选，所述树脂交联剂通过如下方法制备得到：
向反应釜中加入苯酚，并加热至40-60℃，使所述苯酚熔融成液体，然后加入NaOH作为催化剂，搅拌反应15-25min，最后加入甲醛，升高反应温度至80-90℃，恒温搅拌反应1.5-3h，得到所述树脂交联剂。
所述苯酚与甲醛的摩尔比为1:3，所述NaOH的质量为所述苯酚与甲醛总质量的5％。
具体地，作为优选，所述促交剂通过如下方法制备得到：
将0.025-0.03重量份的间苯二酚、2-3重量份的氯化铵、0.01-0.02重量份的硫代硫酸钠、0.02-0.05重量份的草酸、5.5-6.5重量份的水加入到反应釜中，搅拌均匀，然后加热到40℃-50℃，恒温20-40min，冷却至室温，得到所述促交剂。
第二方面，本发明实施例提供了该复合堵水剂的制备方法，包括：按照复合堵水剂中各组分的重量配比，向带有搅拌器的配液池中加入水，启动所述搅拌器后依次加入水解聚丙烯酰胺、采油用生物聚合物、树脂交联剂、促交剂，搅拌25-35min后，得到所述复合堵水剂。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明实施例提供的复合堵水剂，适用地层温度为20-120℃，尤其是90-120℃，利用该复合堵水剂在120℃的高温下进行封堵作业180天后，其粘度仍然维持在原始粘度的90％以上，具有优异的堵水性能。可见，本发明实施例提供的复合堵水剂配方简单，不仅适应于中低温地层，对于90-120℃的高温地层也有优异的堵水性能，便于规模化推广应用。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。
第一方面，本发明实施例提供了一种复合堵水剂，该复合堵水剂包括以下重量百分比的组分：水解聚丙烯酰胺0.18-0.30％、采油用生物聚合物4.0-6.30％、树脂交联剂0.2-1％、促交剂0.14-0.5％、余量为水。
其中，采油用生物聚合物通过如下方法制备得到：
步骤101、配制培养基，并将培养基在100-130℃，以及0.08-0.12MPa下灭菌处理20-40分钟，培养基包括以下重量百分比的组分：蔗糖4-6％，硝酸钠0.3-0.5％，硫酸镁0.02-0.04％，磷酸氢二钠0.40-0.60％。
步骤102、利用步骤101中的培养基对假单胞菌进行菌种扩大培养，然后进行两级发酵，待发酵液的粘度大于100mPa·s、剪切值大于等于4时，得到生物聚合物。
本发明实施例提供的复合堵水剂，适用地层温度为20-120℃，尤其是90-120℃，利用该复合堵水剂在120℃的高温下进行封堵作业180天后，其粘度仍然维持在原始粘度的90％以上，具有优异的堵水性能。可见，本发明实施例提供的复合堵水剂配方简单，不仅适应于中低温地层，对于90-120℃的高温地层也有优异的堵水性能，便于规模化推广应用。
具体地，本发明实施例的步骤102中，菌种扩大培养包括：在无菌环境中挑取假单胞菌菌种，放置在三角瓶中，并向该三角瓶中加入100-110ml，优选100ml的培养基(即培养液)，以接入假单胞菌菌种。其中，假单胞菌菌种的接种量为三角瓶中培养基质量的0.01-0.05％。然后，将该三角瓶置于摇床上培养14-18小时。其中，摇床温度为28-32℃，转速为170-190rpm。最后，将三角瓶中经镜检合格后的假单胞菌接入种子瓶中进行扩大培养，并向该种子瓶中加入490-510ml的培养基，其中，假单胞菌的接种量为种子瓶中培养基质量的4-6％，优选5％，在与三角瓶同样的培养条件下培养14-18，优选16小时，待假单胞菌镜检合格后放入卡式罐备用。
其中，本发明实施例中，对假单胞菌进行镜检合格的标准是在观察的至少100个有效视野中，假单胞菌形态均无明显变异，且无其他微生物污染，以确保菌种的纯度。
进一步具体地，在进行菌种扩大培养之前，假单胞菌菌种应以平板或斜面形式保藏在低温冰箱中，当使用时，在无菌环境中挑取假单胞菌菌种，放置在500ml的三角瓶中，如上所述进行菌种扩大培养。
具体地，本发明实施例的步骤102中，菌种两级发酵包括：在含有500L培养基的一级种子罐中对假单胞菌进行一级发酵，该假单胞菌的接种量为一级种子罐中培养基质量的0.5-1.5％，发酵过程中向一级种子罐中连续通入空气，并在28-32℃下发酵培养14-18小时，发酵培养后的假单胞菌经镜检合格后接入二级发酵罐中进行发酵培养。
在含有7m3-9m3，优选8m3培养基的二级发酵罐中对假单胞菌进行二级发酵，假单胞菌的接种量为二级发酵罐中培养基质量的6-7％，发酵过程中向二级发酵罐中连续通入空气，开始培养0-48h时，持续通入空气总量与培养基体积比为1：1-1.5，发酵温度为28-30℃，每6-8h取样一次，检测染菌情况；待培养48-72h时，持续通入空气总量与培养基体积比为1：0.7-0.9，发酵温度升至32-34℃，每3-4h取样一次，待发酵液的粘度大于100mPa·s、剪切值大于等于4时，停止培养，得到本发明实施例期望的采油用生物聚合物。
举例来说，采用北京市捷博特能源技术有限公司生产的，型号为JB-2N型的采油用生物聚合物也能实现本发明。
具体地，本发明实施例采用水解聚丙烯酰胺作为复合堵水剂的活性成分，该水解聚丙烯酰胺的分子量优选为900-1200万，以保证所制备的堵水剂的粘度可调。
具体地，本发明实施例采用树脂交联剂来使堵水剂的交联成三维网状结构，并保证交联时间可调，该树脂交联剂可通过如下方法制备得到：
向反应釜中加入苯酚，并加热至40-60℃，优选50℃，以使苯酚熔融成液体，然后加入NaOH作为催化剂，搅拌反应15-25min，优选20min，最后加入甲醛，升高反应温度至80-90℃，优选85℃，恒温搅拌反应1.5-3h，优选2h，得到树脂交联剂。该树脂交联剂为透亮棕红色、完全溶于水的胶液。其中，苯酚与甲醛的摩尔比为1:3，NaOH的质量为苯酚与甲醛总质量的5％。
作为替代，采用本领域市售的UFHC-1型号的树脂交联剂也能实现本发明。
具体地，本发明实施例通过采用促交剂来实现树脂交联剂的交联，该促交剂通过如下方法制备得到：
将0.025-0.03重量份的间苯二酚、2-3重量份的氯化铵、0.01-0.02重量份的硫代硫酸钠、0.02-0.05重量份的草酸、5.5-6.5重量份的水加入到反应釜中，搅拌均匀，然后加热到40℃-50℃，恒温20-40min，冷却至室温，得到促交剂。
作为替代，采用本领域市售的AC-1型号的促交剂也能实现本发明。
第二方面，本发明实施例还提供了该复合堵水剂的制备方法，包括：按照复合堵水剂中各组分的重量配比，向带有搅拌器的配液池中加入水，启动搅拌器后依次加入水解聚丙烯酰胺、采油用生物聚合物、树脂交联剂、促交剂，搅拌25-35min，优选30min，得到复合堵水剂。
在利用本发明实施例提供的复合堵水剂进行现场施工时，配液池采用人工加药的方式，配液池、清水池及泵车、罐车、压力表等相关辅助设备及其使用方式均为本领域常规手段。具体现场施工步骤如下：
按照复合堵水剂中各组分的重量配比，先在配液池内利用水溶解水解聚丙烯酰胺溶液，搅拌使其充分溶胀，然后边搅拌边缓慢加入制备好的采油用生物聚合物，最后加入树脂交联剂、促交剂，并搅拌均匀，得到复合堵水剂。然后将复合堵水剂分别从井口注入到不同的油井中，并顶替清水后关井侯凝5天。
研究表明，本发明实施例提供的复合堵水剂可适用于储层温度为90～120℃的油层，通过8-24h的交联(其中交联时间可调)，使得该复合堵水剂粘度达到1000-6000mPa·s，在120℃高温下，考察180天，复合堵水剂粘度维持在原始粘度90％以上，可见，本发明实施例提供的复合堵水剂性能稳定。
以下将通过具体实施例进行进一步地详细阐述：
实施例1
本实施例提供了一种复合堵水剂，包括以下重量百分比的组分：
水解聚丙烯酰胺0.25％、采油用生物聚合物6％、树脂交联剂0.2％、促交剂0.15％、余量为水。其中，水解聚丙烯酰胺的分子量为1200万。
其中，采油用生物聚合物通过如下方法制备得到：
配制培养基，并将培养基在110℃，以及0.1MPa下灭菌处理30分钟，培养基包括以下重量百分比的组分：蔗糖5％，硝酸钠0.45％，硫酸镁0.03％，磷酸氢二钠0.54％，余量为水。
在无菌环境中挑取假单胞菌菌种，放置在三角瓶中，并向该三角瓶中加入100ml的培养基(即培养液)，以接入假单胞菌菌种。其中，假单胞菌菌种的接种量为三角瓶中培养基质量的0.02％。然后，将该三角瓶置于摇床上培养16小时。其中，摇床温度为30℃，转速为180rpm。最后，将三角瓶中经镜检合格后的假单胞菌接入种子瓶中进行扩大培养，并向该种子瓶中加入500ml的培养基，其中，假单胞菌的接种量为种子瓶中培养基质量的5％，在与三角瓶同样的培养条件下培养16小时，待假单胞菌镜检合格后放入卡式罐备用。
在含有500L培养基的一级种子罐中对假单胞菌进行一级发酵，假单胞菌的接种量为一级种子罐中培养基质量的1％，发酵过程中一级种子罐中连续通入空气，并在30℃下发酵培养16小时，发酵培养后的假单胞菌经镜检合格后接入二级发酵罐中进行发酵培养。在含有8m3培养基的二级发酵罐中对假单胞菌进行二级发酵，假单胞菌的接种量为二级发酵罐中培养基质量的6.5％，发酵过程中向二级发酵罐中连续通入空气，开始培养0-48h时，持续通入空气总量与培养基体积比为1：1，发酵温度为30℃，每6h取样一次，检测染菌情况。待培养48-72h时，持续通入空气总量与培养基体积比为1：0.7，发酵温度升至32℃，每4h取样一次，待发酵液的粘度大于100mPa·s、剪切值大于等于4时，停止培养，得到该采油用生物聚合物。
树脂交联剂通过如下方法制备得到：
向反应釜中加入苯酚，并加热至45℃，使苯酚熔融成液体，然后加入NaOH作为催化剂，搅拌反应20min，最后加入甲醛，升高反应温度至85℃，恒温搅拌反应2h，得到树脂交联剂。其中，苯酚与甲醛的摩尔比为1:3，NaOH的质量为苯酚与甲醛总质量的5％。
促交剂通过如下方法制备得到：
将0.025重量份的间苯二酚、2.5重量份的氯化铵、0.01重量份的硫代硫酸钠、0.02重量份的草酸、5.5重量份的水加入到反应釜中，搅拌均匀，然后加热到45℃，恒温30min，冷却至室温，得到促交剂。
室内试验表明，本实施例提供的复合堵水剂在100℃时有很强的堵水能力，其初始粘度为6010mPa·s，考察120天后其粘度为5600mPa·s，考察180天后其粘度为5456mPa·s，为初始黏度的90.78％，可见，本实施例提供的复合堵水剂在高温下仍然具有稳定的堵水性能。
实施例2
本实施例提供了一种复合堵水剂，包括以下重量百分比的组分：
水解聚丙烯酰胺0.30％、采油用生物聚合物5％、树脂交联剂0.2％、促交剂0.16％、余量为水。其中，水解聚丙烯酰胺的分子量为1200万。
其中，采油用生物聚合物通过如下方法制备得到：
配制培养基，并将培养基在120℃，以及0.09MPa下灭菌处理30分钟，培养基包括以下重量百分比的组分：蔗糖4.5％，硝酸钠0.48％，硫酸镁0.04％，磷酸氢二钠0.58％，余量为水。
在无菌环境中挑取假单胞菌菌种，放置在三角瓶中，并向该三角瓶中加入100ml的培养基(即培养液)，以接入假单胞菌菌种。其中，假单胞菌菌种的接种量为三角瓶中培养基质量的0.03％。然后，将该三角瓶置于摇床上培养16.5小时。其中，摇床温度为29℃，转速为185rpm。最后，将三角瓶中经镜检合格后的假单胞菌接入种子瓶中进行扩大培养，并向该种子瓶中加入500ml的培养基，其中，假单胞菌的接种量为种子瓶中培养基质量的5.5％，在与三角瓶同样的培养条件下培养16.5小时，待假单胞菌镜检合格后放入卡式罐备用。
在含有500L培养基的一级种子罐中对假单胞菌进行一级发酵，假单胞菌的接种量为一级种子罐中培养基质量的1.2％，发酵过程中一级种子罐中连续通入空气，并在29℃下发酵培养16.5小时，发酵培养后的假单胞菌经镜检合格后接入二级发酵罐中进行发酵培养。在含有8.5m3培养基的二级发酵罐中对假单胞菌进行二级发酵，假单胞菌的接种量为二级发酵罐中培养基质量的6.8％，发酵过程中向二级发酵罐中连续通入空气，开始培养0-48h时，持续通入空气总量与培养基体积比为1：1.2，发酵温度为29℃，每7h取样一次，检测染菌情况。待培养48-72h时，持续通入空气总量与培养基体积比为1：0.78，发酵温度升至32℃，每3.5h取样一次，待发酵液的粘度大于100mPa·s、剪切值大于等于4时，停止培养，得到该采油用生物聚合物。
树脂交联剂通过如下方法制备得到：
向反应釜中加入苯酚，并加热至48℃，使苯酚熔融成液体，然后加入NaOH作为催化剂，搅拌反应22min，最后加入甲醛，升高反应温度至86℃，恒温搅拌反应2.5h，得到树脂交联剂。其中，苯酚与甲醛的摩尔比为1:3，NaOH的质量为苯酚与甲醛总质量的5％。
促交剂通过如下方法制备得到：
将0.028重量份的间苯二酚、2.6重量份的氯化铵、0.015重量份的硫代硫酸钠、0.03重量份的草酸、5.8重量份的水加入到反应釜中，搅拌均匀，然后加热到46℃，恒温35min，冷却至室温，得到促交剂。
室内试验表明，本实施例提供的复合堵水剂在110℃时有很强的堵水能力，其初始粘度为5218mPa·s，考察120天后其粘度为5001mPa·s，考察180天后其粘度为4705mPa·s，为初始黏度的90.17％，可见，本实施例提供的复合堵水剂在高温下仍然具有稳定的堵水性能。
实施例3
本实施例提供了一种复合堵水剂，包括以下重量百分比的组分：
水解聚丙烯酰胺0.25％、采油用生物聚合物5％、树脂交联剂0.18％、促交剂0.15％、余量为水。其中，水解聚丙烯酰胺的分子量为1200万。
其中，采油用生物聚合物通过如下方法制备得到：
配制培养基，并将培养基在115℃，以及0.1MPa下灭菌处理30分钟，培养基包括以下重量百分比的组分：蔗糖5.2％，硝酸钠0.45％，硫酸镁0.03％，磷酸氢二钠0.55％，余量为水。
在无菌环境中挑取假单胞菌菌种，放置在三角瓶中，并向该三角瓶中加入100ml的培养基(即培养液)，以接入假单胞菌菌种。其中，假单胞菌菌种的接种量为三角瓶中培养基质量的0.02％。然后，将该三角瓶置于摇床上培养16小时。其中，摇床温度为30℃，转速为180rpm。最后，将三角瓶中经镜检合格后的假单胞菌接入种子瓶中进行扩大培养，并向该种子瓶中加入500ml的培养基，其中，假单胞菌的接种量为种子瓶中培养基质量的5％，在与三角瓶同样的培养条件下培养16小时，待假单胞菌镜检合格后放入卡式罐备用。
在含有500L培养基的一级种子罐中对假单胞菌进行一级发酵，假单胞菌的接种量为一级种子罐中培养基质量的1％，发酵过程中一级种子罐中连续通入空气，并在30℃下发酵培养16小时，发酵培养后的假单胞菌经镜检合格后接入二级发酵罐中进行发酵培养。在含有8.2m3培养基的二级发酵罐中对假单胞菌进行二级发酵，假单胞菌的接种量为二级发酵罐中培养基质量的6.8％，发酵过程中向二级发酵罐中连续通入空气，开始培养0-48h时，持续通入空气总量与培养基体积比为1：1.1，发酵温度为30℃，每8h取样一次，检测染菌情况。待培养48-72h时，持续通入空气总量与培养基体积比为1：0.75，发酵温度升至32℃，每4h取样一次，待发酵液的粘度大于100mPa·s、剪切值大于等于4时，停止培养，得到该采油用生物聚合物。
树脂交联剂通过如下方法制备得到：
向反应釜中加入苯酚，并加热至50℃，使苯酚熔融成液体，然后加入NaOH作为催化剂，搅拌反应20min，最后加入甲醛，升高反应温度至85℃，恒温搅拌反应2h，得到树脂交联剂。其中，苯酚与甲醛的摩尔比为1:3，NaOH的质量为苯酚与甲醛总质量的5％。
促交剂通过如下方法制备得到：
将0.03重量份的间苯二酚、2.3重量份的氯化铵、0.02重量份的硫代硫酸钠、0.04重量份的草酸、6重量份的水加入到反应釜中，搅拌均匀，然后加热到45℃，恒温30min，冷却至室温，得到促交剂。
室内试验表明，本实施例提供的复合堵水剂在115℃时有很强的堵水能力，其初始粘度为6359mPa·s，考察120天后其粘度为6287mPa·s，考察180天后其粘度为6200mPa·s，为初始黏度的97.50％，可见，本实施例提供的复合堵水剂在高温下仍然具有稳定的堵水性能。
实施例4
本实施例提供了一种复合堵水剂，包括以下重量百分比的组分：
水解聚丙烯酰胺0.30％、采油用生物聚合物6％、树脂交联剂0.25％、促交剂0.2％、余量为水。其中，水解聚丙烯酰胺的分子量为900万。
其中，采油用生物聚合物通过如下方法制备得到：
配制培养基，并将培养基在110℃，以及0.09MPa下灭菌处理35分钟，培养基包括以下重量百分比的组分：蔗糖5％，硝酸钠0.48％，硫酸镁0.02％，磷酸氢二钠0.53％，余量为水。
在无菌环境中挑取假单胞菌菌种，放置在三角瓶中，并向该三角瓶中加入110ml的培养基(即培养液)，以接入假单胞菌菌种。其中，假单胞菌菌种的接种量为三角瓶中培养基质量的0.03％。然后，将该三角瓶置于摇床上培养16小时。其中，摇床温度为29℃，转速为190rpm。最后，将三角瓶中经镜检合格后的假单胞菌接入种子瓶中进行扩大培养，并向该种子瓶中加入500ml的培养基，其中，假单胞菌的接种量为种子瓶中培养基质量的5％，在与三角瓶同样的培养条件下培养16.小时，待假单胞菌镜检合格后放入卡式罐备用。
在含有500L培养基的一级种子罐中对假单胞菌进行一级发酵，假单胞菌的接种量为一级种子罐中培养基质量的1.2％，发酵过程中一级种子罐中连续通入空气，并在29℃下发酵培养16小时，发酵培养后的假单胞菌经镜检合格后接入二级发酵罐中进行发酵培养。在含有8m3培养基的二级发酵罐中对假单胞菌进行二级发酵，假单胞菌的接种量为二级发酵罐中培养基质量的6.5％，发酵过程中向二级发酵罐中连续通入空气，开始培养0-48h时，持续通入空气总量与培养基体积比为1：1.1，发酵温度为29℃，每6.5取样一次，检测染菌情况。待培养48-72h时，持续通入空气总量与培养基体积比为1：0.7，发酵温度升至32℃，每3.5h取样一次，待发酵液的粘度大于100mPa·s、剪切值大于等于4时，停止培养，得到该采油用生物聚合物。
树脂交联剂通过如下方法制备得到：
向反应釜中加入苯酚，并加热至45℃，使苯酚熔融成液体，然后加入NaOH作为催化剂，搅拌反应25min，最后加入甲醛，升高反应温度至86℃，恒温搅拌反应2h，得到树脂交联剂。其中，苯酚与甲醛的摩尔比为1:3，NaOH的质量为苯酚与甲醛总质量的5％。
促交剂通过如下方法制备得到：
将0.028重量份的间苯二酚、2.5重量份的氯化铵、0.01重量份的硫代硫酸钠、0.03重量份的草酸、5.6重量份的水加入到反应釜中，搅拌均匀，然后加热到45℃，恒温35min，冷却至室温，得到促交剂。
室内试验表明，本实施例提供的复合堵水剂在110℃时有很强的堵水能力，其初始粘度为5102mPa·s，考察120天后其粘度为4812mPa·s，考察180天后其粘度为4623mPa·s，为初始黏度的90.61％，可见，本实施例提供的复合堵水剂在高温下仍然具有稳定的堵水性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种复合堵水剂，包括以下重量百分比的组分：
水解聚丙烯酰胺0.18-0.30％、采油用生物聚合物4.0-6.30％、树脂交联剂0.2-1％、促交剂0.14-0.5％、余量为水；
所述水解聚丙烯酰胺的分子量为900-1200万；
所述促交剂通过如下方法制备得到：
将0.025-0.03重量份的间苯二酚、2-3重量份的氯化铵、0.01-0.02重量份的硫代硫酸钠、0.02-0.05重量份的草酸、5.5-6.5重量份的水加入到反应釜中，搅拌均匀，然后加热到40℃-50℃，恒温20-40min，冷却至室温，得到所述促交剂；
所述采油用生物聚合物通过如下方法制备得到：
步骤a、配制培养基，并将所述培养基在100-130℃，以及0.08-0.12MPa下灭菌处理20-40分钟，所述培养基包括以下重量百分比的组分：蔗糖4-6％，硝酸钠0.3-0.5％，硫酸镁0.02-0.04％，磷酸氢二钠0.40-0.60％，余量为水；
步骤b、利用所述培养基对假单胞菌进行菌种扩大培养，然后进行两级发酵，待发酵液的粘度大于100mPa·s、剪切值大于等于4时，得到所述采油用生物聚合物。
2.根据权利要求1所述的复合堵水剂，其特征在于，所述步骤b中，所述菌种扩大培养包括：
在无菌环境中挑取假单胞菌菌种，放置在三角瓶中，向所述三角瓶中加入100-110ml的所述培养基，以接入所述假单胞菌菌种，接种量为所述培养基质量的0.01-0.05％；然后，将所述三角瓶置于摇床上培养14-18小时；最后，将所述三角瓶中的假单胞菌经镜检合格后接入种子瓶中进行扩大培养，并向所述种子瓶中倒入490-510ml的培养基，接种量为所述培养基质量的4-6％，在与所述三角瓶同样的条件下培养14-18小时，待所述假单胞菌镜检合格后放入卡式罐备用；
所述摇床温度为28-32℃，转速为170-190rpm。
3.根据权利要求2所述的复合堵水剂，其特征在于，所述步骤b中，所述两级发酵包括：
在含有500L培养基的一级种子罐中对所述假单胞菌进行一级发酵，所述假单胞菌的接种量为所述一级种子罐中培养基质量的0.5-1.5％，发酵过程中向所述一级种子罐中连续通入空气，并在28-32℃下发酵培养14-18小时，发酵培养后的所述假单胞菌经镜检合格后接入二级发酵罐中进行发酵培养；
在含有7m3-9m3培养基的二级发酵罐中对所述假单胞菌进行二级发酵，所述假单胞菌的接种量为所述二级发酵罐中培养基质量的6-7％，发酵过程中向所述二级发酵罐中连续通入空气，开始培养0-48h时，持续通入空气总量与培养基体积比为1：1-1.5，发酵温度为28-30℃，每6-8h取样一次，检测染菌情况；待培养48-72h时，持续通入空气总量与培养基体积比为1：0.7-0.9，发酵温度升至32-34℃，每3-4h取样一次，待发酵液的粘度大于100mPa·s、剪切值大于等于4时，停止培养。
4.根据权利3所述的复合堵水剂，其特征在于，所述一级种子罐中的通气方式为气举搅拌；所述二级发酵罐中的通气方式为机械搅拌。
5.根据权利要求1所述的复合堵水剂，其特征在于，所述树脂交联剂通过如下方法制备得到：
向反应釜中加入苯酚，并加热至40-60℃，使所述苯酚熔融成液体，然后加入NaOH作为催化剂，搅拌反应15-25min，最后加入甲醛，升高反应温度至80-90℃，恒温搅拌反应1.5-3h，得到所述树脂交联剂；
所述苯酚与甲醛的摩尔比为1:3，所述NaOH的质量为所述苯酚与甲醛总质量的5％。
6.权利要求1所述的复合堵水剂的制备方法，包括：按照复合堵水剂中各组分的重量配比，向带有搅拌器的配液池中加入水，启动所述搅拌器后依次加入水解聚丙烯酰胺、采油用生物聚合物、树脂交联剂、促交剂，搅拌25-35min后，得到所述复合堵水剂。
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| GR01 | Patent grant | ||
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