CN108587585B - 调剖堵水剂及应用、调剖堵水体系及其制备方法和应用 - Google Patents

调剖堵水剂及应用、调剖堵水体系及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种调剖堵水剂及应用、调剖堵水体系及其制备方法和应用，涉及油田开发技术领域，所述调剖堵水剂包括按质量份数计的如下原料：无机纳米颗粒5‑30份，两亲聚合物2‑10份，活化剂2‑10份和交联剂1‑10份；所述调剖堵水体系包括调剖堵水剂和水；缓解了目前常用的聚丙烯酰胺凝胶堵水体系在高温高盐条件下应用范围受限的技术问题，使得生成的堵水凝胶的长期稳定性和封堵强度显著提高，环境敏感性显著降低，使其在在高温高盐油藏开发中具有广阔的应用前景。

Description

调剖堵水剂及应用、调剖堵水体系及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及油田开发技术领域，尤其是涉及一种调剖堵水剂及应用、调剖堵水体系及其制备方法和应用。
背景技术
注水开发已成为我国各大油田在开发过程中必不可少的一部分，但是在注水开发过程中，由于地层的非均质性，在注水开发过程中极易出现水淹、水窜现象。采用凝胶类体系开展堵水调剖工作已成为矿场最常用的措施之一。但是随着高温高盐油藏的大规模投入开发，使得常规的凝胶类体系的堵水调剖效果有限。目前常用的聚丙烯酰胺凝胶体系由于聚丙烯酰胺在高温下易降解，长期稳定性差；在高盐条件下，由于盐敏效应，对水的稠化性能显著降低，综合来看，在高温高盐条件下，聚丙烯酰胺凝胶体系的应用范围受限。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种调剖堵水剂，以缓解了目前常用的聚丙烯酰胺凝胶体系在高温高盐条件下应用范围受限的技术问题。
本发明提供的调剖堵水剂，包括按质量份数计的如下原料：无机纳米颗粒5-30份，两亲聚合物2-10份，活化剂2-10份和交联剂1-10份。
进一步的，所述调剖堵水剂，包括按质量份数计的如下原料：无机纳米颗粒15-25份，两亲聚合物3-7份，活化剂2-10份和交联剂1-10份。
进一步的，所述两亲聚合物为盐增粘两亲聚合物和/或温增粘两亲聚合物；
优选地，所述盐增粘两亲聚合物的分子结构式为
Figure BDA0001679494270000021
其中，x为80-200，y为4-30，z为1-5；
优选地，所述温增粘两亲聚合物的分子结构式为：
Figure BDA0001679494270000022
其中a为60-80，b为10-20，c为20-30，n为1000-1500。
进一步的，所述活化剂为阴离子表面活性剂，优选为十二酸钠、石油磺酸盐、十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠中的至少一种；
优选地，所述交联剂选自酚醛树脂、脲醛树脂或有机铬中的至少一种。
进一步的，所述调剖堵水剂还包括按质量份数计的如下原料：调节剂1-5份和除氧剂0.05-0.15份。
优选地，所述调节剂选自乙二胺四乙酸、二乙撑五胺五酸、六偏磷酸盐和柠檬酸中的至少一种，优选为乙二胺四乙酸；
优选地，所述除氧剂选自亚硫酸盐、亚硫酸氢盐和偏重亚硫酸盐中的至少一种，优选为亚硫酸盐，更优选为亚硫酸钠。
本发明的目的之二在于提供一种调剖堵水体系，包括本发明提供的调剖堵水剂和水；
优选地，调剖堵水剂和水的质量比为(10-66):1000；
优选地，所述水为油田注入水。
本发明的目的之三在于提供上述调剖堵水体系的制备方法，包括如下步骤：
(a)将活化剂和任意地调节剂加入水中混合均匀，再将无机纳米颗粒加入水中，混合均匀，得到分散溶液；
(b)将两亲聚合物和任选的除氧剂加入到分散溶液中，混合均匀，再加入交联剂，混合均匀，即制得调剖堵水体系。
进一步的，在步骤(b)中，先将两亲聚合物溶解于水中，配置成两亲聚合物溶液，再加入分散溶液中。
本发明的目的之四在于提供上述调剖堵水剂或调剖堵水体系在油田开发中的应用。
本发明提供的调剖堵水剂通过两亲聚合物和无机纳米颗粒在交联剂和活化剂的作用下，相互缠绕，相互包覆，使得无机纳米颗粒与两亲聚合物之间作用力增强，形成稳定的三维立体网状空间结构，从而使得生成的堵水凝胶的长期稳定性和封堵强度显著提高，堵水凝胶的环境敏感性显著降低，使其在高温高盐油藏开发中具有广阔的应用前景。
另外，本发明提供的调剖堵水剂原料易得，成本价低，安全环保，不会造成环境污染。
本发明提供的调剖堵水体系，通过两亲聚合物和无机纳米颗粒在交联剂和活化剂的作用下，相互缠绕，相互包覆，使得无机纳米颗粒与两亲聚合物之间作用力增强，形成稳定的三维立体网状空间结构，从而使得生成的堵水凝胶的长期稳定性和封堵强度显著提高，堵水凝胶的环境敏感性显著降低，使其在高温高盐油藏开发中具有广阔的应用前景。
本发明提供的调剖堵水体系的制备方法，工艺简单，原料易得，操作方便，在油田开发中具有广阔的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例10提供的调剖堵水体系生成的堵水凝胶的扫描电镜图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
现有的聚丙烯酰胺凝胶类堵水剂制成的堵水凝胶，在高温下易降解，长期稳定性差，在高盐作用下，对水的稠化性能显著降低，使其在高温高盐油田中的应用范围受限。
根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种调剖堵水剂，包括按质量份数计的如下原料：无机纳米颗粒5-30份，两亲聚合物2-10份，活化剂2-10份和交联剂1-10份。
在本发明中，无机纳米颗粒的典型但非限制性的质量份数如为5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30份。
两亲聚合物分子链上设置有疏水基团和亲水基团，分子之间在静电、氢键或范德华力作用下，形成具有一定封堵强度但又可逆的物理缔合，从而形成巨大的三维立体网状空间结构，使其在较低的浓度下，两亲聚合物溶液仍具较高的粘度。当超过临界缔合浓度时，主要形成以分子间缔合为主的超分子结构，表现出较好的增粘性，从提高其耐高温耐盐和抗剪切的能力。
两亲聚合物的典型但非限制性的质量份数如为2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5或10份。
活化剂的典型但非限制性的质量份数如为2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5或10份。
交联剂的典型但非限制性的质量份数如为1、2、3、4、5、6、7、8、9或10份。
本发明提供的调剖堵水剂通过两亲聚合物和无机纳米颗粒在交联剂和活化剂的作用下，相互缠绕，相互包覆，使得无机纳米颗粒与两亲聚合物之间作用力增强，形成稳定的三维立体网状空间结构，从而使得生成的堵水凝胶的长期稳定性和封堵强度显著提高，堵水凝胶的环境敏感性显著降低，使其在高温高盐油藏开发中具有广阔的应用前景。
另外，本发明提供的调剖堵水剂原料易得，成本价低，安全环保，不会造成环境污染。
在本发明一种优选实施方式中，两亲聚合物为盐增粘两亲聚合物和/或温增粘两亲聚合物。
通过选用盐增粘两亲聚合物或温增粘两亲聚合物作为两亲聚合物，使其耐盐和/或耐高温的性能更佳。
在本发明的进一步优选实施方式中，盐增粘两亲聚合物的分子结构式为：
Figure BDA0001679494270000061
其中，x为80-200，y为4-30，z为1-5。
在本发明的典型但非限制性的实施方式中，x为80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190或200；y为4、6、8、10、12、15、18、20、22、25、28或30；z为1、2、3、4或5。
在本发明的进一步优选实施方式中，盐增粘两亲聚合物的重均分子量为2×106-3.58×106。
在本发明的典型但非限制性的实施方式中，盐增粘两亲聚合物的重均分子量为2×106、2.1×106、2.2×106、2.3×106、2.4×106、2.5×106、2.6×106、2.7×106、2.8×106、2.9×106、3×106、3.1×106、3.2×106、3.3×106、3.4×106、3.5×106或3.58×106。
在本发明的进一步优选实施方式中，温增粘两亲聚合物的分子结构式为：
Figure BDA0001679494270000071
其中，a为60-80，b为10-20，c为20-30，n为1000-1500。
在本发明的典型但非限制性的实施方式中，a为60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79或80；b为10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20、c为20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30；n为1000、1050、1100、1150、1200、1250、1300、1350、1400、1450或1500。
在本发明的进一步优选实施方式中，盐增粘两亲聚合物的重均分子量为2×106-4×106。
在本发明的典型但非限制性的实施方式中，盐增粘两亲聚合物的重均分子量为2×106、2.1×106、2.2×106、2.3×106、2.4×106、2.5×106、2.6×106、2.7×106、2.8×106、2.9×106、3×106、3.1×106、3.2×106、3.3×106、3.4×106、3.5×106、3.6×106、3.7×106、3.8×106、3.9×106或4×106。
在本明的一种优选实施方式中，无机纳米颗粒的粒径为1-50nm。
无机纳米颗粒的典型但非限制性的粒径如为1、2、5、8、10、12、15、18、20、22、25、28、30、32、35、38、40、42、45、48或50nm。
通过选用粒径为1-50nm的无机纳米颗粒作为调剖堵水剂的原料，使生成的堵水凝胶的长期稳定性和调剖堵水体系封堵强度显著增强，耐盐和耐高温性能显著提高。
在本发明的进一步优选实施方式中，无机纳米颗粒选自膨润土、二氧化硅、三氧化二铝和氧化镁中的至少一种，更优选为二氧化硅。
研究发现，无机纳米颗粒中的膨润土、二氧化硅和氧化镁与两亲聚合物在活化剂和交联剂的作用下，能够显著提高生成的堵水凝胶封堵强度和长期稳定性，尤其是当无机纳米颗粒为纳米二氧化硅颗粒时，纳米二氧化硅颗粒能够与两亲聚合物在活化剂和交联剂的作用下形成大量的氢键和硅氧键，进一步提高生成的堵水凝胶的长期稳定性和封堵强度。
在本发明的一种优选实施方式中，活化剂为阴离子表面活性剂，优选为十二酸钠、石油磺酸盐、十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠中的至少一种。
通过在本发明提供的调剖堵水剂中加入活化剂，以增强两亲聚合物与无机纳米颗粒之间及两亲聚合物分子之间的相互作用，使得生成的堵水凝胶的封堵强度和长期稳定性更佳。
在本发明的进一步优选实施方式中，交联剂选自酚醛树脂、脲醛树脂或有机铬中的至少一种。
通过在本发明提供的调剖堵水剂中加入交联剂，以促进两亲聚合物分子之间进一步交联，形成三维网状结构，使得生成堵水凝胶长期稳定性和封堵强度显著提高。
在本发明的优选实施方式中，交联剂为酚醛树脂、脲醛树脂及两者的组合物或有机铬。
上述酚醛树脂交联剂、脲醛树脂交联剂和与有机铬交联剂均可通过市售购买得到。
在本发明的一种优选实施方式中，酚醛树脂交联剂购置于天津润格助剂科技有限公司产品或济南东锋化工有限公司；脲醛树脂交联剂购置于健友化工有限公司或湖南立德科技新材料有限公司；有机铬交联剂购置于北京林兰科技有限责任公司或天津恒之信科技有限责任公司。
在本发明的进一步优选实施方式中，调剖堵水剂还包括按质量份数计的如下原料：调节剂1-5份和除氧剂0.05-0.15份。
通过在本发明提供的调剖堵水剂中加入调节剂和除氧剂，以调节制成的调剖堵水体系的pH值，并提高其抗氧化性能。
调节剂的典型但非限制性的质量份数如为1、1.2、1.5、1.8、2、2.2、2.5、2.8、3、3.2、3.5、3.8、4、4.2、4.5、4.8或5份。
除氧剂的典型但非限制性的质量份数如为0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.11、0.12、0.13、0.14或0.15份。
在本发明的进一步优选实施方式中，调节剂选自乙二胺四乙酸、二乙撑五胺五酸、六偏磷酸盐和柠檬酸中的至少一种，优选为乙二胺四乙酸。
在本发明的进一步优选实施方式中，除氧剂选自亚硫酸盐、亚硫酸氢盐和偏重亚硫酸盐中的一种，优选为亚硫酸盐，更优选为亚硫酸钠。
亚硫酸盐选自亚硫酸钠和/或亚硫酸钾；亚硫酸氢盐选自亚硫酸氢钠和/或亚硫酸氢钾；偏重亚硫酸盐选自偏重亚硫酸钠和/或亚硫酸氢钾。
研究表明，当除氧剂为亚硫酸钠时，制成的堵水凝胶的抗氧化性能更佳。
根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种调剖堵水体系，包括本发明提供的调剖堵水剂和水。
通过将本发明提供的调剖堵水剂溶解于水中，制成调剖堵水体系，其通过两亲聚合物和无机纳米颗粒在交联剂和活化剂的作用下，相互缠绕，相互包覆，使得无机纳米颗粒与两亲聚合物之间作用力增强，形成稳定的三维立体网状空间结构，从而使得生成的堵水凝胶的长期稳定性和封堵强度显著提高，堵水凝胶的环境敏感性显著降低，使其在高温高盐油藏开发中具有广阔的应用前景。
在本发明的进一步优选实施方式中，调剖堵水剂与水的质量比为(10-66):1000。
在本发明提供的调剖堵水体系中，调剖堵水剂与水的典型但非限制性的质量比为10:1000、15:1000、20:1000、25:1000、30:1000、35:1000、40:1000、45:1000、50:1000、55:1000、60:1000、65:1000或66：1000。
在本发明的进一步优选实施方式中，水为油田注入水。
通过采用油田注入水直接配置调剖凝胶，方便快捷，省时省力。
根据本发明的第三个方面，本发明提供了上述调剖堵水体系的制备方法，包括如下步骤：
(a)将活化剂和任意地调节剂加入水中混合均匀，再将无机纳米颗粒加入水中，混合均匀，得到分散溶液；
(b)将两亲聚合物和任选的除氧剂加入到分散溶液中，混合均匀，再加入交联剂，混合均匀，即制得调剖堵水体系。
本发明提供的调剖堵水体系的制备方法，工艺简单，原料易得，操作方便，在油田开发中具有广阔的应用前景。
在本发明的进一步优选实施方式中，在步骤(b)中，先将两亲聚合物溶解于水中，配置成两亲聚合物溶液，再加入分散溶液中。
通过先将两亲聚合物溶解于水中，配置成两亲聚合物溶液，以便于其加入分散溶液后，能够混合的更加均匀。
根据本发明的第四个方面，本发明提供了上述调剖堵水剂或调剖堵水体系在油田开发中的应用。
本发明提供的调剖堵水剂或调剖堵水体系尤其适合应用于高温高盐油田开发中。
下面结合实施例和对比例对本发明提供的技术方案做进一步的描述。
实施例1
本实施例提供了一种调剖堵水剂，其原料包括按质量份数的如下原料：0.5g温增粘两亲聚合物、0.5gSiO2颗粒(粒径为50nm)、0.1g乙二胺四乙酸、0.2g十二酸钠、0.015g亚硫酸钠和1g酚醛树脂交联剂；
其中温增粘两亲聚合物的分子结构式为：
Figure BDA0001679494270000121
a为60-80，b为10-20，c为20-30，n为1000-1500；
温增粘两亲聚合物的重均分子量为2×106。
实施例2
本实施例提供了一种调剖堵水剂，其原料包括按质量份数的如下原料：0.2g盐增粘两亲聚合物、1.5gSiO2颗粒(粒径为40nm)、0.5g乙二胺四乙酸、1g十二酸钠、0.005g亚硫酸钠和0.1g有机铬交联剂；
其中，盐增粘两亲聚合物的结构式为：
Figure BDA0001679494270000122
x为80-200，y为4-30，z为1-5；
盐增粘两亲聚合物的重均分子量为3.58×106。
实施例3
本实施例提供了一种调剖堵水剂，其原料包括按质量份数的如下原料：0.5g盐增粘两亲聚合物、0.5gSiO2颗粒(粒径为30nm)、0.2g乙二胺四乙酸、0.4g十二酸钠、0.008g亚硫酸钠和0.6g脲醛树脂交联剂；
其中盐增粘两亲聚合物的分子结构式与实施例2采用的盐增粘两亲分子结构式相同，不同之处在于，本实施例采用的盐增粘两亲聚合物的重均分子量为3×106。
实施例4
本实施例提供了一种调剖堵水剂，其原料包括按质量份数的如下原料：0.3g温增粘两亲聚合物、1gSiO2颗粒(粒径为40nm)、0.4g乙二胺四乙酸、0.6g十二酸钠、0.012g亚硫酸钠和0.4g酚醛树脂交联剂和脲醛树脂的组合物；
其中温增粘两亲聚合物的分子结构式与实施例1采用的温增粘两亲分子结构式相同，不同之处在于，本实施例采用的温增粘两亲聚合物的重均分子量为4×106。
实施例5
本实施例提供了一种调剖堵水剂，其原料包括按质量份数的如下原料：0.7g盐增粘两亲聚合物、0.2gSiO2颗粒(粒径为40nm)、0.1g乙二胺四乙酸、0.2g十二酸钠、0.01g亚硫酸钠和0.2g有机铬交联剂；
其中盐增粘两亲聚合物的分子结构式与实施例2采用的盐增粘两亲分子结构式相同，不同之处在于，本实施例采用的盐增粘两亲聚合物的重均分子量为2.8×106。
对比例1
本对比例提供了一种调剖堵水剂，其与实施例5提供的调剖堵水剂的不同之处在于，未加入无机纳米颗粒。
对比例2
本对比例提供了一种调剖堵水剂，其与实施例5的不同之处在于，采用聚丙烯酰胺代替两亲聚合物，所采用的聚丙烯酰胺的数均分子量为1500万。
对比例3
本对比例提供了一种调剖堵水剂，其与实施例5的不同之处在于，SiO2纳米颗粒为0.1g，盐增粘两亲聚合物为0.4g。
对比例4
本对比例提供了一种调剖堵水剂，其与实施例5的不同之处在于，SiO2纳米颗粒为0.5g，盐增粘两亲聚合物为0.1g。
实施例6-10
实施例6-10分别提供了一种调剖堵水体系，其分别由实施例1-5提供的调剖堵水剂和100g油田注入水制备而成，其油田注入水的组成如下表1所示：
表1油田注入水组成
Figure BDA0001679494270000141
实施例11
本实施例提供了一种调剖堵水体系的制备方法，上述实施例6-10提供的调剖堵水剂均按照如下步骤制备而成：
(a)室温下将调节剂加入到油田注入水中，搅拌至完全溶解，将活化剂加入到上述溶液中，搅拌至混合均匀，再将SiO2颗粒加入到上述溶液中，搅拌均匀，得到均匀分散溶液；
(b)先两亲聚合物用油田注入水配置成两亲聚合物溶液，备用；
(c)向分散溶液中加入抗氧剂，混合均匀后，再加入两亲聚合物溶液，搅拌均匀后，加入交联剂，搅拌至混合均匀，即制得调剖水凝胶。
对比例5-8
本对比例提供了一种调剖堵水体系，其分别由对比例1-4提供的调剖堵水剂和油田注入水制备而成，其制备方法与实施例11提供的制备方法相同，采用的油田注入水与实施例10中油田注入水相同。试验例1
将实施例10提供的调剖堵水体系放入85℃恒温箱4h，使其成胶，通过扫描电镜观察所生成的堵水凝胶的微观状态，图1为实施例10提供的调剖堵水体系生成的堵水凝胶的扫描电镜图，从图1可以看出，实施例10提供的调剖堵水体系生成的堵水凝胶形成的三维网状结构上均匀附着有大量的无机纳米颗粒，其能够显著提高堵水凝胶的长期稳定性和封堵强度。
另外，将实施例6-9提供的调剖液按照上述方法进行成胶后，通过扫描电镜分别观察其成胶状态，发现其无机纳米颗粒均均匀附着在网状结构中。
试验例2
将实施例6-10和对比例5-8提供的调剖堵水体系分别在85℃进行成胶，分别测定其成胶时间、成胶强度和30天脱水率，其中成胶强度按照《凝胶代码法评价成胶强度》进行评价，结果如表2所示：
表2堵水凝胶性能数据表
Figure BDA0001679494270000151
Figure BDA0001679494270000161
从表2实施例6-10与对比例5-8的对比可以看出，本发明提供的调剖堵水体系通过两亲聚合物和无机纳米颗粒在交联剂和活化剂的作用下，相互缠绕，相互包覆，使得无机纳米颗粒与两亲聚合物之间作用力增强，形成稳定的三维立体网状空间结构，从而使得生成的堵水凝胶的成胶时间适中，方便操作，堵水凝胶的长期稳定性和封堵强度显著提高，堵水凝胶的环境敏感性显著降低，其在高温高盐油藏开发中具有广阔的应用前景。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (20)

1.一种调剖堵水剂，其特征在于，包括按质量份数计的如下原料：无机纳米颗粒5-30份，两亲聚合物2-10份，活化剂2-10份和交联剂1-10份；
所述两亲聚合物为盐增粘两亲聚合物和/或温增粘两亲聚合物；
所述盐增粘两亲聚合物的分子结构式为：
Figure FDA0002665189680000011
其中，x为80-200，y为4-30，z为1-5；
所述温增粘两亲聚合物的分子结构式为：
Figure FDA0002665189680000012
其中，a为60-80，b为10-20，c为20-30，n为1000-1500；
所述盐增粘两亲聚合物的重均分子量为2×106-3.58×106；
所述温增粘两亲聚合物的重均分子量为2×106-4×106。
2.根据权利要求1所述调剖堵水剂，其特征在于，包括按质量份数计的如下原料：无机纳米颗粒15-25份，两亲聚合物3-7份，活化剂2-10份和交联剂1-10份。
3.根据权利要求1或2所述的调剖堵水剂，其特征在于，所述无机纳米颗粒的粒径为1-50nm。
4.根据权利要求1或2所述的调剖堵水剂，其特征在于，所述无机纳米颗粒选自膨润土、二氧化硅、三氧化二铝和氧化镁中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的调剖堵水剂，其特征在于，所述无机纳米颗粒为二氧化硅。
6.根据权利要求1或2所述的调剖堵水剂，其特征在于，所述活化剂为阴离子表面活性剂。
7.根据权利要求6所述的调剖堵水剂，其特征在于，所述活化剂为十二酸钠、石油磺酸盐、十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠中的至少一种。
8.根据权利要求1或2所述的调剖堵水剂，其特征在于，所述交联剂选自酚醛树脂、脲醛树脂或有机铬中的至少一种。
9.根据权利要求1或2所述的调剖堵水剂，其特征在于，还包括按质量份数计的如下原料：调节剂1-5份和除氧剂0.05-0.15份。
10.根据权利要求9所述的调剖堵水剂，其特征在于，所述调节剂选自乙二胺四乙酸、二乙撑五胺五酸、六偏磷酸盐和柠檬酸中的至少一种。
11.根据权利要求10所述的调剖堵水剂，其特征在于，所述调节剂为乙二胺四乙酸。
12.根据权利要求9所述的调剖堵水剂，其特征在于，所述除氧剂选自亚硫酸盐、亚硫酸氢盐和偏重亚硫酸盐中的一种。
13.根据权利要求12所述的调剖堵水剂，其特征在于，所述除氧剂为亚硫酸盐。
14.根据权利要求13所述的调剖堵水剂，其特征在于，所述除氧剂为亚硫酸钠。
15.一种调剖堵水体系，其特征在于，包括权利要求1-14任一项所述的调剖堵水剂和水。
16.根据权利要求15所述的调剖堵水体系，其特征在于，调剖堵水剂和水的质量比为(10-66)：1000。
17.根据权利要求15所述的调剖堵水体系，其特征在于，所述水为油田注入水。
18.根据权利要求15所述的调剖堵水体系的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)将活化剂和任选的调节剂加入水中混合均匀，再将无机纳米颗粒加入水中，混合均匀，得到分散溶液；
(b)将两亲聚合物和任选的除氧剂加入到分散溶液中，混合均匀，再加入交联剂，混合均匀，即制得调剖堵水体系。
19.根据权利要求17所述的调剖堵水体系的制备方法，其特征在于，在步骤(b)中，先将两亲聚合物溶解于水中，配置成两亲聚合物溶液，再加入到分散溶液中。
20.根据权利要求1-14任一项所述的调剖堵水剂或权利要求15-17任一项所述的调剖堵水体系在油田开发中的应用。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110144198B (zh) * 2019-06-13 2021-12-03 中国石油天然气集团有限公司 一种油基钻井液用凝胶堵漏剂及其制备方法
CN113088269B (zh) * 2019-12-23 2023-01-31 中石化南京化工研究院有限公司 一种有机-无机复合堵水剂
CN111087999A (zh) * 2020-01-10 2020-05-01 任丘市油联化工有限公司 一种采油用耐高温调剖剂以及制作方法
CN113528103A (zh) * 2020-04-15 2021-10-22 中国石油化工股份有限公司 一种高角度水窜裂缝调剖组合物、高角度水窜裂缝调剖剂
CN112266773A (zh) * 2020-10-22 2021-01-26 中国石油大学(华东) 粉煤灰/两亲聚合物复合凝胶调剖剂、制备方法和应用
CN113337260B (zh) * 2021-05-31 2023-02-17 中石化南京化工研究院有限公司 一种阳离子冻胶深部调剖体系及其制备方法
CN113861954A (zh) * 2021-10-21 2021-12-31 西南石油大学 一种超低初始粘度聚合物凝胶调剖体系及其制备方法
CN114106808A (zh) * 2021-11-29 2022-03-01 宁波锋成先进能源材料研究院有限公司 一种水凝胶颗粒及其制备方法与应用
CN114163984A (zh) * 2021-12-13 2022-03-11 西南石油大学 一种油井用选择性堵水剂的选择及堵水方法
CN115074098A (zh) * 2022-07-26 2022-09-20 西南石油大学 一种双交联纳米强化泡沫凝胶堵水剂的制备及其应用
CN115044356B (zh) * 2022-08-12 2022-10-25 中海油田服务股份有限公司 一种适用于高温高盐油藏的调驱剂及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1398905A (zh) * 2001-05-16 2003-02-26 莱雅公司 具有水溶性主链和侧单元的水溶性聚合物及其制备方法,含有它们的组合物及其美容用途
CN106047324A (zh) * 2016-06-30 2016-10-26 中国石油大学(华东) 适用于低渗透高温高盐油藏的强化冻胶分散体深部调驱剂

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101314712B (zh) * 2008-07-18 2014-07-02 中国石油大学(华东) 微球调驱剂、驱油体系以及驱油方法
CN104212423A (zh) * 2014-08-17 2014-12-17 无棣华信石油技术服务有限公司 一种油井复合型堵水剂及其制备方法
CN104531118B (zh) * 2014-12-25 2017-09-12 河南正佳能源环保股份有限公司 一种智能纳米驱油剂的制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1398905A (zh) * 2001-05-16 2003-02-26 莱雅公司 具有水溶性主链和侧单元的水溶性聚合物及其制备方法,含有它们的组合物及其美容用途
CN106047324A (zh) * 2016-06-30 2016-10-26 中国石油大学(华东) 适用于低渗透高温高盐油藏的强化冻胶分散体深部调驱剂

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"N-苄基-N-正丁基丙烯酰胺三元共聚物与SDS的相互作用";康万利;《中国石油大学学报（自然科学版）》;20130630;第37卷(第3期);第157页，第159页左列 *
"疏水改性AM/NaAA/C16DMAAC共聚物的合成";罗慧娟;《精细石油化工进展》;20080225;第9卷(第2期);第12-14页 *
"疏水缔合两亲聚合物凝胶的形成规律及性能";康万利;《高分子材料科学与工程》;20110215;第27卷(第2期);第26-28页 *

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