CN109233769A - 一种用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒及其制备方法 - Google Patents

一种用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109233769A
CN109233769A CN201811045068.6A CN201811045068A CN109233769A CN 109233769 A CN109233769 A CN 109233769A CN 201811045068 A CN201811045068 A CN 201811045068A CN 109233769 A CN109233769 A CN 109233769A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gel particle
crosslinked gel
profile control
low
temperature reservoir
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811045068.6A
Other languages
English (en)
Inventor
郭艳
刘峥君
郝明耀
孙林涛
刘艳华
束华东
王熙
张卓
朱义清
盛海燕
皇海权
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Petroleum and Chemical Corp
Exploration and Development Research Institute of Sinopec Henan Oilfield Branch Co
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Exploration and Development Research Institute of Sinopec Henan Oilfield Branch Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum and Chemical Corp, Exploration and Development Research Institute of Sinopec Henan Oilfield Branch Co filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Priority to CN201811045068.6A priority Critical patent/CN109233769A/zh
Publication of CN109233769A publication Critical patent/CN109233769A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/50—Compositions for plastering borehole walls, i.e. compositions for temporary consolidation of borehole walls
    • C09K8/504—Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/506—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • C09K8/508—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
    • C09K8/512—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds containing cross-linking agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/50—Compositions for plastering borehole walls, i.e. compositions for temporary consolidation of borehole walls
    • C09K8/504—Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/506—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • C09K8/508—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
    • C09K8/514—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds of natural origin, e.g. polysaccharides, cellulose
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/50—Compositions for plastering borehole walls, i.e. compositions for temporary consolidation of borehole walls
    • C09K8/516—Compositions for plastering borehole walls, i.e. compositions for temporary consolidation of borehole walls characterised by their form or by the form of their components, e.g. encapsulated material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2208/00—Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
    • C09K2208/18—Bridging agents, i.e. particles for temporarily filling the pores of a formation; Graded salts

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒及其制备方法，属于油田化学技术领域。本发明的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒，由以下质量百分比的原料通过聚合反应制备得到：糊化淀粉2.8～3.6％，聚合单体25～30％，交联剂0.54～1.2％，引发剂0.04～0.06％，膨润土1.8～2.5％，增强剂2～2.5％，余量为水。本发明的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒，以糊化淀粉和丙烯酰胺作为聚合单体，并采用碳酸钙作为增强剂，在保证预交联凝胶颗粒具有较大强度的同时，控制溶胀比，大大降低了预交联凝胶颗粒的成本。

Description

一种用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒及其制备方法，属于油田化学技术领域。
背景技术
随着采油的深入，在非均质油藏中，由于注入化学剂沿高渗透带向生产井窜进，使三采驱剂沿着窜流通道突进，造成化学调驱剂无效注入，油井采出液含水率越来越高，产油率大大降低，影响原油生产。目前研究研发的调剖体系有很多种，包括无机颗粒、地下交联弱凝胶、地下交联强凝胶、预交联颗粒、无机凝胶等。由于长期注水形成的高含水、大孔道油田，普通的调剖体系的封堵效果差。预交联凝胶颗粒调剖剂是一种吸水体积膨胀材料，对油无吸入性，并且在油水中凝胶体积收缩。预交联凝胶深部调剖技术是将聚合物交联体系在地面交联形成凝胶，然后经造粒、烘干、粉碎、筛分等工艺过程制成凝胶颗粒，该凝胶颗粒含有大量的羧基、酰胺基等吸水基团，能吸收自身重量几倍甚至几十倍的水，该微粒在水中水化后成为分散的粘弹性球状微粒，并具有良好的保水性能，注入到地层孔隙后，在近井地带，由于压力梯度较大，微粒在水驱压力作用下产生变形，向地层孔隙中运移，达到调剖的目的。凝胶颗粒进入和通过孔吼后，将瞬间大炮孔吼内的压力平衡，迫使部分残余油成为可动油，另外，凝胶颗粒堵塞孔吼时，造成上流压力上升，迫使注入化学剂进入那些在正常水驱条件下不能进入的微小孔隙，驱替其中的剩余油，达到调驱的目的。在油层深部，由于压力梯度较小，凝胶微粒滞留在孔隙内，堵塞孔隙通道，具有深部液流转向作用。该技术具有施工方便、调剖强度易控制等优点，并对目前采用的地下交联体系起到一定的补充、完善作用。
预交联凝胶颗粒合成方法有两种，一是经过科学筛选，将目标组分混合均匀，并在一定条件下通过爆聚反应形成高强度凝胶团，再经过干燥、粉碎、造粒等工序形成具有一定膨胀倍数和强度固体颗粒。二是通过向反向乳液聚合方法合成具有一定圆度和大小的预交联凝胶颗粒乳液。反向乳液聚合法形成的凝胶乳液颗粒均匀，圆度好，粒径小，但合成成本较高。
预交联凝胶颗粒调剖剂调剖机理：1)比孔吼小的颗粒在水驱作用下顺利通过孔吼；2)由于预交联颗粒具有粘弹性，可以发生形变，具有“变形虫”的特征，变形通过孔吼在恢复原状；3)颗粒在挤压的情况下能发生部分脱水，通过孔隙后吸水恢复原状；4)颗粒粒径比孔吼大的条件下，增大驱动力，颗粒可能被破坏成更小的颗粒，达到与孔吼尺寸相匹配。
预交联凝胶颗粒调剖的有点：1)利用预交联颗粒膨胀性，与裂缝或大孔道形成良好的嵌合，耐冲刷，有效期长；2)调剖粒径可调，可根据地层孔隙的大小调整；3)预交联颗粒具有“堵水不堵油”的特点；4)地面交联，成胶条件可控，避免了地层吸附、剪切、地层水稀释、pH值变化和温度以及矿化度等因素对交联反应的不利影响，利用率高；5)配液简单，可用污水直接配置，施工方便，不需要专门的配液装置，只需在注水管线上接注入泵即可。
现有技术中，申请公布号为CN106010491A的中国发明专利公开了一种预交联体膨性调剖剂，包括以下重量份数的原料：混合单体20～40份，交联剂0.01～0.05份，增强剂3～8份，引发剂0.01～0.04份；所述混合单体由质量比为1.5～2.2:1.5～2.5:7.5～8.5的丙烯酰胺、丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸组成；所述增强剂为钠基膨润土。该预交联体膨型调剖剂在高矿化度下具有较高的吸水膨胀倍数和较低的膨胀速度，且吸水后强度高、柔韧性好，但在低矿化度下凝胶颗粒溶胀率太高、凝胶硬度低且容易破碎，难以在低矿化度油藏中使用，并且用于低温油藏时，调剖成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒，能够在降低成本的同时，提高凝胶颗粒在低矿化度下的弹性。
本发明还提供了一种上述预交联凝胶颗粒的制备方法。
为了实现以上目的，本发明的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒所采用的技术方案是：
一种用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒，由以下质量百分比的原料通过聚合反应制备得到：糊化淀粉2.8～3.6％，聚合单体25～30％，交联剂0.54～1.2％，引发剂0.04～0.06％，膨润土1.8～2.5％，增强剂2～2.5％，余量为水；所述聚合单体为丙烯酰胺；所述增强剂为碳酸钙、碳酸镁中的一种或任意组合。
本发明的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒，以糊化淀粉和丙烯酰胺作为聚合单体，并采用碳酸钙作为增强剂，在保证预交联凝胶颗粒具有较大强度的同时，控制溶胀比，大大降低了预交联凝胶颗粒的成本。
糊化淀粉可以起到接枝共聚作用，增强凝胶颗粒的柔韧性，增强剂起到支撑剂的作用，使凝胶颗粒骨架具有一定的强度。
本发明的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒，是一种固体的粘弹性颗粒，具有良好的弹性和变形能力，可以对孔隙喉道进行有效的封堵，预交联凝胶颗粒尺寸可按需要进行制备。通过调整原料的用量来获得不同强度和弹性的微球颗粒。
所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺。
将淀粉加入水中混合均匀，然后加热至90～100℃，保温，可得糊化淀粉分散液。保温的时间为5～10min。加热升温及保温过程中不断对体系进行搅拌。优选的，水和淀粉的质量比为3～5:1。进一步优选的，水和淀粉的质量比为4:1。以水和淀粉的质量比为3～5:1制备得到的糊化淀粉分散液是澄清的糊化淀粉溶液。
所述引发剂为氧化还原引发剂。
所述氧化还原引发剂由过硫酸铵和亚硫酸氢钠组成；所述过硫酸钠和亚硫酸氢钠的质量比为0.4～0.6:1。
膨润土不仅能够增强预交联凝胶颗粒的吸水吸盐性，还能通过增强聚合物网络的刚性，增强对水分的束缚作用，降低预交联凝胶颗粒的脱水速度，增强预交联凝胶颗粒的保水性能。
本发明的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒的制备方法所采用的技术方案为：
一种用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒的制备方法，包括以下步骤：取配方量的糊化淀粉、聚合单体、增强剂、膨润土、交联剂和水混匀，加入引发剂进行聚合反应，得到凝胶，然后将凝胶干燥、粉碎，即得。
本发明的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒的制备方法，操作简单，可操作性强，条件温和，易于大规模工业化生产，所得产品质量稳定性好。
糊化淀粉是将淀粉加入水中加热得到。例如，将淀粉加入水中，然后加热至水沸腾，充分搅拌，即得糊化淀粉。
所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺。
所述聚合反应的温度为40～50℃。所述聚合反应的时间为0.5～1.5h。
所述引发剂为氧化还原引发剂。所述引发剂由过硫酸铵和亚硫酸氢钠组成；所述过硫酸钠和亚硫酸氢钠的质量比为0.4～0.6:1。为了更好地控制反应的进行，在将引发剂加入反应体系中时，可先将引发剂溶于水中形成引发剂质量分数为0.1～1％的引发剂溶液，再将引发剂溶液加入反应体系中。
取配方量的糊化淀粉、聚合单体、增强剂、膨润土和水混匀是先将聚合单体溶于水，然后加入增强剂和膨润土混匀，再加入糊化淀粉混匀。
预交联凝胶颗粒的粒径可以根据油藏条件进行粉碎分级。所述预交联凝胶颗粒的粒径为0.025mm～200mm。进一步优选的，所述预交联凝胶颗粒的粒径为0.025mm～50mm。
附图说明
图1为实施例2的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒在53℃的溶胀曲线。
具体实施方式
以下结合具体方式对本发明的技术方案作进一步的说明。
实施例1
本实施例的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒，由以下质量百分比的原料通过聚合反应制备得到：糊化淀粉3.0％，聚合单体25％，交联剂0.60％，引发剂0.04％，膨润土2.0％，增强剂2％，余量为水；所采用的聚合单体为丙烯酸铵，所采用的交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺；所采用的引发剂由过硫酸铵和亚硫酸氢钠组成，过硫酸铵和亚硫酸氢钠的质量比为0.5:1；所采用的增强剂为碳酸钙。
本实施例的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒的制备方法，包括以下步骤：
1)按照糊化淀粉的配方量取淀粉，然后将淀粉放入4倍于淀粉质量的水中，加热至沸腾，继续加热保持沸腾10min，得到糊化淀粉溶液(含配方量的糊化淀粉)；加热期间不停地对体系进行搅拌；
将配方量的引发剂加入适量的水中溶解，得到质量分数为0.5％的引发剂溶液；
2)取配方量的聚合单体、增强剂、膨润土交联剂，先将聚合单体加入剩余的水中搅拌溶解，然后加入增强剂和膨润土搅拌均匀，再加入糊化淀粉溶液搅拌均匀，得到反应体系，再将反应体系转入50℃的水浴中，待反应体系温度达到50℃后，缓慢滴加引发剂溶液，加完后将反应体系密封反应1h，得到凝胶；
3)将得到的凝胶干燥切碎，放入烘箱中干燥，再用高速粉碎器进行粉碎，得到粒径约为1mm的凝胶颗粒，即得。
实施例2
本实施例的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒，由以下质量百分比的原料通过聚合反应制备得到：糊化淀粉(以淀粉的质量计)3.2％，聚合单体28％，交联剂0.58％，引发剂0.04％，膨润土2.5％，增强剂2.5％，余量为水；所采用的聚合单体为丙烯酸铵，所采用的交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺，所采用的热引发剂为过硫酸铵和亚硫酸氢钠(0.5:1)的混合液，所采用的增强剂为碳酸钙。
本实施例的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒的制备方法，包括以下步骤：
1)按照糊化淀粉的配方量取淀粉，然后将淀粉加入4倍于淀粉质量的水中，加热至沸腾，继续加热保持沸腾5min，制得糊化淀粉溶液(含配方量的糊化淀粉)；加热期间不停地对体系进行搅拌；
将配方量的引发剂加入适量的水中溶解，得到质量分数为0.5％的引发剂溶液；
2)取配方量的聚合单体、增强剂、膨润土交联剂，先将聚合单体加入剩余的水中搅拌溶解，然后加入增强剂和膨润土搅拌均匀，再加入糊化淀粉溶液搅拌均匀，得到反应体系，再将反应体系转入45℃的水浴中，待反应体系温度达到45℃后，缓慢滴加引发剂溶液，加完后将反应体系密封反应1.5h，得到凝胶；
3)将得到的凝胶干燥切碎，放入烘箱中干燥，再用高速粉碎器进行粉碎，得到粒径约为1mm的凝胶颗粒，即得。
实施例3
本实施例的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒，由以下质量百分比的原料通过聚合反应制备得到：糊化淀粉(以淀粉的质量计)2.8％，聚合单体30％，交联剂0.54％，引发剂0.06％，膨润土2.5％，增强剂2.2％，余量为水；所采用的聚合单体为丙烯酸铵，所采用的交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺；所采用的引发剂由过硫酸铵和亚硫酸氢钠组成，过硫酸铵和亚硫酸氢钠的质量比为0.6:1；所采用的增强剂为碳酸钙。
本实施例的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒的制备方法，包括以下步骤：
1)按照糊化淀粉的配方量取淀粉，然后将淀粉加入4倍于淀粉质量的水中，加热至沸腾，继续加热保持沸腾10min，制得糊化淀粉溶液(含配方量的糊化淀粉)；加热期间不停地对体系进行搅拌；
将配方量的引发剂加适量的入水中溶解，得到质量分数为0.5％的引发剂溶液；
2)取配方量的聚合单体、增强剂、膨润土交联剂，先将聚合单体加入剩余的水中搅拌溶解，然后加入增强剂和膨润土搅拌均匀，再加入糊化淀粉溶液搅拌均匀，得到反应体系，再将反应体系转入50℃的水浴中，待反应体系温度达到50℃后，缓慢滴加引发剂溶液，加完后将反应体系密封反应0.5h，得到凝胶；
3)将得到的凝胶干燥切碎，放入烘箱中干燥，再用高速粉碎器进行粉碎，得到粒径约为1mm的凝胶颗粒，即得。
实施例4
本实施例的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒，由以下质量百分比的原料通过聚合反应制备得到：糊化淀粉3.6％，聚合单体27％，交联剂0.9％，引发剂0.05％，膨润土1.8％，增强剂2.3％，余量为水；所采用的聚合单体为丙烯酸铵，所采用的交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺；所采用的引发剂由过硫酸铵和亚硫酸氢钠组成，过硫酸铵和亚硫酸氢钠的质量比为0.4:1；所采用的增强剂为碳酸钙。
本实施例的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒的制备方法，包括以下步骤：
1)按照糊化淀粉的配方量取淀粉，然后将淀粉放入3倍于淀粉质量的水中，加热至沸腾，持续加热保持沸腾10min，得到糊化淀粉溶液(含配方量的糊化淀粉)；加热期间不停地对体系进行搅拌；
将配方量的引发剂加入适量的水中溶解，得到质量分数为0.1％的引发剂溶液；
2)取配方量的聚合单体、增强剂、膨润土交联剂，先将聚合单体加入剩余的水中搅拌溶解，然后加入增强剂和膨润土搅拌均匀，再加入糊化淀粉溶液搅拌均匀，得到反应体系，再将反应体系转入50℃的水浴中，待反应体系温度达到50℃后，缓慢滴加引发剂溶液，加完后将反应体系密封反应1h，得到凝胶；
3)将得到的凝胶干燥切碎，放入烘箱中干燥，再用高速粉碎器进行粉碎，得到粒径约为1mm的凝胶颗粒，即得。
实施例5
本实施例的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒，由以下质量百分比的原料通过聚合反应制备得到：糊化淀粉3.6％，聚合单体27％，交联剂1.2％，引发剂0.05％，膨润土2.2％，增强剂2.1％，余量为水；所采用的聚合单体为丙烯酸铵，所采用的交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺；所采用的引发剂由过硫酸铵和亚硫酸氢钠组成，过硫酸铵和亚硫酸氢钠的质量比为0.4:1；所采用的增强剂为碳酸镁。
本实施例的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒的制备方法，包括以下步骤：
1)按照糊化淀粉的配方量取淀粉，然后将淀粉放入5倍于淀粉质量的水中，加热至沸腾，持续加热保持沸腾8min，得到糊化淀粉溶液(含配方量的糊化淀粉)；加热期间不停地对体系进行搅拌；
将配方量的引发剂加入适量的水中溶解，得到质量分数为1％的引发剂溶液；
2)取配方量的聚合单体、增强剂、膨润土交联剂，先将聚合单体加入剩余的水中搅拌溶解，然后加入增强剂和膨润土搅拌均匀，再加入糊化淀粉溶液搅拌均匀，得到反应体系，再将反应体系转入50℃的水浴中，待反应体系温度达到50℃后，缓慢滴加引发剂溶液，加完后将反应体系密封反应1h，得到凝胶；
3)将得到的凝胶干燥切碎，放入烘箱中干燥，再用高速粉碎器进行粉碎，得到粒径约为50mm的凝胶颗粒，即得。
对比例1
本对比例的预交联凝胶颗粒，由以下质量百分比的原料通过聚合反应制备得到：糊化淀粉3.0％，聚合单体25％，交联剂0.60％，引发剂0.04％，膨润土2.0％，余量为水；所采用的聚合单体为丙烯酸铵，所采用的交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺；所采用的引发剂由过硫酸铵和亚硫酸氢钠组成，过硫酸铵和亚硫酸氢钠的质量比为0.5:1。
对比例的预交联凝胶颗粒的制备方法，包括以下步骤：
1)按照糊化淀粉的配方量取淀粉，然后将淀粉放入4倍于淀粉质量的水中，加热至沸腾，继续加热保持沸腾10min，制得糊化淀粉溶液(含配方量的糊化淀粉)；加热期间不停地对体系进行搅拌；
将配方量的引发剂加入适量的水中溶解，得到质量分数为0.5％的引发剂溶液；
2)取配方量的聚合单体、膨润土交联剂，先将聚合单体加入剩余的水中搅拌溶解，然后加入膨润土搅拌均匀，再加入糊化淀粉浆料搅拌均匀，得到反应体系，再将反应体系转入50℃的水浴中，待反应体系温度达到50℃后，缓慢滴加引发剂溶液，加完后将反应体系密封反应1h，得到凝胶；
3)将得到的凝胶干燥切碎，放入烘箱中干燥，再用高速粉碎器进行粉碎，得到粒径约为1mm的凝胶颗粒，即得。
对比例2
本对比例的预交联凝胶颗粒，按照申请公布号为CN106010491A的中国发明专利申请中实施例1的预交联体膨性调剖剂的制备方法制得。
实验例1
将实施例1和实施例2的预交联凝胶颗粒分别应用于某油田H2II油组地层污水和H2Ⅲ油组地层污水进行试验。该油田污水的水质如表1所述，油组地层温度为50℃，储层具有胶结疏松，渗透率高、孔隙度大的特点。岩心分析平均孔隙度23.7％，渗透率2.33μm2，微观孔隙结构具有大孔喉、偏粗歪度的特点，孔喉分选差，分布不均匀。主要流动孔隙喉道半径12～15μm，而最大连通喉道半径平均为30.79μm，最高值不小于111μm。
表1某油田污水的水质
离子 Na<sup>+</sup>、K<sup>+</sup> Ca<sup>2+</sup> Mg<sup>2+</sup> Cl<sup>-</sup> SO<sub>4</sub><sup>2-</sup> HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> TDS pH
含量(mg/L) 654 20.4 6.08 141.8 240.15 1159.38 2282 8.94
H2II油组地层温度50℃，储层具有胶结疏松、渗透率高、孔隙度大的特点。岩芯分析平均孔隙度23.7％，渗透率2.33μm2，微观孔隙结构具有大孔喉、偏粗歪度的特点，孔喉分选差，分布不均匀。主要流动孔隙喉道半径12～15μm，而最大连通喉道半径平均为30.79μm，最高值不小于111μm。
H2Ⅲ油组，该油组地层温度52.8℃，孔隙度23.88％，储层空气渗透率2.105μm2，层间突进系数1.8，变异系数0.81，级差20.1，非均质也很严重。
将实施例1的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒加入H2II油组地层污水中，配成预交联凝胶颗粒浓度为1500mg/L的溶液，密封试样瓶，在50℃烘箱中老化三个月，观察样品的外形是否破碎，测量样品的溶胀比，测试结果见表2。
表2 50℃下实施例1的预交联凝胶颗粒长期热稳定性评价实验结果
时间(d) 2 5 10 15 30 60 90
溶胀比 26.8 30.5 51.1 52 51.2 53.1 54.1
手压 硬度大 硬度大 弹性好 弹性好 弹性好 弹性好 弹性好
将实施例2的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒加入H2III油组地层污水中，配成预交联凝胶颗粒浓度为1500mg/L的溶液，密封试样瓶，在53℃烘箱中老化8天，观察样品的外形是否破碎，测量凝胶颗粒的尺寸并计算溶胀比，测试结果见表3，并根据表3实施例2的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒在53℃的溶胀曲线，见图1。由表3和图1可以看出，凝胶颗粒的溶胀平衡时间为8天。
表3 53℃下实施例2的预交联凝胶颗粒8天热稳定性评价实验结果
时间(d) 1 2 3 4 5 6 7 8
溶胀比 7.1 13.4 24.5 37.3 44.4 48.8 50.0 51.1
手压 硬度大 硬度大 弹性好 弹性好 弹性好 弹性好 弹性好 弹性好
将实施例1中的低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒粉碎成不同目数的凝胶颗粒，具体目数为：50～80目的占27.3％，80～100目的占37.3％，100～200目的占27.3％，200～300目的占18.1％，加入H2II油组地层污水中，配成预交联凝胶颗粒浓度为1500mg/L的溶液，以1ml/min的恒定的注入速度注入到渗透率为2.3μm2、长度为48cm，内径为0.8cm的填砂岩芯中，该凝胶颗粒的封堵率为96％，水驱压力为0.03MPa，注预交联颗粒压力为0.6MPa，后续水驱压力为1.56MPa，残余阻力系数为51。
实验例2
分别将实施例1～4的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒以及对比例1～2的预交联凝胶颗粒加入不同浓度的氯化钠溶液中，配成预交联凝胶颗粒浓度为1500mg/L分散液，密封后在50℃老化30天，然后测量凝胶颗粒的尺寸并计算溶胀比，结果见表4。
表4实施例及对比例的预交联凝胶颗粒的溶胀比随氯化钠浓度的变化情况
由表4中数据可知，随着矿化度的增加，凝胶颗粒的溶胀率呈下降趋势，当矿化度高于20000mg/L时，溶胀比趋于稳定。由于碳酸钙的加入，该凝胶颗粒在低矿化度的油藏中具有较好的强度和柔韧性(弹性)。
实验例3
分别将实施例1～4的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒以及对比例1～2的预交联凝胶颗粒加入实验例1中的某油田污水中，配成预交联凝胶颗粒浓度为1500mg/L的分散液，密封后在不同温度下老化30天，观察凝胶颗粒的外观是否破碎，然后测量凝胶颗粒的尺寸并计算溶胀比，结果见表5。
表5温度对实施例及对比例的预交联凝胶颗粒溶涨比的影响
由表5中数据可知，实施例的预交联凝胶颗粒的适合于70℃及以下的低温油藏使用。

Claims (10)

1.一种用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒，其特征在于：由以下质量百分比的原料通过聚合反应制备得到：糊化淀粉2.8～3.6％，聚合单体25～30％，交联剂0.54～1.2％，引发剂0.04～0.06％，膨润土1.8～2.5％，增强剂2～2.5％，余量为水；所述聚合单体为丙烯酰胺；所述增强剂为碳酸钙、碳酸镁中的一种或任意组合。
2.根据权利要求1所述的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒，其特征在于：所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺。
3.根据权利要求1所述的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒，其特征在于：所述引发剂为氧化还原引发剂。
4.根据权利要求3所述的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒，其特征在于：所述氧化还原引发剂由过硫酸铵和亚硫酸氢钠组成；所述过硫酸钠和亚硫酸氢钠的质量比为0.4～0.6:1。
5.一种如权利要求1所述的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：取配方量的糊化淀粉、聚合单体、增强剂、膨润土、交联剂和水混匀，加入引发剂进行聚合反应，得到凝胶，然后将凝胶干燥、粉碎，即得。
6.根据权利要求5所述的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒的制备方法，其特征在于：所述聚合反应的温度为40～50℃。
7.根据权利要5或6所述的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒的制备方法，其特征在于：所述聚合反应的时间为0.5～1.5h。
8.根据权利要求5所述的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒的制备方法，其特征在于：所述引发剂由过硫酸铵和亚硫酸氢钠组成；所述过硫酸钠和亚硫酸氢钠的质量比为0.4～0.6:1。
9.根据权利要求5所述的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒的制备方法，其特征在于：取配方量的糊化淀粉、聚合单体、增强剂、膨润土和水混匀是先将聚合单体溶于水，然后加入增强剂和膨润土混匀，再加入糊化淀粉混匀。
10.根据权利要求5所述的用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒的制备方法，其特征在于：所述预交联凝胶颗粒的粒径为0.025～200mm。
CN201811045068.6A 2018-09-07 2018-09-07 一种用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒及其制备方法 Pending CN109233769A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811045068.6A CN109233769A (zh) 2018-09-07 2018-09-07 一种用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811045068.6A CN109233769A (zh) 2018-09-07 2018-09-07 一种用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109233769A true CN109233769A (zh) 2019-01-18

Family

ID=65067450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811045068.6A Pending CN109233769A (zh) 2018-09-07 2018-09-07 一种用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109233769A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116162206A (zh) * 2023-03-28 2023-05-26 中国石油大学(北京) 一种高强度凝胶颗粒及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050080176A1 (en) * 2003-10-08 2005-04-14 Robb Ian D. Crosslinked polymer gels for filter cake formation
CN102146280A (zh) * 2011-02-28 2011-08-10 西南石油大学 一种可控膨胀堵漏剂
CN102587876A (zh) * 2012-02-24 2012-07-18 中国石油天然气股份有限公司 利用爆破型预胶联凝胶颗粒提高油田采收率方法
CN104531115A (zh) * 2014-12-30 2015-04-22 中国石油天然气股份有限公司 一种水平井控水用暂堵剂、制备方法及其应用
CN104628957A (zh) * 2015-01-23 2015-05-20 长江大学 一种不压井作业用高强度冻胶及其制备方法
CN106146722A (zh) * 2015-03-31 2016-11-23 大庆市新万通科技开发有限公司 两性离子复合微球及其制备方法和应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050080176A1 (en) * 2003-10-08 2005-04-14 Robb Ian D. Crosslinked polymer gels for filter cake formation
CN102146280A (zh) * 2011-02-28 2011-08-10 西南石油大学 一种可控膨胀堵漏剂
CN102587876A (zh) * 2012-02-24 2012-07-18 中国石油天然气股份有限公司 利用爆破型预胶联凝胶颗粒提高油田采收率方法
CN104531115A (zh) * 2014-12-30 2015-04-22 中国石油天然气股份有限公司 一种水平井控水用暂堵剂、制备方法及其应用
CN104628957A (zh) * 2015-01-23 2015-05-20 长江大学 一种不压井作业用高强度冻胶及其制备方法
CN106146722A (zh) * 2015-03-31 2016-11-23 大庆市新万通科技开发有限公司 两性离子复合微球及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
邵颖等: "《普通高等教育"十三五"规划教材 食品化学》", 31 January 2018, 中国轻工业出版社 *
钱慧丽: "《预拌砂浆应用技术》", 30 April 2015, 中国建材工业出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116162206A (zh) * 2023-03-28 2023-05-26 中国石油大学(北京) 一种高强度凝胶颗粒及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11015109B2 (en) Particulate profile control agent self-adaptive to size of formation pore throat and preparation method thereof
CN102146280B (zh) 一种可控膨胀堵漏剂
CN104610950B (zh) 一种悬浮凝胶颗粒调堵剂及其应用
CN104612639B (zh) 一种用于低渗透油藏深部调剖的调剖工艺
CN109777387B (zh) 一种重复压裂暂堵剂及其制备方法与应用
CN105504158A (zh) 在地层条件下可再交联的智能凝胶颗粒及其制备方法与应用
CN102952533B (zh) 一种复合交联聚合物弱凝胶调驱剂及其制备方法
CN101412906A (zh) 一种酸化压裂稠化剂及其制备方法
CN106317321B (zh) 用于制备井下交联复合凝胶的组合物以及由其制备的交联复合凝胶
CN102504795B (zh) 调剖和深部液流转向双功能爆破型预交联凝胶颗粒
CN108300439A (zh) 一种油气井压裂暂堵转向用水溶性暂堵剂及其制备方法
CN112341997B (zh) 一种油基钻井液用抗高温凝胶堵漏剂及其制备方法与应用
CN106317315B (zh) 一种油藏裂缝封堵用封堵剂
CN111909306B (zh) 双水相pam/amps纳米微球乳胶及制备方法和应用
CN102093880A (zh) 一种油井控水剂及其制备方法
CN109575184A (zh) 一种反相乳液可自交联型调剖堵水剂及其制备方法
CN112898484B (zh) 一种油气田调堵驱多功能药剂及其制作工艺
CN108424755A (zh) 一种高钙盐钻井液及制备方法
CN108659163B (zh) 用于二氧化碳驱油过程防气窜的双重刺激膨胀凝胶微粒及其制备方法
CN110079288A (zh) 一种膨胀性暂堵剂及其制备方法
CN104710568A (zh) 一种缓膨抗盐黏弹颗粒调剖剂的制备方法
CN109233769A (zh) 一种用于低温油藏调剖的预交联凝胶颗粒及其制备方法
CN115260373A (zh) 一种抗高温高钙柔性封堵剂及其制备方法与应用
CN109265605A (zh) 一种适用于页岩储层压裂改造的低吸附耐盐降阻剂
CN108003856A (zh) 一种珠状微球调剖堵水剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190118