CN111205422A - 一种含油污泥封堵凝胶及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种含油污泥封堵凝胶及其制备方法和应用。该含油污泥封堵凝胶制备方法为：将聚丙烯酰胺、1‑丙磺酸、聚二甲基烯丙基氯化铵混合均匀得到混合物；向混合物中加入火碱、改性淀粉和复合添加剂，先低温初步聚合，然后进一步升温反应得到含油污泥封堵凝胶；其中，复合添加剂是由甲醛、苯酚、尿素和含油污泥组成。本发明封堵凝胶的凝胶强度、抗冲刷能力及吸附能力高，防膨效果显著，具有良好的抗温性、油水选择性和耐冲刷性；通过对砂子的吸附以及形成的砂团之间的吸附，对高渗层起到封堵作用，具有一定的控水能力；化学性能稳定，合成生产方便，封堵有效期长。
Description
技术领域
本发明属于石油化工应用技术领域，涉及一种含油污泥封堵凝胶及其制备方法和应用。
背景技术
目前的封堵凝胶多为多元共聚物选择性堵水剂，其分子链上带有阴离子、阳离子和非离子基团，在地层的吸附和水化能力强，选择性好，遇水膨胀，遇油收缩，可用作油井堵水剂和水井调剖剂。
然而这类堵水剂形成的凝胶一般强度低，抗温性差，抗剪切性差，封堵有效期短，使用范围受到限制；同时，在原油生产过程中，地下原油从地层中携带的含油污泥经联合站收集后处理难度大，环保处理费用高。
发明内容
基于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种含油污泥封堵凝胶及其制备方法，该含油污泥封堵凝胶能够解决现有油水井封堵技术使用的凝胶存在强度低、抗温性差，造成封堵有效期短，局限性大以及原油中含油污泥无法有效利用，环保处理费用高的问题。
本发明的目的通过以下技术方案得以实现：
一方面，本发明提供一种含油污泥封堵凝胶的制备方法，包括以下步骤：
将聚丙烯酰胺、1-丙磺酸、聚二甲基烯丙基氯化铵混合均匀得到混合物；
向混合物中加入火碱、改性淀粉和复合添加剂，先低温初步聚合，然后进一步升温反应得到含油污泥封堵凝胶；
其中，复合添加剂是由甲醛、苯酚、尿素和含油污泥组成。
上述的制备方法中，先低温初步聚合，然后进一步升温反应，可以防止发生爆聚。
上述的制备方法中，聚丙烯酰胺、1-丙磺酸和聚二甲基烯丙基氯化铵先聚合获得两性聚合物，甲醛和苯酚生成酚醛树脂并与两性聚合物交联形成网状结构，将污泥束缚其中。
上述的制备方法中，优选地，所述聚丙烯酰胺、所述1-丙磺酸、所述聚二甲基烯丙基氯化铵、所述火碱、所述改性淀粉、所述复合添加剂的质量比为(12.7-14.7)：(3.5-5.5)：(18.5-20)：(0.1-0.5)：(0.5-1)：(15.2-15.8)。
上述的制备方法中，优选地，以重量份计，所述复合添加剂包括25-27份的甲醇、8-12份的苯酚、3-5份的尿素和3-5份的含油污泥。
上述的制备方法中，优选地，低温初步聚合的温度为55-65℃，聚合时间为2-4h。
上述的制备方法中，优选地，进一步升温反应的温度为75-85℃，反应时间为4-6h。
另一方面，本发明还提供一种含油污泥封堵凝胶，其是采用上述的制备方法制备获得的。
再一方面，本发明还提供上述含油污泥封堵凝胶作为堵水剂在蒸汽吞吐调剖和高温地层调驱中的应用。
再一方面，本发明还提供上述含油污泥封堵凝胶作为堵水剂在3500m以内的潜山油藏的高温调剖中的应用。
再一方面，本发明还提供上述含油污泥封堵凝胶作为堵水剂在2500m以内的油水井调剖堵水和调驱中的应用。
本发明中的含油污泥为原油生产过程中，地下原油从地层中携带的含油污泥。其它原料均为市售获得。
本发明的有益效果：
本发明提供的含油污泥封堵凝胶的制备方法所生产出的凝胶强度、抗冲刷能力及吸附能力高，防膨效果显著，具有良好的抗温性、油水选择性和耐冲刷性；通过对砂子的吸附以及形成的砂团之间的吸附，对高渗层起到封堵作用，具有一定的控水能力；化学性能稳定，合成生产方便，封堵有效期长。此外，通过调整原料配比，还可以对产出凝胶的性能指标进行调整，扩大凝胶的适用范围。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供一种耐200℃高温的含油污泥封堵凝胶的制备方法，包括以下步骤：
将聚丙烯酰胺、1-丙磺酸、聚二甲基烯丙基氯化铵混合均匀得到混合物；
向混合物中加入火碱、改性淀粉和复合添加剂，先60℃低温初步聚合3h，然后进一步升温至80℃反应5h得到含油污泥封堵凝胶；
其中，聚丙烯酰胺、1-丙磺酸、聚二甲基烯丙基氯化铵、火碱、改性淀粉、复合添加剂的质量比为13：4.5：19：0.1：0.5：15.5。
复合添加剂是由25.9份的甲醛、10份的苯酚、3份的尿素和3份的含油污泥组成。
本实施方式还提供该含油污泥封堵凝胶作为堵水剂在蒸汽吞吐调剖和高温地层调驱中的应用。
实施例2
本实施例提供一种耐150℃高温的含油污泥封堵凝胶的制备方法，包括以下步骤：
将聚丙烯酰胺、1-丙磺酸、聚二甲基烯丙基氯化铵混合均匀得到混合物；
向混合物中加入火碱、改性淀粉和复合添加剂，先60℃低温初步聚合3h，然后进一步升温至80℃反应5h得到含油污泥封堵凝胶；
其中，聚丙烯酰胺、1-丙磺酸、聚二甲基烯丙基氯化铵、火碱、改性淀粉、复合添加剂的质量比为14.7：5：19.5：0.1：0.6：15.6。
复合添加剂是由26份的甲醛、10.1份的苯酚、3份的尿素和5份的含油污泥组成。
本实施方式还提供该含油污泥封堵凝胶作为堵水剂在3500m以内的潜山油藏的高温调剖中的应用。
实施例3
本实施例提供一种耐90℃高温的含油污泥封堵凝胶的制备方法，包括以下步骤：
将聚丙烯酰胺、1-丙磺酸、聚二甲基烯丙基氯化铵混合均匀得到混合物；
向混合物中加入火碱、改性淀粉和复合添加剂，先60℃低温初步聚合3h，然后进一步升温至80℃反应5h得到含油污泥封堵凝胶；
其中，聚丙烯酰胺、1-丙磺酸、聚二甲基烯丙基氯化铵、火碱、改性淀粉、复合添加剂的质量比为13：5：18.5：0.2：0.5：15.2。
复合添加剂是由25.9份的甲醛、10份的苯酚、3份的尿素和5份的含油污泥组成。
本实施方式还提供该含油污泥封堵凝胶作为堵水剂在2500m以内的油水井调剖堵水和调驱中的应用。
测试例
对上述实施例1-3制备的封堵凝胶进行以下性能测试：
凝胶强度：由单纯污泥调剖强度0.4MPa提升至4MPa。
含油污泥封堵凝胶强度：加入含油污泥后，封堵强度由18MPa提升至22MPa。
耐温性能：实验例中的凝胶耐温高达250℃。
防膨性能：体系的防膨率高达90.5％。
抗冲刷能力：经过注汽冲刷后，岩芯保留率仍大于90％。
封堵性能：岩芯封堵率达90％-95％。
综上所述，本发明提供的含油污泥封堵凝胶的制备方法所生产出的凝胶强度、抗冲刷能力及吸附能力高，防膨效果显著，具有良好的抗温性、油水选择性和耐冲刷性；通过对砂子的吸附以及形成的砂团之间的吸附，对高渗层起到封堵作用，具有一定的控水能力；化学性能稳定，合成生产方便，封堵有效期长。此外，通过调整原料配比，还可以对产出凝胶的性能指标进行调整，扩大凝胶的适用范围。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。
Claims (9)
1.一种含油污泥封堵凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将聚丙烯酰胺、1-丙磺酸、聚二甲基烯丙基氯化铵混合均匀得到混合物；
向混合物中加入火碱、改性淀粉和复合添加剂，先低温初步聚合，然后进一步升温反应得到含油污泥封堵凝胶；
其中，复合添加剂是由甲醛、苯酚、尿素和含油污泥组成。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述聚丙烯酰胺、所述1-丙磺酸、所述聚二甲基烯丙基氯化铵、所述火碱、所述改性淀粉、所述复合添加剂的质量比为(12.7-14.7)：(3.5-5.5)：(18.5-20)：(0.1-0.5)：(0.5-1)：(15.2-15.8)。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：以重量份计，所述复合添加剂包括25-27份的甲醇、8-12份的苯酚、3-5份的尿素和3-5份的含油污泥。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：低温初步聚合的温度为55-65℃，聚合时间为2-4h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：进一步升温反应的温度为75-85℃，反应时间为4-6h。
6.一种含油污泥封堵凝胶，其是采用权利要求1-5任一项所述的制备方法制备获得的。
7.权利要求6所述含油污泥封堵凝胶作为堵水剂在蒸汽吞吐调剖和高温地层调驱中的应用。
8.权利要求6所述含油污泥封堵凝胶作为堵水剂在3500m以内的潜山油藏的高温调剖中的应用。
9.权利要求6所述含油污泥封堵凝胶作为堵水剂在2500m以内的油水井调剖堵水和调驱中的应用。
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