CN111849450A - 一种油田压裂油溶性长效阻水材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油田压裂油溶性长效阻水材料及其制备方法，属于油田开发领域。该长效阻水材料的基体为油溶高分子材料，极易溶于原油，在70～80℃水中可以固化成型，密度1.05g/cm3，可根据需求加工成不同粒径和形状。制备方法包括以下步骤：以无机杂环三聚膦腈化合物为核，合成高度支化的聚丙交酯，实现极易溶于原油的特性；用直链聚膦腈与聚丙交酯合成，得到四支化聚合物，增强产品的韧性；在油溶性聚合物中加入聚羟基脂肪酸酯、纳米增强材料等改性产品，进一步改善其长效阻水性能。该材料具有易溶于油、遇水固化成型、力学和耐温性能好、密度适中、作用时间长等特点，是油田长效阻水压裂的新型理想材料，具有广阔的应用前景。

Description

一种油田压裂油溶性长效阻水材料及其制备方法
技术领域
本发明公开了一种油田压裂油溶性长效阻水材料及其制备方法，属于油田开发领域。
背景技术
低渗透高水饱油藏具有物性差、油水关系复杂、含水饱和度高等地质特点，如何做到控水增油是该类储层能否成功改造的关键因素。目前现有的改造方法存在如下主要问题，一是小规模控水压裂液量少、产油量低；二是大规模改造容易沟通高含水孔道或区带、导致生产高含水。
因此需要研发一种油田压裂油溶性阻水材料，来封堵高含水孔道或油藏底水，在加砂压裂时大幅度降低水相渗透率，在油水层之间形成较高的应力差，达到控水增油的目的。
专利CN1288036A‘一种高温暂堵剂及其制备方法’提供了一种高温下反应形成胶体达到封堵高渗层，改善剖面的目的。该堵剂呈胶体状，不易进入高渗通道深部，不能实现深部控水目的。专利CN1597837A‘水溶性压裂酸化暂堵剂’，采用骨胶、磺化沥青、胍胶制备成粒径为3-6mm的暂堵剂，具有100％水溶解性，施工后能快速溶解，不污染储层。该堵剂粒径较大，可实现压裂暂堵，但是不能长效阻水。专利CN1614193A‘利用相渗透率改善剂提高采收率的压裂方法’在油层内提高对油的相对渗透率，降低水的渗透率，控制压裂后含水增长，但是阻水效率差，有效期短。
发明内容
为解决现有技术中油田压裂油溶性阻水材料阻水效率差、有效期短的问题，本发明提供了一种油田压裂油溶性长效阻水材料及其制备方法，该阻水材料，在原油内快速溶解、在地层水内完全固结，用于低渗高水饱油藏压裂领域，实现改造油层的同时，封堵油藏高水饱孔道或油层底水，做到长效阻水，实现该类油藏的高效开发。
为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：
一种油田压裂油溶性长效阻水材料，该阻水材料化学分子式为HO(O2C2H)m,n,q,pC7H7P2O7；其中，m、n、p、q取值范围为46-60。
所述长效阻水材料的密度1.05g/cm3。
所述长效阻水材料在60～80℃水中能固化成型，在5MPa/m的突破压差下水相渗透率低于0.3mD，有效时间120天以上。
一种油田压裂油溶性长效阻水材料的制备方法，包括以下步骤：
S101，以无机杂环三聚膦腈化合物为核，合成高度支化聚丙交酯；
S102，用直链聚膦腈与高度支化聚丙交酯合成，通过聚合度控制支化度的比例，得到四支化聚合物；
S103，按照质量份数，将聚支化聚丙交酯70～90份、聚羟基脂肪酸酯5～20份、纳米增强材料3～8份、抗氧剂0.1～0.3份及润滑剂0.5～1份混合，在密炼机中混炼均匀；
S104，经过挤出机挤出后拉条、水冷、风干、造粒并破碎；
S105，筛分后按粒径比例不同混合，制备油田压裂长效阻水材料。
作为本发明的进一步改进，所述阻水材料为两种不同粒径的混合物，大颗粒与小颗粒质量比为7:3的组合。
作为本发明的进一步改进，所述挤出机的挤出温度为一区90～100℃，二区～四区110～125℃，五区～十区105～120℃，十一区110℃。
与现有技术相比，本发明的优良效果：
目前行业内材料以暂堵性能为主，不能用于油田开发，而该材料为长效阻水材料，有效期长，利于油井长期稳产；该材料具有易溶于油、遇水固化成型、力学和耐温性能好、密度适中、作用时间长等特点，是油田长效阻水压裂的新型理想材料，具有广阔的应用前景；该材料在原油内溶解速率快，在75度水中1.5小时可完全固结，是油田压堵水压裂的理想材料。本发明的油田压裂油溶性长效阻水材料，在原油内快速溶解、在地层水内完全固结，用于低渗高水饱油藏压裂领域，实现改造油层的同时，封堵油藏高水饱孔道或油层底水，做到长效阻水，实现该类油藏的高效开发。
本发明的制备方法现场操作简单，施工成本低；控水增油效果显著，应用范围广。
附图说明
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
图1为本发明施工流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一种油田压裂油溶性长效阻水材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，以无机杂环三聚膦腈化合物为核，合成高度支化的聚丙交酯，实现极易溶于原油的特性；
步骤二，用直链聚膦腈与聚丙交酯合成，可以得到四支化聚合物，增强产品的韧性；
步骤三，在油溶性聚合物中加入聚羟基脂肪酸酯、纳米增强材料等改性产品，进一步改善其长效阻水性能；材料组成为：聚支化聚丙交酯70～90份，聚羟基脂肪酸酯5～20份，纳米增强材料3～8份，抗氧剂0.1～0.3份，润滑剂0.5～1份。
步骤四，经挤出机挤出后拉条、水冷、风干、造粒并破碎；
步骤五，筛分后按比例混合，制备满足要求的油田压裂长效阻水材料。
通过调整(m n p q)取值范围，可以在一定温度范围内控制溶解的速度，使产品在规定的时间内完全溶解。
阻水材料为两种不同粒径的混合物，大颗粒与小颗粒质量比为7:3的组合，实现最稳定架桥。
一种油田压裂油溶性长效阻水材料，该材料为油溶高分子材质，遇水固结，具备长效阻水功能，其化学分子式为HO(O2C2H)m,n,q,pC7H7P2O7，其中(m n p q)取值范围为46-60。由于其分子构成，密度1.05g/cm3，在60～80℃水中可以固化成型，在5MPa/m的突破压差下水相渗透率低于0.3mD，有效时间120天以上。
下面结合具体实施例对本发明做详细描述。
实施例1：
材料组成为：聚支化聚丙交酯82份，聚羟基脂肪酸酯12份，纳米增强材料5份，抗氧剂0.2份，润滑剂0.8份。
材料制备方法包括如下步骤：
步骤一，以无机杂环三聚膦腈化合物为核，合成高度支化的聚丙交酯，实现极易溶于原油的特性；
步骤二，用直链聚膦腈与聚丙交酯合成，可以得到四支化聚合物，增强产品的韧性；
步骤三，按照质量份数，将聚支化聚丙交酯82份、聚羟基脂肪酸酯12份、纳米增强材料5份、抗氧剂0.2份、润滑剂0.8份，在密炼机中混炼均匀，然后通过双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出温度为一区90～100℃，二区～四区110～125℃，五区～十区105～120℃，十一区110℃。
步骤四，经挤出机挤出后拉条、水冷、风干、造粒并破碎；
步骤五，筛分后大颗粒与小颗粒质量比为7:3的组合混合。
实施例2：
材料组成为：聚支化聚丙交酯71份，聚羟基脂肪酸酯20份，纳米增强材料8份，抗氧剂0.1份，润滑剂0.9份。
材料制备方法包括如下步骤：
步骤一，以无机杂环三聚膦腈化合物为核，合成高度支化的聚丙交酯，实现极易溶于原油的特性；
步骤二，用直链聚膦腈与聚丙交酯合成，可以得到四支化聚合物，增强产品的韧性；
步骤三，按照质量份数，将聚支化聚丙交酯71份，聚羟基脂肪酸酯20份，纳米增强材料8份，抗氧剂0.1份，润滑剂0.9份。，在密炼机中混炼均匀，然后通过双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出温度为一区90～100℃，二区～四区110～125℃，五区～十区105～120℃，十一区110℃。
步骤四，经挤出机挤出后拉条、水冷、风干、造粒并破碎；
步骤五，筛分后大颗粒与小颗粒质量比为7:3的组合混合。
实施例3：
材料组成为：聚支化聚丙交酯90份，聚羟基脂肪酸酯5份，纳米增强材料4.4份，抗氧剂0.1份，润滑剂0.5份。
材料制备方法包括如下步骤：
步骤一，以无机杂环三聚膦腈化合物为核，合成高度支化的聚丙交酯，实现极易溶于原油的特性；
步骤二，用直链聚膦腈与聚丙交酯合成，可以得到四支化聚合物，增强产品的韧性；
步骤三，按照质量份数，将材料组成为：聚支化聚丙交酯90份，聚羟基脂肪酸酯5份，纳米增强材料4.4份，抗氧剂0.1份，润滑剂0.5份。
在密炼机中混炼均匀，然后通过双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出温度为一区90～100℃，二区～四区110～125℃，五区～十区105～120℃，十一区110℃。
步骤四，经挤出机挤出后拉条、水冷、风干、造粒并破碎；
步骤五，筛分后大颗粒与小颗粒质量比为7:3的组合混合。
实施例4：
材料组成为：聚支化聚丙交酯80份，聚羟基脂肪酸酯10.7份，纳米增强材料8份，抗氧剂0.3份，润滑剂1份。
制备方法与实施例1相同。
实施例5：
材料组成为：聚支化聚丙交酯86份，聚羟基脂肪酸酯10份，纳米增强材料3份，抗氧剂0.2份，润滑剂0.8份。
制备方法与实施例1相同。
实施例6：
材料组成为：聚支化聚丙交酯81份，聚羟基脂肪酸酯14份，纳米增强材料4份，抗氧剂0.2份，润滑剂0.8份。
制备方法与实施例1相同。
本发明制备的该材料具有易溶于油、遇水固化成型、力学和耐温性能好、密度适中、作用时间长等特点，是油田长效阻水压裂的新型理想材料，具有广阔的应用前景。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (6)

1.一种油田压裂油溶性长效阻水材料，其特征在于，该阻水材料为该材料为油溶高分子材料，其化学分子式为HO(O2C2H)m,n,q,pC7H7P2O7；其中，m、n、p、q取值范围为46-60。
2.根据权利要求1所述的油田压裂油溶性长效阻水材料，其特征在于，所述长效阻水材料的密度1.05g/cm3。
3.根据权利要求1所述的油田压裂油溶性长效阻水材料，其特征在于，所述长效阻水材料在60～80℃水中能固化成型，在5MPa/m的突破压差下水相渗透率低于0.3mD，有效时间120天以上。
4.权利要求1所述的油田压裂油溶性长效阻水材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101，以无机杂环三聚膦腈化合物为核，合成高度支化聚丙交酯；
S102，用直链聚膦腈与高度支化聚丙交酯合成，通过聚合度控制支化度的比例，得到四支化聚合物；
S103，按照质量份数，将聚支化聚丙交酯70～90份、聚羟基脂肪酸酯5～20份、纳米增强材料3～8份、抗氧剂0.1～0.3份及润滑剂0.5～1份混合，在密炼机中混炼均匀；
S104，经过挤出机挤出后拉条、水冷、风干、造粒并破碎；
S105，筛分后按粒径比例不同混合，制备油田压裂长效阻水材料。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述阻水材料为两种不同粒径的混合物，大颗粒与小颗粒质量比为7:3的组合。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述挤出机的挤出温度为一区90～100℃，二区～四区110～125℃，五区～十区105～120℃，十一区110℃。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3064542A1 (en) * 2015-03-04 2016-09-07 Politechnika Gdanska Biodegradable thermoplastic polymer compostion, method for its manufacture and use thereof
CN106833574A (zh) * 2016-12-30 2017-06-13 青岛科凯达橡塑有限公司 一种水溶转向剂及其制备方法
CN109652054A (zh) * 2018-12-29 2019-04-19 中国石油天然气股份有限公司 一种油溶水粘型堵水压裂支撑剂及制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3064542A1 (en) * 2015-03-04 2016-09-07 Politechnika Gdanska Biodegradable thermoplastic polymer compostion, method for its manufacture and use thereof
CN106833574A (zh) * 2016-12-30 2017-06-13 青岛科凯达橡塑有限公司 一种水溶转向剂及其制备方法
CN109652054A (zh) * 2018-12-29 2019-04-19 中国石油天然气股份有限公司 一种油溶水粘型堵水压裂支撑剂及制备方法

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