CN111892918A - 一种冻胶类堵水调剖剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种冻胶类堵水调剖剂及其制备方法，所述调剖剂由A剂和B剂组成；A剂包括以下质量百分比的组分：三价铬盐16%～23%、络合剂10%～15%、抗氧化剂1%～4%、乳化剂1%～4%、pH调整剂4%～8%、缓凝剂0.5%～1.5%、余量为水；B剂包括以下质量百分比的组分：聚丙烯酰胺0.3%～0.5%，余量为水。本发明成胶强度可调、成胶时间可控、堵调有效期长，具有较好的耐温抗盐性能，在堵水调剖技术上具有广阔市场。
Description
技术领域
本发明涉及油田开发技术领域，尤其是涉及一种冻胶类堵水调剖剂及其制备方法。
背景技术
油田堵水技术是注水开发非均质油田的一项重要工艺技术，现场实践证明，油田堵水技术可以有效降低油井产水量；提高油井产油量，改善注水井吸水的不均匀性，从而提高注水井纵向的波及系数。在油田化学堵水技术中，聚合物冻胶类堵剂由于高效(较之水泥堵剂)、低成本(较之树脂类堵剂)等特点在油田中得到了广泛的应用。
聚合物冻胶类堵水调剖剂虽然得到越来越广泛的应用，但存在成胶时间不可控、堵调有效期短、耐温抗盐性能差等缺点，在现场应用过程中无法明显改善注水、注汽剖面、提高单井产量有限。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种冻胶类堵水调剖剂及其制备方法，一种冻胶类堵水调剖剂，所述调剖剂由A剂和B剂组成；A剂包括以下质量百分比的组分：三价铬盐16%～23%、络合剂10%～15%、抗氧化剂1%～4%、乳化剂1%～4%、pH调整剂4%～8%、缓凝剂0.5%～1.5%、余量为水；B剂包括以下质量百分比的组分：聚丙烯酰胺0.3%～0.5%，余量为水。
所述三价铬盐为三氯化铬、硫酸铬中的一种或多种的混合。
所述络合剂为柠檬酸钠、乳酸钠、丙酸钠中的一种或多种的混合。
所述抗氧化剂为硫脲、硫代硫酸钠、抗坏血酸钠中的一种或多种的混合。
所述乳化剂为OP-10、OP-15、OP-20中的一种或多种的混合。
所述pH调整剂为氨水、碳酸钠、乙酸钠中的一种或多种的混合。
所述缓凝剂为酒石酸钠、葡萄糖酸钠、木质磺酸钠中的一种或多种的混合。
所述聚丙烯酰胺分子量分别为1000万、1500万、2000万、2500万中的一种或多种的混合。
一种冻胶类堵水调剖剂的制备方法，包括如下步骤：
（1）A剂生产步骤：
步骤一：向反应釜中加入清水；
步骤二：在搅拌条件下向反应釜加入三价铬盐、络合剂、抗氧化剂、乳化剂，充分搅拌均匀；
步骤三：升温至70～75℃，反应24小时；
步骤四：向反应釜中加入缓凝剂，搅拌均匀，停止加热，封闭反应釜，静置72小时；
步骤五：向反应釜加入pH调整剂，搅拌均匀，即得；
（2）B剂生产步骤：
步骤一：向反应釜中加入清水；
步骤二：在搅拌条件下，缓慢向反应釜均匀抛洒聚丙烯酰胺，搅拌1.5小时，静置6小时，即得；
（3）将A剂加入B剂中，搅拌均匀即得成品。
与现有技术相比，本发明有益效果如下：
1、利用Cr3+的缺电子性与络合剂供电子的配体络合生成络合有机铬，耐温抗盐性能优越，成胶强度可调；抗氧化剂防止三价铬离子被氧化为六价铬离子；乳化剂可以使产品中各组分混合均匀，合成的产品均匀透明，不产生悬浮物或沉淀；pH调整剂起到调整体系pH值，在可控pH范围内成胶。
2、在本发明的所述方法中，通过调节缓凝剂的加量，控制有机铬缓慢释放Cr3+，Cr3+经过水解、羟桥和进一步水解羟桥作用形成多核羟桥Cr3+，再与聚丙烯酰胺交联形成冻胶，并可以通过调节生成的络合有机铬含量获得现场所需不同强度的冻胶。使得本发明在现场实施过程中，可根据地层属性，合理调节成胶时间和成胶强度。
3、在本发明的所述方法中，选用直链越多的带有磺化基团的聚丙烯酰胺，支链越多使得与聚合物与有机铬的交联点位越多，使得产品交联韧性越强耐剪切能力越强，并具有较好耐温抗盐性能，在油田三次采油上具有广阔市场。
具体实施方式
实施例1：
（1）A剂生产步骤：
步骤一：向反应釜中加入清水660kg；
步骤二：在搅拌条件下向反应釜加入氯化铬163kg、柠檬酸钠102kg、硫脲12kg、OP-1015kg，充分搅拌均匀；
步骤三：升温至70℃，反应24小时；
步骤四：向反应釜中加入葡萄糖酸钠5kg，搅拌均匀，停止加热，封闭反应釜，静置72小时；
步骤五：向反应釜加入氨水43kg，搅拌均匀即得；
（2）B剂生产步骤：
步骤一：向反应釜中加入清水970kg；
步骤二：在搅拌条件下，缓慢向反应釜均匀抛洒1000万分子量聚丙烯酰胺30kg，搅拌1.5小时，静置6小时即得；
（3）将A剂加入B剂中，搅拌均匀即得成品。
实施例2
（1）A剂生产步骤：
步骤一：向反应釜中加入清水474kg；
步骤二：在搅拌条件下向反应釜加入硫酸铬230kg、乳酸钠143kg、硫脲40kg、OP-1030kg，充分搅拌均匀；
步骤三：升温至75℃，反应24小时；
步骤四：向反应釜中加入木质磺酸钠5kg，搅拌均匀，停止加热，封闭反应釜，静置72小时；
步骤五：向反应釜加入氨水78kg，搅拌均匀，即得；
（2）B剂生产步骤：
步骤一：向反应釜中加入清水970kg；
步骤二：在搅拌条件下，缓慢向反应釜均匀抛洒1500万分子量聚丙烯酰胺30kg，搅拌1.5小时，静置6小时，即得；
（3）将A剂加入B剂中，搅拌均匀即得成品。
对实施例1-2的成品进行检测，检测结果如下表。
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 |
| 弹性模量，Pa | 11 | 11 |
| 突破压力梯度，MPa/m | 1.5 | 1.6 |
| 堵水率 | 93% | 94% |
| 100PV水冲刷后的堵水率 | 86% | 86% |
| 成胶时间，h | 7.0 | 7.5 |
| 恒温7d后粘度保留率 | 99% | 99% |
| 堵油率 | 17% | 16% |
| 有机氯含量 | 0.0% | 0.0% |
实施例1、2的成品指标均达到了中石化冻胶类堵水调剖剂的技术要求（冻胶类堵水调剖剂性能指标及试验方法Q/SH1020 1493-2014）。
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 (9)
1.一种冻胶类堵水调剖剂，其特征在于，所述调剖剂由A剂和B剂组成；A剂包括以下质量百分比的组分：三价铬盐16%～23%、络合剂10%～15%、抗氧化剂1%～4%、乳化剂1%～4%、pH调整剂4%～8%、缓凝剂0.5%～1.5%、余量为水；B剂包括以下质量百分比的组分：聚丙烯酰胺0.3%～0.5%，余量为水。
2.如权利要求1所述一种冻胶类堵水调剖剂，其特征在于，所述三价铬盐为三氯化铬、硫酸铬中的一种或多种的混合。
3.如权利要求1所述一种冻胶类堵水调剖剂，其特征在于，所述络合剂为柠檬酸钠、乳酸钠、丙酸钠中的一种或多种的混合。
4.如权利要求1所述一种冻胶类堵水调剖剂，其特征在于，所述抗氧化剂为硫脲、硫代硫酸钠、抗坏血酸钠中的一种或多种的混合。
5.如权利要求1所述一种冻胶类堵水调剖剂，其特征在于，所述乳化剂为OP-10、OP-15、OP-20中的一种或多种的混合。
6.如权利要求1所述一种冻胶类堵水调剖剂，其特征在于，所述pH调整剂为氨水、碳酸钠、乙酸钠中的一种或多种的混合。
7.如权利要求1所述一种冻胶类堵水调剖剂，其特征在于，所述缓凝剂为酒石酸钠、葡萄糖酸钠、木质磺酸钠中的一种或多种的混合。
8.如权利要求1所述一种冻胶类堵水调剖剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺分子量分别为1000万、1500万、2000万、2500万中的一种或多种的混合。
9.如权利要求1所述一种冻胶类堵水调剖剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）A剂生产步骤：
步骤一：向反应釜中加入清水；
步骤二：在搅拌条件下向反应釜加入三价铬盐、络合剂、抗氧化剂、乳化剂，充分搅拌均匀；
步骤三：升温至70～75℃，反应24小时；
步骤四：向反应釜中加入缓凝剂，搅拌均匀，停止加热，封闭反应釜，静置72小时；
步骤五：向反应釜加入pH调整剂，搅拌均匀，即得；
（2）B剂生产步骤：
步骤一：向反应釜中加入清水；
步骤二：在搅拌条件下，缓慢向反应釜均匀抛洒聚丙烯酰胺，搅拌1.5小时，静置6小时，即得；
（3）将A剂加入B剂中，搅拌均匀即得成品。
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2020
- 2020-08-27 CN CN202010876623.0A patent/CN111892918A/zh active Pending
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