CN111944504A - 采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类的制备方法,涉及含油污泥治理技术领域,S1、准备有机凝固剂、无机凝固剂、活化剂、分散剂和高效乳化剂;S2、第一步,按一定比例把有机凝固剂、无机凝固剂、活化剂、分散剂和高效乳化剂配制成新型含油污泥调堵材料即采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类;S3、第二步,将污泥中的原油封闭在污泥乳液中:含油污泥水溶液含有大量的原油,它们与采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类混合时,由于粉体颗粒的吸附作用和电性作用会发生破乳,油水分离,分离出来的原油具有较高的粘度。本发明制得的产品用量小,而且最小使用量在8%以上,而且产品的强度高,抗压强度大于1MPa,该产品减少了现场工作量,提高了封堵效果。
Description
技术领域
本发明涉及含油污泥治理技术领域,尤其涉及采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类的制备方法。
背景技术
由于我国环保法规的逐步完善和企业技术进步的要求,含油污泥的污染治理技术己日益引起人们的关注。含油污泥既是原油生产过程中产生的废物,也是可利用的二次资源,对这些含油污泥进行有组织的收集并开发研究出一种经济实用的无害化处理或利用方法,不仅会产生一定的经济效益,而且会减轻环境污染。
含油污泥是原油生产过程中产生的废物,属于危险废物(HW08),对含油污泥的处理一直是各油田面对的主要难题之一。采用含油污泥对油水井进行堵水调剖,它可有效地解决含油污泥外排造成的环境污染,同时又可实现污泥的再利用和提高原油采收率,为油田综合治理、节约污泥处理费用、降低生产成本找到了一条新的途径,具有较高的经济效益、环境效益和社会效益。
国内外各油田一直都在试图将含油污泥用于堵水调剖,但实施效果一直不理想,原因是注入的污泥在地层不固化,堵水调剖的作用要差一些,没有固化的污泥会随着采出液又被采出地面。污泥注入调堵效果差的原因主要是传统含油污泥及其助剂本身在地层内不能形成凝胶,也不能固化形成一定结构强度的整体封堵物。
现有含油污泥调剖剂主要用水泥、稀土矿物、分散剂等进行固化,其缺点是用量大,最小使用量在16%以上,易分层及强度较低,为此我们提出了采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类的制备方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类的制备方法。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类的制备方法,包括如下步骤:
S1、准备有机凝固剂、无机凝固剂、活化剂、分散剂和高效乳化剂;
S2、第一步,按一定比例把有机凝固剂、无机凝固剂、活化剂、分散剂和高效乳化剂配制成新型含油污泥调堵材料即采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类;
S3、第二步,将污泥中的原油封闭在污泥乳液中:含油污泥水溶液含有大量的原油,它们与采油用有机树脂联合剂 酚醛树脂类混合时,由于粉体颗粒的吸附作用和电性作用会发生破乳,油水分离,分离出来的原油具有较高的粘度,它们会吸附在含油污泥凝固剂颗粒表面将其包裹起来,使调堵液颗粒表面覆盖厚厚一层原油,颗粒间被原油层隔离不能直接相互接触,这样会导致表面覆盖原油的调堵液颗粒不能正常水化,另一方面即使颗粒能够正常水化,但由于原油膜的阻隔作用,颗粒不能相互连接形成整体固化封堵物,也就不能发挥所期望的调堵作用,因此,消除含油污泥中原油对调堵液颗粒的粘结封闭作用是必须解决的问题。
优选的,所述吸油、乳化和固化作用相当于将调堵液中分散的原油固化封闭起来,从而消除了原油对无机凝固剂凝结固化反应的阻抑作用,这样注入地层中的无机凝固剂在活化剂和地层温度的双重作用下可以正常发生水化反应最终硬化为一定强度的调堵结构,酚醛树脂形成的网络结构与无机凝固剂水化硬化结构互相缠绕,有助于调堵液固结体的形成和稳定。
优选的,提供的采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类由有机凝固剂和无机凝固剂两个部分组成,有机凝固剂为通用热塑型酚醛树脂,无机凝固剂是一种具有潜在水硬性无机粉体材料,这种材料是采用常见矿物,按特殊的物料比例要求,在规定温度条件下进行烧结,经磨细加工而制成的一种具有潜在水硬性的无机胶凝材料。
优选的,提供了一种热塑型酚醛树脂在含油污泥水溶液中凝固的方法,以粉末形式掺加到采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类调堵液中的热塑型酚醛树脂,经搅拌均匀地分散在调堵液体系中,同时酚醛树脂很快吸收调堵液中的原油而溶解转变为酚醛树脂-原油溶液,酚醛树脂-原油溶液在高效乳化剂、分散剂和搅拌条件下形成树脂乳液而均匀分散在调堵液中,这样的采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类调堵液注入地层后,其中的无机凝固剂在活化剂和地层温度的双重激发作用下发生水化反应,且随着无机凝固剂水化反应的进行,调堵液体系中的水不断地被无机凝固剂所结合,酚醛树脂-原油乳液颗粒会相互融合,随着水分的不断减少,酚醛树脂-原油乳液颗粒在采油用有机树脂联合剂 酚醛树脂类调堵液中逐渐连接起来,在地层温度和多聚甲醛的作用下凝调堵液结固化形成固化结构;
酚醛树脂这一结构形成过程大致分为三个阶段:
第一阶段:酚醛树脂颗粒在机械搅拌作用下分散在采油用有机树脂联合剂 酚醛树脂类调堵液中并吸收调堵液中的原油而溶解成酚醛树脂原油溶液,这些酚醛树脂原油溶液再在高效乳化剂、分散剂和机械搅拌作用下形成水包油型酚醛树脂-原油乳液,均匀分布在采油用有机树脂联合剂 酚醛树脂类调堵液浆体中,形成酚醛树脂-原油-采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类调堵液浆体,在这一体系中,随着无机凝固剂的水化,采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类晶体和凝胶逐渐形成,同时,酚醛树脂-原油乳液颗粒沉积在无机凝固剂晶体和凝胶的表面;
第二阶段:随着无机凝固剂水化反应的进行,体系中水量减少,无机凝固剂结构在发展,酚醛树脂-原油乳液颗粒逐渐被限制在毛细孔隙中,随着水化的进一步进行,毛细孔隙中的水量在减少,酚醛树脂-原油乳液颗粒絮凝在一起,在无机凝固剂水化凝胶的表面形成酚醛树脂-原油密封层,酚醛树脂密封层也粘结了采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类水化晶体、凝胶与未水化颗粒混合物的表面,因此,调堵液体系中的较大孔隙被有粘结性的酚醛树脂所填充;
第三阶段:由于无机凝固剂颗粒水化过程的不断进行,凝聚在一起的酚醛树脂-原油乳液颗粒之间的水分逐渐被吸收到水化过程的化学结合水中去,最终酚醛树脂乳液颗粒完全融化在一起并与多聚甲醛固化形成连续的聚合物网结构,聚合物网结构把无机凝固剂颗粒水化物联结在一起,即无机凝固剂水化物与酚醛树脂交织缠绕在一起,与此同时,无机凝固剂的水化硬化也在酚醛树脂网孔中形成连续结构,两种网结构互相交织缠绕在一起,因而提高了采油用有机树脂联合剂 酚醛树脂类固结体的结构强度。
优选的,所述提供了一种无机凝固剂的生产方法:
无机凝固剂是按“特殊”的物料比例要求并结合锰、铁和钛等元素和芒硝,在950℃~1050℃温度条件下进行烧结,烧结料经磨细加工而制成的一种具有潜在水硬性的无机胶凝材料;这里的特殊物料是硅石、石灰石、铝矾土、锰钢渣、钛铁矿石、芒硝;
上述含油污泥无机凝固剂各组分可采用如下质量比:
硅石 40~60%
石灰石 20~35%
铝矾土 6~12%
锰钢渣 20~30%
钛铁矿石 15~25%
芒硝 10~20%
总量满足100%
其较优的配比如下:
硅石 35~55%
石灰石 15~40%
铝矾土 4~12%
锰钢渣 14~25%
钛铁矿石 10~30%
芒硝 10~25%
总量满足100%
无机凝固剂中主要矿物成分是大量的无水硅锰酸钙(2CaO.MnO2.2SiO2)、无水硅钛酸钙(2CaO.TiO2.3SiO2)和硅酸二钙(β-2CaO.SiO2)
对CaO-SiO2-MnO2-TiO2系统的研究表明:900℃时,CaO、SiO2、MnO2首先形成2CaO.MnO2.SiO2矿物;1000℃左右时,SiO2继续与2CaO.MnO2.SiO2发生反应,形成2CaO.MnO2.SiO2与β-2CaO.SiO2,随着温度的升高,2CaO.TiO2.2SiO2的量不断增大;1100℃时,SiO2与CaO、TiO2反应,形成2CaO.TiO2.3SiO2,同时在这个温度条件下CaO与SiO2开始大量发生反应,形成β-2CaO.SiO2,如果温度继续升高超过1250℃时,β-2CaO.SiO2会与CaO继续反应形成3CaO.SiO2和3CaO.Al2O3,而3CaO.SiO2和3CaO.Al2O3在水中水化反应速度过快,不适合于用作调堵材料,应该极力避免它们的产生;因此,原料中Al2O3含量需得到严格限制,控制其含量在10%以下并控制烧成温度在1150℃以下以防止3CaO.SiO2的形成。
优选的,所述提供了一种无机凝固剂的硬化方法,即活化剂激发法;
无机凝固剂在烧结的过程中,外界环境给予这些物料很大的能量,这些能量作为内能储藏于无机凝固剂晶体内部,这些能量的释放必须要在特殊的活化剂作用下才能释放并发生水化反应,生成具有一定强度的结构;
本发明的无机凝固剂特殊的活化剂为活性氧化镁、碳酸钠、碳酸钾的混合物
上述活化剂各组分可采用如下质量比例:
活性氧化镁 10~35%
碳酸钠 55~75%
碳酸钾 35~45%
总量满足100%
其较优质量比如下:
活性氧化镁 10~15%
碳酸钠 60~65%
碳酸钾 30~5%
总量满足100%
如当无机凝固剂-活化剂-含油污泥-水等组成的体系在45℃和101.325kPa下,其主要化学反应的⊿G为-81.9kJ/mol,说明在此条件水硬化反应会自发地进行,从高内能向低内能自动流向,使体系处于稳定状态,这就是无机凝固剂具有活性以及它与活化剂和水能够形成稳定胶凝硬化固结体的原因。
优选的,所述提供了一种含油污泥水溶液中原油的封闭方法,这种方法是:在配制含油污泥调堵液的过程中使用了斯盘80、烷醇酰胺与椰油酰胺丙基氧化胺混合乳化剂,将污泥中的原油以O/W乳液形式封闭在乳状液中,使原油不会游离出来对调堵材料颗粒表面粘结屏蔽,避免对调堵材料颗粒的水化和相互接触的阻碍作用,使得含油污泥凝固剂颗粒能够正常水化、正常固化,斯盘80、烷醇酰胺与椰油酰胺丙基氧化胺质量比根据污泥中原油性质不同而调节,使其HLB值能够满足原油形成O/W稳定乳液。
优选的,所述提供了采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类的使用方法:一定量含油污泥水溶液,用水稀释至含油率不超过2.5%,加入一定量热塑型酚醛树脂和斯盘80、烷醇酰胺和椰油酰胺丙基氧化胺,搅拌使之乳化均匀,再加入有机凝固剂、无机凝固剂和活化剂,搅拌成稳定的含油污泥调堵液,注入地层的窜流通道,固化后对地层进行封堵。
本发明提出的制备方法,使得制得的产品用量小,而且最小使用量在8%以上,而且产品的强度高,抗压强度大于1MPa,该产品减少了现场工作量,提高了封堵效果。
具体实施方式
下面将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。
采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类的制备方法,包括如下步骤:
S1、准备有机凝固剂、无机凝固剂、活化剂、分散剂和高效乳化剂;
S2、第一步,按一定比例把有机凝固剂、无机凝固剂、活化剂、分散剂和高效乳化剂配制成新型含油污泥调堵材料即采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类;
S3、第二步,将污泥中的原油封闭在污泥乳液中:含油污泥水溶液含有大量的原油,它们与采油用有机树脂联合剂 酚醛树脂类混合时,由于粉体颗粒的吸附作用和电性作用会发生破乳,油水分离,分离出来的原油具有较高的粘度,它们会吸附在含油污泥凝固剂颗粒表面将其包裹起来,使调堵液颗粒表面覆盖厚厚一层原油,颗粒间被原油层隔离不能直接相互接触,这样会导致表面覆盖原油的调堵液颗粒不能正常水化,另一方面即使颗粒能够正常水化,但由于原油膜的阻隔作用,颗粒不能相互连接形成整体固化封堵物,也就不能发挥所期望的调堵作用,因此,消除含油污泥中原油对调堵液颗粒的粘结封闭作用是必须解决的问题。
本实施例中,所述吸油、乳化和固化作用相当于将调堵液中分散的原油固化封闭起来,从而消除了原油对无机凝固剂凝结固化反应的阻抑作用,这样注入地层中的无机凝固剂在活化剂和地层温度的双重作用下可以正常发生水化反应最终硬化为一定强度的调堵结构,酚醛树脂形成的网络结构与无机凝固剂水化硬化结构互相缠绕,有助于调堵液固结体的形成和稳定。
本实施例中,提供的采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类由有机凝固剂和无机凝固剂两个部分组成,有机凝固剂为通用热塑型酚醛树脂,无机凝固剂是一种具有潜在水硬性无机粉体材料,这种材料是采用常见矿物,按特殊的物料比例要求,在规定温度条件下进行烧结,经磨细加工而制成的一种具有潜在水硬性的无机胶凝材料。
本实施例中,提供了一种热塑型酚醛树脂在含油污泥水溶液中凝固的方法,以粉末形式掺加到采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类调堵液中的热塑型酚醛树脂,经搅拌均匀地分散在调堵液体系中,同时酚醛树脂很快吸收调堵液中的原油而溶解转变为酚醛树脂-原油溶液,酚醛树脂-原油溶液在高效乳化剂、分散剂和搅拌条件下形成树脂乳液而均匀分散在调堵液中,这样的采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类调堵液注入地层后,其中的无机凝固剂在活化剂和地层温度的双重激发作用下发生水化反应,且随着无机凝固剂水化反应的进行,调堵液体系中的水不断地被无机凝固剂所结合,酚醛树脂-原油乳液颗粒会相互融合,随着水分的不断减少,酚醛树脂-原油乳液颗粒在采油用有机树脂联合剂 酚醛树脂类调堵液中逐渐连接起来,在地层温度和多聚甲醛的作用下凝调堵液结固化形成固化结构;
酚醛树脂这一结构形成过程大致分为三个阶段:
第一阶段:酚醛树脂颗粒在机械搅拌作用下分散在采油用有机树脂联合剂 酚醛树脂类调堵液中并吸收调堵液中的原油而溶解成酚醛树脂原油溶液,这些酚醛树脂原油溶液再在高效乳化剂、分散剂和机械搅拌作用下形成水包油型酚醛树脂-原油乳液,均匀分布在采油用有机树脂联合剂 酚醛树脂类调堵液浆体中,形成酚醛树脂-原油-采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类调堵液浆体,在这一体系中,随着无机凝固剂的水化,采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类晶体和凝胶逐渐形成,同时,酚醛树脂-原油乳液颗粒沉积在无机凝固剂晶体和凝胶的表面;
第二阶段:随着无机凝固剂水化反应的进行,体系中水量减少,无机凝固剂结构在发展,酚醛树脂-原油乳液颗粒逐渐被限制在毛细孔隙中,随着水化的进一步进行,毛细孔隙中的水量在减少,酚醛树脂-原油乳液颗粒絮凝在一起,在无机凝固剂水化凝胶的表面形成酚醛树脂-原油密封层,酚醛树脂密封层也粘结了采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类水化晶体、凝胶与未水化颗粒混合物的表面,因此,调堵液体系中的较大孔隙被有粘结性的酚醛树脂所填充;
第三阶段:由于无机凝固剂颗粒水化过程的不断进行,凝聚在一起的酚醛树脂-原油乳液颗粒之间的水分逐渐被吸收到水化过程的化学结合水中去,最终酚醛树脂乳液颗粒完全融化在一起并与多聚甲醛固化形成连续的聚合物网结构,聚合物网结构把无机凝固剂颗粒水化物联结在一起,即无机凝固剂水化物与酚醛树脂交织缠绕在一起,与此同时,无机凝固剂的水化硬化也在酚醛树脂网孔中形成连续结构,两种网结构互相交织缠绕在一起,因而提高了采油用有机树脂联合剂 酚醛树脂类固结体的结构强度。
本实施例中,所述提供了一种无机凝固剂的生产方法:
无机凝固剂是按“特殊”的物料比例要求并结合锰、铁和钛等元素和芒硝,在950℃~1050℃温度条件下进行烧结,烧结料经磨细加工而制成的一种具有潜在水硬性的无机胶凝材料;这里的特殊物料是硅石、石灰石、铝矾土、锰钢渣、钛铁矿石、芒硝;
上述含油污泥无机凝固剂各组分可采用如下质量比:
硅石 40~60%
石灰石 20~35%
铝矾土 6~12%
锰钢渣 20~30%
钛铁矿石 15~25%
芒硝 10~20%
总量满足100%
其较优的配比如下:
硅石 35~55%
石灰石 15~40%
铝矾土 4~12%
锰钢渣 14~25%
钛铁矿石 10~30%
芒硝 10~25%
总量满足100%
无机凝固剂中主要矿物成分是大量的无水硅锰酸钙(2CaO.MnO2.2SiO2)、无水硅钛酸钙(2CaO.TiO2.3SiO2)和硅酸二钙(β-2CaO.SiO2)
对CaO-SiO2-MnO2-TiO2系统的研究表明:900℃时,CaO、SiO2、MnO2首先形成2CaO.MnO2.SiO2矿物;1000℃左右时,SiO2继续与2CaO.MnO2.SiO2发生反应,形成2CaO.MnO2.SiO2与β-2CaO.SiO2,随着温度的升高,2CaO.TiO2.2SiO2的量不断增大;1100℃时,SiO2与CaO、TiO2反应,形成2CaO.TiO2.3SiO2,同时在这个温度条件下CaO与SiO2开始大量发生反应,形成β-2CaO.SiO2,如果温度继续升高超过1250℃时,β-2CaO.SiO2会与CaO继续反应形成3CaO.SiO2和3CaO.Al2O3,而3CaO.SiO2和3CaO.Al2O3在水中水化反应速度过快,不适合于用作调堵材料,应该极力避免它们的产生;因此,原料中Al2O3含量需得到严格限制,控制其含量在10%以下并控制烧成温度在1150℃以下以防止3CaO.SiO2的形成。
本实施例中,所述提供了一种无机凝固剂的硬化方法,即活化剂激发法;
无机凝固剂在烧结的过程中,外界环境给予这些物料很大的能量,这些能量作为内能储藏于无机凝固剂晶体内部,这些能量的释放必须要在特殊的活化剂作用下才能释放并发生水化反应,生成具有一定强度的结构;
本发明的无机凝固剂特殊的活化剂为活性氧化镁、碳酸钠、碳酸钾的混合物
上述活化剂各组分可采用如下质量比例:
活性氧化镁 10~35%
碳酸钠 55~75%
碳酸钾 35~45%
总量满足100%
其较优质量比如下:
活性氧化镁 10~15%
碳酸钠 60~65%
碳酸钾 30~5%
总量满足100%
如当无机凝固剂-活化剂-含油污泥-水等组成的体系在45℃和101.325kPa下,其主要化学反应的⊿G为-81.9kJ/mol,说明在此条件水硬化反应会自发地进行,从高内能向低内能自动流向,使体系处于稳定状态,这就是无机凝固剂具有活性以及它与活化剂和水能够形成稳定胶凝硬化固结体的原因。
本实施例中,所述提供了一种含油污泥水溶液中原油的封闭方法,这种方法是:在配制含油污泥调堵液的过程中使用了斯盘80、烷醇酰胺与椰油酰胺丙基氧化胺混合乳化剂,将污泥中的原油以O/W乳液形式封闭在乳状液中,使原油不会游离出来对调堵材料颗粒表面粘结屏蔽,避免对调堵材料颗粒的水化和相互接触的阻碍作用,使得含油污泥凝固剂颗粒能够正常水化、正常固化,斯盘80、烷醇酰胺与椰油酰胺丙基氧化胺质量比根据污泥中原油性质不同而调节,使其HLB值能够满足原油形成O/W稳定乳液。
本实施例中,所述提供了采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类的使用方法:一定量含油污泥水溶液,用水稀释至含油率不超过2.5%,加入一定量热塑型酚醛树脂和斯盘80、烷醇酰胺和椰油酰胺丙基氧化胺,搅拌使之乳化均匀,再加入有机凝固剂、无机凝固剂和活化剂,搅拌成稳定的含油污泥调堵液,注入地层的窜流通道,固化后对地层进行封堵。
本发明提出的制备方法,使得制得的产品用量小,而且最小使用量在8%以上,而且产品的强度高,抗压强度大于1MPa,该产品减少了现场工作量,提高了封堵效果。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、准备有机凝固剂、无机凝固剂、活化剂、分散剂和高效乳化剂;
S2、第一步,按一定比例把有机凝固剂、无机凝固剂、活化剂、分散剂和高效乳化剂配制成新型含油污泥调堵材料即采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类;
S3、第二步,将污泥中的原油封闭在污泥乳液中:含油污泥水溶液含有大量的原油,它们与采油用有机树脂联合剂 酚醛树脂类混合时,由于粉体颗粒的吸附作用和电性作用会发生破乳,油水分离,分离出来的原油具有较高的粘度,它们会吸附在含油污泥凝固剂颗粒表面将其包裹起来,使调堵液颗粒表面覆盖厚厚一层原油,颗粒间被原油层隔离不能直接相互接触,这样会导致表面覆盖原油的调堵液颗粒不能正常水化,另一方面即使颗粒能够正常水化,但由于原油膜的阻隔作用,颗粒不能相互连接形成整体固化封堵物,也就不能发挥所期望的调堵作用,因此,消除含油污泥中原油对调堵液颗粒的粘结封闭作用是必须解决的问题。
2.根据权利要求1所述的采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类的制备方法,其特征在于,所述吸油、乳化和固化作用相当于将调堵液中分散的原油固化封闭起来,从而消除了原油对无机凝固剂凝结固化反应的阻抑作用,这样注入地层中的无机凝固剂在活化剂和地层温度的双重作用下可以正常发生水化反应最终硬化为一定强度的调堵结构,酚醛树脂形成的网络结构与无机凝固剂水化硬化结构互相缠绕,有助于调堵液固结体的形成和稳定。
3.根据权利要求1所述的采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类的制备方法,其特征在于,提供的采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类由有机凝固剂和无机凝固剂两个部分组成,有机凝固剂为通用热塑型酚醛树脂,无机凝固剂是一种具有潜在水硬性无机粉体材料,这种材料是采用常见矿物,按特殊的物料比例要求,在规定温度条件下进行烧结,经磨细加工而制成的一种具有潜在水硬性的无机胶凝材料。
4.根据权利要求1所述的采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类的制备方法,其特征在于,提供了一种热塑型酚醛树脂在含油污泥水溶液中凝固的方法,以粉末形式掺加到采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类调堵液中的热塑型酚醛树脂,经搅拌均匀地分散在调堵液体系中,同时酚醛树脂很快吸收调堵液中的原油而溶解转变为酚醛树脂-原油溶液,酚醛树脂-原油溶液在高效乳化剂、分散剂和搅拌条件下形成树脂乳液而均匀分散在调堵液中,这样的采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类调堵液注入地层后,其中的无机凝固剂在活化剂和地层温度的双重激发作用下发生水化反应,且随着无机凝固剂水化反应的进行,调堵液体系中的水不断地被无机凝固剂所结合,酚醛树脂-原油乳液颗粒会相互融合,随着水分的不断减少,酚醛树脂-原油乳液颗粒在采油用有机树脂联合剂 酚醛树脂类调堵液中逐渐连接起来,在地层温度和多聚甲醛的作用下凝调堵液结固化形成固化结构;
酚醛树脂这一结构形成过程大致分为三个阶段:
第一阶段:酚醛树脂颗粒在机械搅拌作用下分散在采油用有机树脂联合剂 酚醛树脂类调堵液中并吸收调堵液中的原油而溶解成酚醛树脂原油溶液,这些酚醛树脂原油溶液再在高效乳化剂、分散剂和机械搅拌作用下形成水包油型酚醛树脂-原油乳液,均匀分布在采油用有机树脂联合剂 酚醛树脂类调堵液浆体中,形成酚醛树脂-原油-采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类调堵液浆体,在这一体系中,随着无机凝固剂的水化,采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类晶体和凝胶逐渐形成,同时,酚醛树脂-原油乳液颗粒沉积在无机凝固剂晶体和凝胶的表面;
第二阶段:随着无机凝固剂水化反应的进行,体系中水量减少,无机凝固剂结构在发展,酚醛树脂-原油乳液颗粒逐渐被限制在毛细孔隙中,随着水化的进一步进行,毛细孔隙中的水量在减少,酚醛树脂-原油乳液颗粒絮凝在一起,在无机凝固剂水化凝胶的表面形成酚醛树脂-原油密封层,酚醛树脂密封层也粘结了采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类水化晶体、凝胶与未水化颗粒混合物的表面,因此,调堵液体系中的较大孔隙被有粘结性的酚醛树脂所填充;
第三阶段:由于无机凝固剂颗粒水化过程的不断进行,凝聚在一起的酚醛树脂-原油乳液颗粒之间的水分逐渐被吸收到水化过程的化学结合水中去,最终酚醛树脂乳液颗粒完全融化在一起并与多聚甲醛固化形成连续的聚合物网结构,聚合物网结构把无机凝固剂颗粒水化物联结在一起,即无机凝固剂水化物与酚醛树脂交织缠绕在一起,与此同时,无机凝固剂的水化硬化也在酚醛树脂网孔中形成连续结构,两种网结构互相交织缠绕在一起,因而提高了采油用有机树脂联合剂 酚醛树脂类固结体的结构强度。
5.根据权利要求1所述的采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类的制备方法,其特征在于,所述提供了一种无机凝固剂的生产方法:
无机凝固剂是按“特殊”的物料比例要求并结合锰、铁和钛等元素和芒硝,在950℃~1050℃温度条件下进行烧结,烧结料经磨细加工而制成的一种具有潜在水硬性的无机胶凝材料;这里的特殊物料是硅石、石灰石、铝矾土、锰钢渣、钛铁矿石、芒硝;
上述含油污泥无机凝固剂各组分可采用如下质量比:
硅石 40~60%
石灰石 20~35%
铝矾土 6~12%
锰钢渣 20~30%
钛铁矿石 15~25%
芒硝 10~20%
总量满足100%
其较优的配比如下:
硅石 35~55%
石灰石 15~40%
铝矾土 4~12%
锰钢渣 14~25%
钛铁矿石 10~30%
芒硝 10~25%
总量满足100%
无机凝固剂中主要矿物成分是大量的无水硅锰酸钙(2CaO.MnO2.2SiO2)、无水硅钛酸钙(2CaO.TiO2.3SiO2)和硅酸二钙(β-2CaO.SiO2)
对CaO-SiO2-MnO2-TiO2系统的研究表明:900℃时,CaO、SiO2、MnO2首先形成2CaO.MnO2.SiO2矿物;1000℃左右时,SiO2继续与2CaO.MnO2.SiO2发生反应,形成2CaO.MnO2.SiO2与β-2CaO.SiO2,随着温度的升高,2CaO.TiO2.2SiO2的量不断增大;1100℃时,SiO2与CaO、TiO2反应,形成2CaO.TiO2.3SiO2,同时在这个温度条件下CaO与SiO2开始大量发生反应,形成β-2CaO.SiO2,如果温度继续升高超过1250℃时,β-2CaO.SiO2会与CaO继续反应形成3CaO.SiO2和3CaO.Al2O3,而3CaO.SiO2和3CaO.Al2O3在水中水化反应速度过快,不适合于用作调堵材料,应该极力避免它们的产生;因此,原料中Al2O3含量需得到严格限制,控制其含量在10%以下并控制烧成温度在1150℃以下以防止3CaO.SiO2的形成。
6.根据权利要求1所述的采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类的制备方法,其特征在于,所述提供了一种无机凝固剂的硬化方法,即活化剂激发法;
无机凝固剂在烧结的过程中,外界环境给予这些物料很大的能量,这些能量作为内能储藏于无机凝固剂晶体内部,这些能量的释放必须要在特殊的活化剂作用下才能释放并发生水化反应,生成具有一定强度的结构;
本发明的无机凝固剂特殊的活化剂为活性氧化镁、碳酸钠、碳酸钾的混合物
上述活化剂各组分可采用如下质量比例:
活性氧化镁 10~35%
碳酸钠 55~75%
碳酸钾 35~45%
总量满足100%
其较优质量比如下:
活性氧化镁 10~15%
碳酸钠 60~65%
碳酸钾 30~5%
总量满足100%
如当无机凝固剂-活化剂-含油污泥-水等组成的体系在45℃和101.325kPa下,其主要化学反应的⊿G为-81.9kJ/mol,说明在此条件水硬化反应会自发地进行,从高内能向低内能自动流向,使体系处于稳定状态,这就是无机凝固剂具有活性以及它与活化剂和水能够形成稳定胶凝硬化固结体的原因。
7.根据权利要求1所述的采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类的制备方法,其特征在于,所述提供了一种含油污泥水溶液中原油的封闭方法,这种方法是:在配制含油污泥调堵液的过程中使用了斯盘80、烷醇酰胺与椰油酰胺丙基氧化胺混合乳化剂,将污泥中的原油以O/W乳液形式封闭在乳状液中,使原油不会游离出来对调堵材料颗粒表面粘结屏蔽,避免对调堵材料颗粒的水化和相互接触的阻碍作用,使得含油污泥凝固剂颗粒能够正常水化、正常固化,斯盘80、烷醇酰胺与椰油酰胺丙基氧化胺质量比根据污泥中原油性质不同而调节,使其HLB值能够满足原油形成O/W稳定乳液。
8.根据权利要求1所述的采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类的制备方法,其特征在于,所述提供了采油用有机树脂联合剂酚醛树脂类的使用方法:一定量含油污泥水溶液,用水稀释至含油率不超过2.5%,加入一定量热塑型酚醛树脂和斯盘80、烷醇酰胺和椰油酰胺丙基氧化胺,搅拌使之乳化均匀,再加入有机凝固剂、无机凝固剂和活化剂,搅拌成稳定的含油污泥调堵液,注入地层的窜流通道,固化后对地层进行封堵。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050006093A1 (en) * | 2003-07-07 | 2005-01-13 | Nguyen Philip D. | Methods and compositions for enhancing consolidation strength of proppant in subterranean fractures |
CN104745162A (zh) * | 2015-02-26 | 2015-07-01 | 东北石油大学 | 一种乳化交联含油污泥调剖剂 |
CN110028943A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-07-19 | 深圳地球村环保产业有限公司 | 一种耐盐碱复合堵水剂的制备方法 |
CN110129016A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-08-16 | 克拉玛依市建业油田技术服务有限责任公司 | 含油污泥资源化利用调堵制剂 |
-
2020
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050006093A1 (en) * | 2003-07-07 | 2005-01-13 | Nguyen Philip D. | Methods and compositions for enhancing consolidation strength of proppant in subterranean fractures |
CN104745162A (zh) * | 2015-02-26 | 2015-07-01 | 东北石油大学 | 一种乳化交联含油污泥调剖剂 |
CN110028943A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-07-19 | 深圳地球村环保产业有限公司 | 一种耐盐碱复合堵水剂的制备方法 |
CN110129016A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-08-16 | 克拉玛依市建业油田技术服务有限责任公司 | 含油污泥资源化利用调堵制剂 |
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