CN112760088B - 一种粘弹自调调驱剂及其制备方法 - Google Patents

一种粘弹自调调驱剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及油气开采技术领域，尤其涉及一种粘弹自调调驱剂及其制备方法，该调驱剂按质量份计包括以下原料：耐盐聚合物75～95份、聚氨酯增稠剂5～9份、SM‑CY‑40驱油剂9～15份、增强型降阻剂7～9份、改性堵水剂7～9份、羧甲基纤维素5～9份、脲醛树脂12～16份和水35～55份，且其制备方法包括以下步骤：S1、将耐盐聚合物加入到水中，使其充分溶解，然后加入聚氨酯增稠剂、SM‑CY‑40驱油剂、增强型降阻剂、改性堵水剂和脲醛树脂，搅拌5～10分钟后，再加入羧甲基纤维素，并于90℃～110℃的条件下使其继续混合反应3～4小时，得到冻胶。本发明不仅能够提高该调驱剂在土壤中的降阻速率，而且还能有效地提高其堵水效果。

Description

一种粘弹自调调驱剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及油气开采技术领域，尤其涉及一种粘弹自调调驱剂及其制备方法。
背景技术
调驱剂是由稠化剂、驱油剂、降阻剂和堵水剂等混合而成的试剂。其通过注水井将调驱剂注入地层，它可在地层中产生注入水增粘、原油降阻、油水混相和高渗透层颗粒堵塞等综合作用。其目的在于封堵注水井的高渗透层，均衡其吸水剖面，降低油水的流度比，进一步驱出地层中的残余油，并可在地层中形成一面活动的“油墙”，产生“活塞式”驱油作用，以降低油井含水提高原油采收率。
而目前市场上所使用的调驱剂，虽然它可以有效降低接地体周围的土壤电阻率，但降阻剂的稳定性能和长效性能比较差，如果时间久了，其降阻效果会大大的降低，而且在使用过程中会发现，如果土壤周围水分较多，会对其堵水效果造成一定的影响。因此，我们提出了一种粘弹自调调驱剂及其制备方法用于解决上述问题。
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，而提出的一种粘弹自调调驱剂及其制备方法。
一种粘弹自调调驱剂，按质量份计包括以下原料：耐盐聚合物75～95份、聚氨酯增稠剂5～9份、SM-CY-40驱油剂9～15份、增强型降阻剂7～9份、改性堵水剂7～9份、羧甲基纤维素5～9份、脲醛树脂12～16份和水35～55份。
优选的，所述耐盐聚合物选用AM/AMPS二元共聚物和AMPS/NVP/AA/AM四元共聚物中的任意一种。
优选的，所述增强型降阻剂由DR-12降阻剂为原料，仲烷基磺酸钠为添加剂，脲醛树脂为交联剂制备而成。
优选的，所述增强型降阻剂的制备方法为：向DR-12降阻剂中以质量比为3:1的量加入仲烷基磺酸钠，加水混匀后再加入脲醛树脂，搅拌至完全融合后即得增强型降阻剂。
优选的，所述改性堵水剂由聚丙烯酰胺和氯化钙为原料，1-乙醇基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酸亚胺为添加剂，脲醛树脂为交联剂制备而成。
优选的，所述1-乙醇基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酸亚胺的制备方法为：将100g中间体[EOHMIM][Cl]溶于35mL蒸馏水中，然后向其中加入等摩尔质量的双三氟甲基磺酸亚胺锂，室温下搅拌3小时，静置后分层，上层为水溶液，下层无色透明液体即为离子液体1-乙醇基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酸亚胺。
优选的，所述改性堵水剂的制备方法为：将聚丙烯酰胺和氯化钙混合，并向其中加入1-乙醇基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酸亚胺，搅匀后再加入脲醛树脂和适量的水继续搅拌，搅拌至完全融合，随后再令其在75℃的温度下进行水浴加热20min后即得改性堵水剂。
一种粘弹自调调驱剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将耐盐聚合物加入到水中，使其充分溶解，然后加入聚氨酯增稠剂、SM-CY-40驱油剂、增强型降阻剂、改性堵水剂和脲醛树脂，搅拌5～10分钟后，再加入羧甲基纤维素，并于90℃～110℃的条件下使其继续混合反应3～4小时，得到冻胶；
S2、将S1制得的冻胶送入造粒机内，并于35℃～80℃的温度下，将挤出的冻胶输送至胶体磨进行剪切研磨，即得粒状的调驱剂。
优选的，所述S1中搅拌时采用磁力棒进行搅拌。
本发明的有益效果是：
1、通过向DR-12降阻剂中添加仲烷基磺酸钠，并由交联剂进行混合复配，使得降阻剂在使用时，能够显著地降低接触物的表面张力，从而使得降阻速率得以提高。
2、通过向聚丙烯酰胺和氯化钙的混合物中添加1-乙醇基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酸亚胺，增强该堵水剂的疏水性能，使得堵水效果更佳。
综上所述，本发明不仅能够提高该调驱剂在土壤中的降阻速率，而且还能有效地提高其堵水效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
一种粘弹自调调驱剂，按质量份计包括以下原料：耐盐聚合物75～95份、聚氨酯增稠剂5～9份、SM-CY-40驱油剂9～15份、增强型降阻剂7～9份、改性堵水剂7～9份、羧甲基纤维素5～9份、脲醛树脂12～16份和水35～55份。
上述的耐盐聚合物选用AM/AMPS二元共聚物和AMPS/NVP/AA/AM四元共聚物中的任意一种，优选AM/AMPS二元共聚物；
增强型降阻剂由DR-12降阻剂为原料，仲烷基磺酸钠为添加剂，脲醛树脂为交联剂制备而成，且增强型降阻剂的制备方法为：向DR-12降阻剂中以质量比为3:1的量加入仲烷基磺酸钠，加水混匀后再加入脲醛树脂，搅拌至完全融合后即得增强型降阻剂。
改性堵水剂由聚丙烯酰胺和氯化钙为原料，1-乙醇基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酸亚胺为添加剂，脲醛树脂为交联剂制备而成，且改性堵水剂的制备方法为：将聚丙烯酰胺和氯化钙混合，并向其中加入1-乙醇基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酸亚胺，搅匀后再加入脲醛树脂和适量的水继续搅拌，搅拌至完全融合，随后再令其在75℃的温度下进行水浴加热20min后即得改性堵水剂。
其中，1-乙醇基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酸亚胺的制备方法为：将100g中间体[EOHMIM][Cl]溶于35mL蒸馏水中，然后向其中加入等摩尔质量的双三氟甲基磺酸亚胺锂，室温下搅拌3小时，静置后分层，上层为水溶液，下层无色透明液体即为离子液体1-乙醇基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酸亚胺。
一种粘弹自调调驱剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将耐盐聚合物加入到水中，使其充分溶解，然后加入聚氨酯增稠剂、SM-CY-40驱油剂、增强型降阻剂、改性堵水剂和脲醛树脂，由磁力棒搅拌6分钟后，再加入羧甲基纤维素，并于95℃的条件下使其继续混合反应3小时，得到冻胶；
S2、将S1制得的冻胶送入造粒机内，并于50℃的温度下，将挤出的冻胶输送至胶体磨进行剪切研磨，即得粒状的调驱剂。
实施例一：
一种粘弹自调调驱剂，按质量份计包括以下原料：AM/AMPS二元共聚物75份、聚氨酯增稠剂5份、SM-CY-40驱油剂9份、增强型降阻剂7份、改性堵水剂7份、羧甲基纤维素5份、脲醛树脂12份和水35份。
实施例二：
一种粘弹自调调驱剂，按质量份计包括以下原料：AM/AMPS二元共聚物85份、聚氨酯增稠剂7份、SM-CY-40驱油剂12份、增强型降阻剂8份、改性堵水剂8份、羧甲基纤维素7份、脲醛树脂14份和水45份。
实施例三：
一种粘弹自调调驱剂，按质量份计包括以下原料：AM/AMPS二元共聚物95份、聚氨酯增稠剂9份、SM-CY-40驱油剂15份、增强型降阻剂9份、改性堵水剂9份、羧甲基纤维素9份、脲醛树脂16份和水55份。
上述实施例一～实施例三中，均通过下述步骤进行制备调驱剂，具体过程为：
S1、将AM/AMPS二元共聚物加入到水中，使其充分溶解，然后加入聚氨酯增稠剂、SM-CY-40驱油剂、增强型降阻剂、改性堵水剂和脲醛树脂，由磁力棒搅拌6分钟后，再加入羧甲基纤维素，并于95℃的条件下使其继续混合反应3小时，得到冻胶；
S2、将S1制得的冻胶送入造粒机内，并于50℃的温度下，将挤出的冻胶输送至胶体磨进行剪切研磨，即得粒状的调驱剂。
试验一：对调驱剂的降阻速率进行测定
对比例一：
一种粘弹自调调驱剂，按质量份计包括以下原料：AM/AMPS二元共聚物75份、聚氨酯增稠剂5份、SM-CY-40驱油剂9份、DR-12降阻剂7份、改性堵水剂7份、羧甲基纤维素5份、脲醛树脂12份和水35份。
对比例二：
一种粘弹自调调驱剂，按质量份计包括以下原料：AM/AMPS二元共聚物85份、聚氨酯增稠剂7份、SM-CY-40驱油剂12份、DR-12降阻剂8份、改性堵水剂8份、羧甲基纤维素7份、脲醛树脂14份和水45份。
对比例三：
一种粘弹自调调驱剂，按质量份计包括以下原料：AM/AMPS二元共聚物95份、聚氨酯增稠剂9份、SM-CY-40驱油剂15份、DR-12降阻剂9份、改性堵水剂9份、羧甲基纤维素9份、脲醛树脂16份和水55份。
上述对比例一～对比例三中，均通过下述步骤进行制备调驱剂，具体过程为：
S1、将AM/AMPS二元共聚物加入到水中，使其充分溶解，然后加入聚氨酯增稠剂、SM-CY-40驱油剂、DR-12降阻剂、改性堵水剂和脲醛树脂，由磁力棒搅拌6分钟后，再加入羧甲基纤维素，并于95℃的条件下使其继续混合反应3小时，得到冻胶；
S2、将S1制得的冻胶送入造粒机内，并于50℃的温度下，将挤出的冻胶输送至胶体磨进行剪切研磨，即得粒状的调驱剂。
取上述实施例一～实施例三以及对比例一～对比例三中的降阻剂，按NB/T14003.2-2016标准分别进行下述实验，具体过程如下：
①开启管路摩阻仪，在循环储液罐中加入测试所需量的清水，缓慢调节动力泵的转速，使内径8mm测试管路充满测试液体；
②调整动力泵转速达到设定线速度10m/s，待液体流量计上的排量读数稳定后记录清水摩阻数值△P0(单位：kPa/m)；
③加入降阻剂，待液体流量计上的排量读数稳定后，同时开始计时，并记录初始摩阻数值△P1(单位：kPa/m)，5min后记录摩阻数值△P2(单位：kPa/m)。
按
Figure GDA0003903485560000071
计算出对应降阻剂的降阻变化率，并记录于下表中：
Figure GDA0003903485560000072
Figure GDA0003903485560000081
由上表数据可知，实施例中的降阻变化率都要高于对比例中的降阻变化率，也就是说，在相同的时间内，实施例中的降阻剂所能降低的电阻量要多于对比例中的降阻剂所能降低的电阻量，由此可见，实施例中所用增强型降阻剂的降阻速率相对较高。
试验二：对调驱剂的堵水效果进行测定
对比例四：
一种粘弹自调调驱剂，按质量份计包括以下原料：AM/AMPS二元共聚物75份、聚氨酯增稠剂5份、SM-CY-40驱油剂9份、增强型降阻剂7份、堵水剂7份、羧甲基纤维素5份、脲醛树脂12份和水35份。
对比例五：
一种粘弹自调调驱剂，按质量份计包括以下原料：AM/AMPS二元共聚物85份、聚氨酯增稠剂7份、SM-CY-40驱油剂12份、增强型降阻剂8份、堵水剂8份、羧甲基纤维素7份、脲醛树脂14份和水45份。
对比例六：
一种粘弹自调调驱剂，按质量份计包括以下原料：AM/AMPS二元共聚物95份、聚氨酯增稠剂9份、SM-CY-40驱油剂15份、增强型降阻剂9份、堵水剂9份、羧甲基纤维素9份、脲醛树脂16份和水55份。
上述对比例四～对比例六中，堵水剂均为聚丙烯酰胺和氯化钙的混合物，且均通过下述步骤进行制备调驱剂，具体过程如下：
S1、将耐盐聚合物加入到水中，使其充分溶解，然后加入聚氨酯增稠剂、SM-CY-40驱油剂、增强型降阻剂、堵水剂和脲醛树脂，由磁力棒搅拌6分钟后，再加入羧甲基纤维素，并于95℃的条件下使其继续混合反应3小时，得到冻胶；
S2、将S1制得的冻胶送入造粒机内，并于50℃的温度下，将挤出的冻胶输送至胶体磨进行剪切研磨，即得粒状的调驱剂。
取上述实施例一～实施例三以及对比例一～对比例三中的调驱剂，按SY/T 5153-2007标准规定的接触角法测定各个调驱剂在油藏岩石中的湿润性，接触角法湿润性判别标准如下：
接触角θ 0°≤θ＜75° 75°≤θ≤105° 105°＜θ≤180°
湿润性 亲水 中间湿润 亲油
并将实验数据记录于下表：
Figure GDA0003903485560000091
Figure GDA0003903485560000101
由上表数据可知，实施例中的调驱剂在试验中的湿润性偏向亲油性，而对比例中的调驱剂在试验中的湿润性则偏向中间湿润性，由此可见，实施例中的调驱剂对水分的疏水效果更好，也就更有助于调驱剂达到其所需的堵水效果。
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 (6)

1.一种粘弹自调调驱剂，其特征在于，按质量份计包括以下原料：耐盐聚合物75～95份、聚氨酯增稠剂5～9份、SM-CY-40驱油剂9～15份、增强型降阻剂7～9份、改性堵水剂7～9份、羧甲基纤维素5～9份、脲醛树脂12～16份和水35～55份；所述耐盐聚合物选用AM/AMPS二元共聚物和AMPS/NVP/AA/AM四元共聚物中的任意一种；所述增强型降阻剂由DR-12降阻剂为原料，仲烷基磺酸钠为添加剂，脲醛树脂为交联剂制备而成；所述改性堵水剂由聚丙烯酰胺和氯化钙为原料，1-乙醇基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酸亚胺为添加剂，脲醛树脂为交联剂制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种粘弹自调调驱剂，其特征在于，所述增强型降阻剂的制备方法为：向DR-12降阻剂中以质量比为3:1的量加入仲烷基磺酸钠，加水混匀后再加入脲醛树脂，搅拌至完全融合后即得增强型降阻剂。
3.根据权利要求2所述的一种粘弹自调调驱剂，其特征在于，所述1-乙醇基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酸亚胺的制备方法为：将100g中间体[EOHMIM][Cl]溶于35mL蒸馏水中，然后向其中加入等摩尔质量的双三氟甲基磺酸亚胺锂，室温下搅拌3小时，静置后分层，上层为水溶液，下层无色透明液体即为离子液体1-乙醇基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酸亚胺。
4.根据权利要求3所述的一种粘弹自调调驱剂，其特征在于，所述改性堵水剂的制备方法为：将聚丙烯酰胺和氯化钙混合，并向其中加入1-乙醇基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酸亚胺，搅匀后再加入脲醛树脂和适量的水继续搅拌，搅拌至完全融合，随后再令其在75℃的温度下进行水浴加热20min后即得改性堵水剂。
5.一种粘弹自调调驱剂的制备方法，包括权利要求1-4任一项所述的一种粘弹自调调驱剂，其特征在于，还包括以下步骤：
S1、将耐盐聚合物加入到水中，使其充分溶解，然后加入聚氨酯增稠剂、SM-CY-40驱油剂、增强型降阻剂、改性堵水剂和脲醛树脂，搅拌5～10分钟后，再加入羧甲基纤维素，并于90℃～110℃的条件下使其继续混合反应3～4小时，得到冻胶；
S2、将S1制得的冻胶送入造粒机内，并于35℃～80℃的温度下，将挤出的冻胶输送至胶体磨进行剪切研磨，即得粒状的调驱剂。
6.根据权利要求5所述的一种粘弹自调调驱剂的制备方法，其特征在于，所述S1中搅拌时采用磁力棒进行搅拌。
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