CN115991980A - 一种油田注水井用调剖剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油田调剖领域，具体涉及一种油田注水井用调剖剂及其制备方法。该调剖剂包括三维网状聚合物主体和通过氢键结合在所述三维网状聚合物主体上的酚类物质和醛类物质；三维网状聚合物主体的主链至少含有丙烯酰胺结构单元、共聚结构单元；主链之间通过如下交联结构单元形成三维网状结构；应用时，三维网状聚合物主体的碳酸酯键水解断裂，生成聚合物；酚类物质和醛类物质作为交联剂，与聚合物发生交联反应，生成用于调剖的交联聚合物。该调剖剂在注入过程中及刚进入地层时为凝胶颗粒调剖剂，具有高强度，可封堵高吸水层，减小后续调剖剂推进速度；当调剖剂向地层深部推进时，生成交联聚合物调剖剂，封堵地层深部，起深部调剖作用。
Description
技术领域
本发明属于油田调剖领域，具体涉及一种油田注水井用调剖剂及其制备方法。
背景技术
注水开发油田，由于储层非均质性，注入水沿高吸水层突进，形成窜流。注入水窜流一方面使对应油井含水上升；另一方面注入水无效循环,波及体积下降，导致水驱采收率低。注水井调剖技术是解决上述油田开发问题的主要手段，原理是注入调剖剂注水井吸水剖面进行调整，减小高吸水层吸水量，提高其它层吸水量。随着调剖轮次增加，要求调剖深度增加。目前应用最广泛的调剖剂是凝胶颗粒和交联聚合物。
凝胶颗粒调剖剂和交联聚合物调剖剂在深部调剖应用时均存在一定缺陷。凝胶颗粒调剖剂呈颗粒状，强度高，可吸水膨胀，在高吸水层物理堆积形成堵塞，减小高吸水层吸水量。缺陷是颗粒吸水膨胀后变脆，当向地层深部推进过程中，易剪切破碎，粒径变小，致使无法形成堆积，小颗粒沿注入水从油井采出，起不到深部调剖作用。
交联聚合物调剖剂是在地面上把交联剂与聚合物溶于注入水中，形成溶液，再注入地层。由于呈溶液状态，可进入地层深部。注入完成后，在地层温度条件下，发生化学反应，形成三维网状凝胶结构，堵塞高吸水层，起深部调剖作用。缺陷是由于高吸水层孔道大，溶液驻留性差，沿高吸水层推进速度快，不能形成凝胶或形成的强凝胶强度低，不能对高吸水层形成堵塞，导致后续注入的调剖剂沿吸水层在油井产出，起不到深部调剖作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种油田注水井用调剖剂，解决现有凝胶颗粒调剖剂强度高但易剪切破碎，无法深部调剖而交联聚合物驻留性差，深部调剖不成胶或成胶后强度低的问题。
本发明的第二个目的是提供上述油田注水井用调剖剂的制备方法。
为了实现上述目的，本发明的油田注水井用调剖剂的技术方案是：
一种油田注水井用调剖剂，所述调剖剂在室温下为固体，包括三维网状聚合物主体和通过氢键结合在所述三维网状聚合物主体上的酚类物质和醛类物质；
所述三维网状聚合物主体的主链至少含有丙烯酰胺结构单元：
或者还含有如下共聚结构单元中的至少一种：
主链之间通过如下交联结构单元形成三维网状结构：
其中
代表连接在主链中；
应用时，所述三维网状聚合物主体在≥75℃的条件下，碳酸酯键水解断裂，生成聚合物；所述酚类物质和醛类物质作为交联剂，与聚合物发生交联反应，生成用于调剖的交联聚合物。
本发明的油田注水井用调剖剂，注入过程中及刚进入地层时为凝胶颗粒调剖剂，具有高强度，可封堵高吸水层，减小后续调剖剂推进速度；当调剖剂向地层深部推进时，一方面由于地层温度(≥75℃)作用，调剖剂中碳酸酯键-O-CO-O水解断裂，生成聚合物溶于注入水中；另一方面调剖剂中通过氢键与调剖剂相连的地下交联剂(醛类物质和酚类物质)也溶于注入水中。两者在地层温度条件(≥75℃)下发生化学交联反应，生成交联聚合物调剖剂，封堵地层深部，起深部调剖作用。通过选择主链的结构单元、醛类及酚类物质，可适用于75℃～180℃油藏水井深部调剖。
优选地，所述酚类物质为苯酚、间苯二酚、对苯二酚、多羟基间苯二酚中的一种或两种以上组合。
优选地，所述醛类物质为六次亚甲基四胺、甲醛、三聚甲醛中的一种或两种以上组合。
优选地，所述三维网状聚合物主体的主链含有所述丙烯酰胺结构单元和所述共聚结构单元，所述共聚结构单元含有
中的至少一种。
本发明的油田注水井用调剖剂的制备方法的技术方案是：
上述油田注水井用调剖剂的制备方法，包括以下步骤：按重量份计，将3.0-4.8份酚类物质、3.2-4.5份醛类物质、28～32份单体、0.15～0.3份交联剂、溶剂和引发剂混合，在30℃～50℃、隔绝空气条件下进行聚合反应；
所得聚合产物经过切块、粉碎，得到固体颗粒；
所述单体选自丙烯酰胺、丙烯酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、2-丙烯酰胺基烷基磺酸钠；所述2-丙烯酰胺基烷基磺酸钠选自2-丙烯酰胺基十四烷磺酸钠、2-丙烯酰胺基十二烷磺酸钠、2-丙烯酰胺基十六烷磺酸钠；
所述交联剂选自烯丙基二甘醇碳酸酯。
所述酚类物质为苯酚、间苯二酚、对苯二酚、多羟基间苯二酚中的一种或两种以上组合。
所述醛类物质为六次亚甲基四胺、甲醛、三聚甲醛中的一种或两种以上组合。
本发明的油田注水井用调剖剂的制备方法，所使用的原料均为工业化原料，原料来源广成本低，适合大规模生产。
优选地，所述调剖剂的成胶温度为75～180℃。以下示例性说明不同成胶温度的调剖剂。
优选地，所述醛类物质选自三聚甲醛；所述单体选自丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠和2-丙烯酰胺基烷基磺酸钠，三种单体的质量比为：(18～20):(13～16):(5～8)。通过以上原料选择，可获得成胶温度≥110℃，耐温达到180～190℃的调剖剂。
所述醛类物质选自六次亚甲基四胺，所述酚类物质选自多羟基间苯二酚；所述单体选自丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠，二种单体的质量比为24：(14～18)。通过该原料选择，可获得成胶温度≥95℃，耐温达到120℃的调剖剂。
所述醛类物质选自甲醛，所述酚类物质选自苯酚；所述单体选自丙烯酰胺。通过该原料选择，可获得在75℃条件下即可成胶，但耐温＜95℃的调剖剂。
优选地，所述混合包括：酚类物质、醛类物质、单体溶于水，制成含单体溶液；交联剂溶于互溶剂，制成交联剂溶液；将所述含单体溶液、所述交联剂溶液、所述引发剂进行搅拌混合；所述含单体溶液中单体的质量分数为35～45％，所述交联剂溶液的质量浓度为2～5％。更优选地，所述含单体溶液中单体的质量分数为40％，所述交联剂溶液的质量浓度为3％。
优选地，所述互溶剂为乙二醇、丙三醇、丙酮中的一种或两种以上组合。
优选地，所述引发剂为过硫酸铵/亚硫酸氢钠体系、过硫酸铵/亚硫酸钠体系中的一种，所述引发剂与单体的质量比为(28～32):(0.04～0.08)。
优选地，所述聚合反应的时间为12～24h。
具体实施方式
本发明针对现有凝胶颗粒调剖剂强度高但易剪切破碎、无法深部调剖而交联聚合物溶液驻留性差以及深部调剖不成胶或成胶后强度低的技术缺陷，提供一种油田注水井用深部调剖剂。
可利用以下式Ⅰ示意性说明该深部调剖剂的功能单元：
式中:
R1结构为：
R2、R3结构为以下结构中的一种或两种：
依据应用地层温度，进行选择；
R4结构为以下结构中的一种：
为醛类物质，以氢键与三维网状结构相连，依据应用地层温度，进行选择；
R5结构为以下结构中的一种：
为酚类物质，以氢键与三维网状结构相连，依据应用地层温度，进行选择。
现有交联聚合物不能有效实现深度调剖的主要原因在于：一方面，高吸水层孔道大，溶液驻留性差，沿高吸水层推进速度快，不能形成凝胶或形成的凝胶强度低；另一方面，交联聚合物会被地下水稀释，或者因注入过程受到剪切导致分子链断链。以上多个因素导致其不能对高吸水层形成堵塞，后续注入的调剖剂沿吸水层在油井产出，起不到深部调剖作用。
本发明提供的深度调剖剂，注入过程中及刚进入地层时为凝胶颗粒调剖剂，具有高强度，可封堵高吸水层，减小后续调剖剂推进速度；当调剖剂向地层深部推进时，由于地层温度(≥75℃)作用，调剖剂中碳酸酯键-O-CO-O水解断裂，生成聚合物溶于注入水中，生成的聚合物具有较高的局部浓度，且避免了因剪切而导致的分子链断链。同时，调剖剂中通过物理次价力(…；氢键)与调剖剂相连的地下交联剂(酚、醛)也溶于注入水中。两者在地层温度条件(≥75℃)下发生化学交联反应，生成交联聚合物调剖剂，封堵地层深部，起深部调剖作用。通过选择主链的结构单元、醛类及酚类物质，可适用于75℃～180℃油藏水井深部调剖。
下面结合具体实施例对本发明的实施过程进行详细说明。
一、本发明的油田注水井用调剖剂的制备方法的具体实施例
实施例1
本实施例的油田注水井用调剖剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备含单体溶液：取5份三聚甲醛和5份对苯二酚，溶于50份水中，在搅拌状态下依次加入19.8份丙烯酰胺、13.2份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠和7.0份2-丙烯酰胺基十二烷磺酸钠，溶解均匀即为含单体溶液。
(2)制备交联剂溶液：取97份异二醇，在搅拌状态下加入3份烯丙基二甘醇碳酸酯，制成交联剂溶液。
(3)油田注水井用调剖剂的合成：在反应釜中，搅拌状态下，依次加入70份单体溶液、5份交联剂溶液，搅拌后加入0.02份亚硫酸氢钠和0.02份过硫酸铵，隔绝空气搅拌升温至50℃，当搅拌器阻力增大后，停止搅拌，反应24小时，切块、粉碎即可。
实施例2
本实施例的油田注水井用调剖剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备含单体溶液：取6份甲醛和4份苯酚，溶于50份水中，在搅拌状态下加入40份丙烯酰胺溶解均匀即为含单体溶液。
(2)交联剂溶液的制备：取97份丙三醇，在搅拌状态下加入3份烯丙基二甘醇碳酸酯，制成交联剂溶液。
(3)油田注水井用调剖剂的合成：在反应釜中，搅拌状态下，依次加入75份单体溶液、7.5份交联剂溶液，搅拌后加入0.03份亚硫酸氢钠和0.03份过硫酸铵，隔绝空气搅拌升温至40℃，当搅拌器阻力增大后，停止搅拌，反应12小时，切块、粉碎即可。
实施例3
本实施例的油田注水井用调剖剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备含单体溶液：取4份六次亚甲基四胺和6份多羟基间苯二酚，溶于50份水中，在搅拌状态下依次加入24份丙烯酰胺、16份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠，溶解均匀即为含单体溶液。
(2)交联剂溶液的制备：取97份丙酮，在搅拌状态下加入3份烯丙基二甘醇碳酸酯，制成交联剂溶液。
(3)油田注水井用调剖剂的合成：在反应釜中，搅拌状态下，依次加入80份单体溶液、10份交联剂溶液，搅拌后加入0.04份亚硫酸氢钠和0.04份过硫酸铵，隔绝空气搅拌升温至30℃，当搅拌器阻力增大后，停止搅拌，反应18小时，切块、粉碎即可。
二、本发明的油田注水井用调剖剂的具体实施例
实施例4
本实施例的油田注水井用调剖剂，对应于实施例1的制备方法所得产品，由三维网状聚合物主体和通过氢键结合在所述三维网状聚合物主体上的三聚甲醛和对苯二酚组成。
三维网状聚合物主体的主链含有以下结构单元：
主链之间通过如下交联结构单元形成三维网状结构：
其中
代表连接在主链中；
应用时，所述三维网状聚合物主体在≥75℃的条件下，碳酸酯键水解断裂，生成聚合物；三聚甲醛和对苯二酚作为交联剂，与聚合物发生交联反应，生成用于调剖的交联聚合物。
实施例5
本实施例的油田注水井用调剖剂，对应于实施例2的制备方法所得产品，由三维网状聚合物主体和通过氢键结合在所述三维网状聚合物主体上的甲醛和苯酚组成。
三维网状聚合物主体的主链含有以下结构单元：
主链之间通过如下交联结构单元形成三维网状结构：
其中
代表连接在主链中；
应用时，所述三维网状聚合物主体在≥75℃的条件下，碳酸酯键水解断裂，生成聚合物；甲醛和苯酚作为交联剂，与聚合物发生交联反应，生成用于调剖的交联聚合物。
实施例6
本实施例的油田注水井用调剖剂，对应于实施例3的制备方法所得产品，由三维网状聚合物主体和通过氢键结合在所述三维网状聚合物主体上的六次亚甲基四胺和多羟基间苯二酚组成。
三维网状聚合物主体的主链含有以下结构单元：
主链之间通过如下交联结构单元形成三维网状结构：
其中
代表连接在主链中；
应用时，所述三维网状聚合物主体在≥75℃的条件下，碳酸酯键水解断裂，生成聚合物；六次亚甲基四胺和多羟基间苯二酚作为交联剂，与聚合物发生交联反应，生成用于调剖的交联聚合物。
三、实验例
实验例1
注入过程中溶解评价实验。本实验例测试调剖剂在注入过程中是否溶解。实验条件为模拟注入条件：温度25-65℃；搅拌速度40 1/S(模拟注入过程的剪切速度)；时间12h(注入过程一般需要8-12h)。
实验方法：用2份实施例1～3所得产品和98份矿化度为10×104mg/L的盐水配制成质量分数2％的非均相溶液；磁力搅拌器恒温搅拌，过程密封；每隔1h观察颗粒是否溶解。结果如下表1所示。
表1注入过程溶解评价实验结果
实验结果表明，实施例1～3所制备的调剖剂颗粒在注入条件下，13h不溶解，说明在注入温度(环境温度～65℃)以及注入剪切条件下，调剖剂在进入地层之前不溶解。而常规聚合物在注入过程中剪切损失不可避免，使聚合物分子断链，这是造成现有交联聚合物调剖剂不能形成凝胶或形成的强凝胶强度低的原因之一。
实验例2
调剖剂不同地层条件下成胶时间及成胶强度测试。本实验例测试调剖剂在模拟地层温度、矿化度条件下是否能生成交联聚合物，同时记录生成交联聚合物的强度等级。成胶的判断标准是把非均相的调剖剂与水变为均相不流动的胶态结构物质。实验方法及步骤如下：
第一步：在耐高温高压试管中，放入2份实施例所得样品和98份矿化度为10×104mg/L的盐水；
第二步：把耐高温高压试管置于75℃烘箱中；每隔4小时观察记录颗粒溶解情况及是否成胶，记录开始溶解时间、最终溶解时间及成胶时间；
开始溶解时间即颗粒开始变小或不完整时间；最终溶解时间为颗粒肉眼看不到的时间；成胶时间即为目测代码法观测到相对应强度描述时的时间。
第三步：用目测代码法，观察记录成胶后胶体强度；各代码所代表的强度等级见下表2。
表2目测代码法说明
第四步：调整烘箱温度，重复第一步～第三步实验；
第五步：把样品质量调为3份、盐水质量调整为97份，重复第一步～第四步实验。
具体测试结果见下表3。表中，调剖剂老化指凝胶析水，凝胶结构破坏。
表3调剖剂不同地层条件下成胶时间及成胶强度测试结果
实验结果表明，样品随温度升高，溶解速度加快；在注入过程中加入量越大，则成胶后强度越高。且合成过程中通过改变单体、酚及醛的种类，可满足不同地层需要，如实施例1合成过程中引入耐温单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠和2-丙烯酰胺基十二烷磺酸钠，醛采用在高温下才能分解产生醛的物质三聚甲醛，所以成胶所需温度高，成胶温度≥110℃；而实施例2采用常规单体丙烯酰胺、甲醛与苯酚，在75℃条件下即可成胶，但耐温＜95℃。
实验例3
成胶后老化性能测试。本实验例测试调剖剂在地层条件下形成交联聚合物后，在不同温度条件下，老化失效时间。具体测试方法如下：
第一步：在耐高温高压试管中，放入3份实施例所得样品和98份矿化度为10×104mg/L的盐水；
第二步：依据实验2的结果，分别把实施例1、2、3放入130℃、85℃、95℃烘箱中，生成交联聚合物；
第三步：把生成的交联聚合物放置烘箱中，调整烘箱温度，测试凝胶析水，结构破坏时的时间。
测试结果见下表4：
表4成胶后老化性能测试结果
实验结果表明，通过调整合成过程中加入的单体、酚和醛类物质，形成的调剖剂可满足75～180℃油藏深部调剖需要。在现场应用过程中，依据油藏温度，进行调整。
Claims (10)
1.一种油田注水井用调剖剂，其特征在于，所述调剖剂在室温下为固体，包括三维网状聚合物主体和通过氢键结合在所述三维网状聚合物主体上的酚类物质和醛类物质；
所述三维网状聚合物主体的主链至少含有丙烯酰胺结构单元：
或者还含有如下共聚结构单元中的至少一种：
主链之间通过如下交联结构单元形成三维网状结构：
其中
代表连接在主链中；
应用时，所述三维网状聚合物主体在≥75℃的条件下，碳酸酯键水解断裂，生成聚合物；所述酚类物质和醛类物质作为交联剂，与聚合物发生交联反应，生成用于调剖的交联聚合物。
2.如权利要求1所述的油田注水井用调剖剂，其特征在于，所述酚类物质为苯酚、间苯二酚、对苯二酚、多羟基间苯二酚中的一种或两种以上组合。
3.如权利要求1所述的油田注水井用调剖剂，其特征在于，所述醛类物质为六次亚甲基四胺、甲醛、三聚甲醛中的一种或两种以上组合。
4.如权利要求1～3中任一项所述的油田注水井用调剖剂，其特征在于，所述三维网状聚合物主体的主链含有所述丙烯酰胺结构单元和所述共聚结构单元，所述共聚结构单元含有
中的至少一种。
5.一种如权利要求1所述的油田注水井用调剖剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按重量份计，将3.0-4.8份酚类物质、3.2-4.5份醛类物质、28～32份单体、0.15～0.3份交联剂、溶剂和引发剂混合，在30～50℃、隔绝空气条件下进行聚合反应；
所得聚合产物经过切块、粉碎，得到固体颗粒；
所述单体选自丙烯酰胺、丙烯酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、2-丙烯酰胺基烷基磺酸钠；所述2-丙烯酰胺基烷基磺酸钠选自2-丙烯酰胺基十四烷磺酸钠、2-丙烯酰胺基十二烷磺酸钠、2-丙烯酰胺基十六烷磺酸钠；
所述交联剂选自烯丙基二甘醇碳酸酯。
6.如权利要求5所述的油田注水井用调剖剂的制备方法，其特征在于，所述调剖剂的成胶温度为75～180℃。
7.如权利要求5所述的油田注水井用调剖剂的制备方法，其特征在于，所述混合包括：酚类物质、醛类物质、单体溶于水，制成含单体溶液；交联剂溶于互溶剂，制成交联剂溶液；将所述含单体溶液、所述交联剂溶液、所述引发剂进行搅拌混合；所述含单体溶液中单体的质量分数为35～45％，所述交联剂溶液的质量浓度为2～5％。
8.如权利要求7所述的油田注水井用调剖剂的制备方法，其特征在于，所述互溶剂为乙二醇、丙三醇、丙酮中的一种或两种以上组合。
9.如权利要求5所述的油田注水井用调剖剂的制备方法，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵/亚硫酸氢钠体系、过硫酸铵/亚硫酸钠体系中的一种，所述引发剂与单体的质量比为(28～32):(0.04～0.08)。
10.如权利要求5～9中任一项所述的油田注水井用调剖剂的制备方法，其特征在于，所述聚合反应的时间为12～24h。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101029103A (zh) * | 2007-03-12 | 2007-09-05 | 哈尔滨工业大学 | 新型形状记忆聚合物及其制备方法 |
| CN101039744A (zh) * | 2004-08-13 | 2007-09-19 | 麦克马斯特大学 | 包含非交联的胶凝聚合物的复合材料 |
| CN103193906A (zh) * | 2013-04-01 | 2013-07-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种缓凝型丙烯酰胺单体调堵剂的制备方法 |
| CN103554481A (zh) * | 2013-10-28 | 2014-02-05 | 西南石油大学 | 一种长链段交联剂及制备方法 |
| CN106010491A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-10-12 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种预交联体膨型调剖剂、制备方法及应用 |
| CN106675540A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-05-17 | 山东诺尔生物科技有限公司 | 一种抗温抗盐调剖堵水剂及制备方法 |
| CN110776890A (zh) * | 2018-07-31 | 2020-02-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种高强凝胶调剖堵水剂 |
| CN111499797A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-08-07 | 大庆市新万通科技开发有限公司 | 一种耐高温高强度地下交联冻胶调剖剂及其制备方法与应用 |
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101039744A (zh) * | 2004-08-13 | 2007-09-19 | 麦克马斯特大学 | 包含非交联的胶凝聚合物的复合材料 |
| CN101029103A (zh) * | 2007-03-12 | 2007-09-05 | 哈尔滨工业大学 | 新型形状记忆聚合物及其制备方法 |
| CN103193906A (zh) * | 2013-04-01 | 2013-07-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种缓凝型丙烯酰胺单体调堵剂的制备方法 |
| CN103554481A (zh) * | 2013-10-28 | 2014-02-05 | 西南石油大学 | 一种长链段交联剂及制备方法 |
| CN106010491A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-10-12 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种预交联体膨型调剖剂、制备方法及应用 |
| CN106675540A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-05-17 | 山东诺尔生物科技有限公司 | 一种抗温抗盐调剖堵水剂及制备方法 |
| CN110776890A (zh) * | 2018-07-31 | 2020-02-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种高强凝胶调剖堵水剂 |
| CN111499797A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-08-07 | 大庆市新万通科技开发有限公司 | 一种耐高温高强度地下交联冻胶调剖剂及其制备方法与应用 |
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