CN1333036C - 预交联颗粒调剖堵水剂及其生产方法 - Google Patents

预交联颗粒调剖堵水剂及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于石油开采的调剖堵水剂，包括丙烯酰胺类单体150～650重量份，甲叉基双丙烯酰胺0.2～1重量份，过硫酸盐1.2～2重量份，填充料0～330重量份，碱3.75～45重量份，丙烯酸0～50重量份，和水适量。本发明的调剖堵水剂不受地层环境影响。

Description

预交联颗粒调剖堵水剂及其生产方法
发明领域
本发明涉及预交联颗粒调剖堵水剂及其生产方法。本发明还涉及利用该调剖堵水剂进行调剖、堵水的方法，和该调剖堵水剂在石油开采中的用途。
背景技术
在国际上随着石油事业的发展，油田开发存在着一些难题，越来越多的技术在油田开发中得到了应用、堵水、调剖技术在油田上的应用已多年，并取得了一定的效果，但还存在一定的问题，从已经公开的专利或文件来看，到目前为止，多以地下交联为主，如国外的CDG，国内的复合离子等凝胶体系，这些技术已经取得了一定的成果，但还存在着一定的问题，如受地层内的不确定因素的影响，造成不成胶或成胶强度不够的问题。有资料表明，在地上成胶很好的复合离子由于在注入过程中受剪切的作用，粘度大大下降，由500左右降到20左右。国外的CDG也存在着类似的问题，所以发明一种不受地层成胶影响的堵水调剖剂就极为重要了。
发明内容
本发明的目的是提供一种不受地层环境影响的预交联颗粒调剖堵水剂，该预交联体系可用于石油开采中的堵水调剖，解决了现有技术存在的问题。
所述的调剖堵水剂包括：
丙烯酰胺类单体       150～650重量份
甲叉基双丙烯酰胺     0.2～1重量份
过硫酸盐             1.2～2重量份
填充料               0～330重量份
碱                   3.75～45重量份
丙烯酸               0～50重量份
水                   适量，
其中所述丙烯酰胺类单体例如包括丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺等。
过硫酸盐包括过硫酸铵，过硫酸钠，过硫酸钾等，以及它们的混合物。它们通常以水溶液的形式使用。
碱包括碳酸钠，碳酸氢钠，氢氧化钠等，或它们的混合物，它们可以化合物或水溶液(例如10～40％)的形式使用。
填充料包括膨润土，木质素，粘土，蒙脱土，硅藻土，粘土，高岭土等，或它们的混合物。
水可以用自来水或去离子水，其用量不是特别限制的，例如一般为100～800重量份，优选约200～400重量份。
制备本发明的调剖堵水剂的方法，包括将各组分混合均匀，放置成胶，然后破碎，干燥，再粉碎即可。所得物料可以直接投入油井中使用。
一种优选的制备方法(在不使用丙烯酸的情况下)括将水，丙烯酰胺类单体，甲叉基双丙烯酰胺和过硫酸盐混合均匀，投入任选的填充料，然后将温度控制在15℃以下搅拌，然后加入碱，再升温到例如20～40℃，优选25～30℃放置，成胶后破碎，干燥，再粉碎即可。
还有一种优选的制备方法包括(在使用丙烯酸的情况下)将水，丙烯酰胺类单体和丙烯酸均匀混合，然后投入任选的填充料，搅拌后投入碱，再升温到约20～40℃，优选25～30℃，投入甲叉基双丙烯酰胺，过硫酸盐，搅拌后放置成胶，然后破碎，干燥，粉碎即可。
干燥的温度不是特别限制的，只要不使物料的性质发生改变。
在上述范围内调节用量，可以制备出不同强度和膨胀倍数的颗粒。
在本发明的一个优选实施方案中，本发明的调剖堵水剂包括：
丙烯酰胺类单体           150～650重量份
甲叉基双丙烯酰胺         0.3～1重量份
过硫酸盐                 1.2～2重量份
填充料                   0～330重量份
碱                       22.5～45重量份
水                       适量。
在该优选实施方案中，还更优选的是，调剖堵水剂包括：
丙烯酰胺类单体           150～650重量份
甲叉基双丙烯酰胺         0.3～1重量份
过硫酸盐                 1.2～2重量份
填充料                     5～330重量份
碱                         22.5～45重量份
水                         适量。
在本发明的第二个更优选的实施方案中，本发明的调剖堵水剂包括：
丙烯酰胺类单体             150～650重量份
甲叉基双丙烯酰胺           0.2～1重量份
过硫酸盐                   1.2～2重量份
填充料                     0～300重量份
碱                         3.75～7.5重量份
丙烯酸                     12～50重量份
水                         适量。
在该更优选的实施方案中，本发明的调剖堵水剂还更优选包括：
丙烯酰胺类单体             150～650重量份
甲叉基双丙烯酰胺           0.2～1重量份
过硫酸盐                   1.2～2重量份
填充料                     5～300重量份
碱                         3.75～7.5重量份
丙烯酸                     12～50重量份
水                         适量。
在以上所有方案中，所述丙烯酰胺类单体例如包括丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺等。
过硫酸盐包括过硫酸铵，过硫酸钠，过硫酸钾等，以及它们的混合物。它们通常以水溶液的形式使用。
碱包括碳酸钠，碳酸氢钠，氢氧化钠等，或它们的混合物，它们可以化合物或水溶液(例如10～40％)的形式使用。
填充料包括膨润土，木质素，粘土，蒙脱土，硅藻土，粘土，高岭土等，或它们的混合物。
水可以用自来水或去离子水，其用量不是特别限制的，例如一般为100～800重量份，优选约200～400重量份。
本发明的调剖堵水剂在各类油田中试用都取得了很好的效果，使用前和使用后的油井含水量下降约9～12％，表明本发明的调剖堵水剂不受地层环境影响，适合于各类油井，而且粘度和成胶强度保持性很好。而且第二个实施方案优于第一个实施方案，表现在粘度和成胶强度上。
以下结合实施例来说明本发明，应该理解的是，这些实施例仅用于说明的目的，不构成对本发明范围的限制。
具体实施例
实施例1
丙烯酰胺                      150kg
甲叉基丙烯酰胺(2％溶液)       20kg
过硫酸铵(33.3％溶液)          5kg
膨润土                        20kg
碳酸钠(15％溶液)              160kg
水                            100kg
将水，丙烯酰胺单体，甲叉基双丙烯酰胺和过硫酸铵混合均匀，投入膨润土，然后将温度控制在15℃以下搅拌约30分钟，然后加入碳酸钠搅拌15分钟，再升温到25℃，放料，成胶后破碎，干燥，再粉碎即可。
实施例2
丙烯酰胺                      650kg
甲叉基丙烯酰胺(2％溶液)       50kg
过硫酸铵(33.3％溶液)          5kg
木质素                        320kg
碳酸钠(15％溶液)              200kg
水                            400kg
将水，丙烯酰胺单体，甲叉基双丙烯酰胺和过硫酸铵混合均匀，投入木质素，然后将温度控制在15℃以下搅拌30分钟，然后加入碳酸钠搅拌15分钟，再升温到25℃，放料，成胶后破碎，干燥，再粉碎即可。
实施例3
丙烯酰胺                      350kg
甲叉基丙烯酰胺(2％溶液)       25kg
过硫酸钠(33.3％溶液)          5kg
膨润土                        100kg
碳酸氢钠(15％溶液)         300kg
水                         300kg
将水，丙烯酰胺单体，甲叉基双丙烯酰胺和过硫酸铵混合均匀，投入膨润土，然后将温度控制在15℃以下搅拌30分钟，然后加入碳酸钠搅拌15分钟，再升温到30℃，放料，成胶后破碎，干燥，再粉碎即可。
实施例4
甲基丙烯酰胺               150kg
丙烯酸                     20kg
甲叉基丙烯酰胺(2％溶液)    15kg
过硫酸铵(33.3％溶液)       5kg
粘土                       200kg
碳酸钠(15％溶液)           25kg
水                         100kg
将水，甲基丙烯酰胺单体和丙烯酸均匀混合，然后投入粘土，搅拌30分钟后投入碳酸钠，再升温到30℃，投入甲叉基双丙烯酰胺，过硫酸铵，搅拌5分钟后放料，成胶后破碎，干燥，粉碎即可。
实施例5
丙烯酰胺                   650kg
丙烯酸                     45kg
甲叉基丙烯酰胺(2％溶液)    50kg
过硫酸铵(33.3％溶液)       5kg
膨润土                     250kg
碳酸钠(15％溶液)           35kg
水                         500kg
将水，丙烯酰胺单体和丙烯酸均匀混合，然后投入膨润土，搅拌30分钟后投入碳酸钠，再升温到30℃，投入甲叉基双丙烯酰胺，过硫酸铵，搅拌5分钟后，放料，成胶后破碎，干燥，粉碎即可。
实施例6
丙烯酰胺                   550kg
丙烯酸                     45kg
甲叉基丙烯酰胺(2％溶液)    50kg
过硫酸铵(33.3％溶液)        5kg
膨润土                      30kg
碳酸氢钠(15％溶液)          50kg
水                          400kg
将水，丙烯酰胺单体和丙烯酸均匀混合，然后投入膨润土，搅拌30分钟后投入碳酸钠，再升温到25℃，投入甲叉基双丙烯酰胺，过硫酸铵，搅拌5分钟后，放料，成胶后破碎，干燥，粉碎即可。
实施例7
丙烯酰胺                    550kg
丙烯酸                      45kg
甲叉基丙烯酰胺(2％溶液)     50kg
过硫酸铵(33.3％溶液)        5kg
碳酸氢钠(15％溶液)          50kg
水                          400kg
将水，丙烯酰胺单体和丙烯酸均匀混合，30分钟后投入碳酸钠，再升温到25℃，投入甲叉基双丙烯酰胺，过硫酸铵，搅拌5分钟后，放料，成胶后破碎，干燥，粉碎即可。

Claims (7)

1、一种调剖堵水剂，包括：
丙烯酰胺类单体          150～650重量份
甲叉基双丙烯酰胺        0.2～1重量份
过硫酸盐                1.2～2重量份
填充料                  0～330重量份
碱                      3.75～45重量份
丙烯酸                  0～50重量份
水                      适量；
其中，所述填充料包括膨润土、木质素、粘土、蒙脱土、高岭土或它们的混合物；
其制备方法如下：将水，丙烯酰胺类单体，甲叉基双丙烯酰胺和过硫酸盐混合均匀，任选投入填充料，然后将温度控制在15℃以下搅拌，然后加入碱，再升温到20-40℃放置，成胶后破碎，干燥，再粉碎即可；或将水，丙烯酰胺类单体和丙烯酸均匀混合，任选投入填充料，搅拌后投入碱，再升温到20-40℃，投入甲叉基双丙烯酰胺，过硫酸盐，搅拌后放置成胶，然后破碎，干燥，粉碎即可。
2、根据权利要求1的调剖堵水剂，包括：
丙烯酰胺类单体          150～650重量份
甲叉基双丙烯酰胺        0.3～1重量份
过硫酸盐                1.2～2重量份
填充料                  0～330重量份
碱                      22.5～45重量份
水                      适量。
3、根据权利要求1的调剖堵水剂，包括：
丙烯酰胺类单体          150～650重量份
甲叉基双丙烯酰胺        0.2～1重量份
过硫酸盐          1.2～2重量份
填充料            0～300重量份
碱                3.75～7.5重量份
丙烯酸            12～50重量份
水                适量。
4、根据权利要求1、2或3的调剖堵水剂，其中丙烯酰胺类单体是丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。
5、根据权利要求1、2或3的调剖堵水剂，其中过硫酸盐是过硫酸铵，过硫酸钾或过硫酸钠。
6、根据权利要求1、2或3的调剖堵水剂，其中碱是碳酸钠，碳酸氢钠，或氢氧化钠。
7、权利要求1-3中任一项的调剖堵水剂用于石油开采的用途。
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