CN103193906A

CN103193906A - 一种缓凝型丙烯酰胺单体调堵剂的制备方法

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Publication number: CN103193906A
Application number: CN2013101101772A
Authority: CN
Inventors: 汤元春; 毛金城; 薛芸; 俞力; 朱研; 邓秀模
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Jiangsu Oilfield Co
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Jiangsu Oilfield Co
Priority date: 2013-04-01
Filing date: 2013-04-01
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2033-04-01
Also published as: CN103193906B

Abstract

一种缓凝型丙烯酰胺单体调堵剂的制备方法，涉及石油化工技术领域，将丙烯酰胺类单体、引发剂、胺类交联剂、稳定剂、助剂和淡水混合形成。本发明成本低、抗剪切、施工工艺简单，延缓聚合，初始成胶时间长、终凝强度高，选择性好、进得去、封得牢、耐冲刷、有效期长、减少对油层污染，有效调整层间及平面矛盾，从而达到深部调剖的目的。本发明是一种新型丙烯酰胺单体类缓凝调剖、堵水剂，用于油田注水开发过程中调整注水井吸水剖面，封堵油水井之间窜流通道、高渗层及油井出水层，可有效提高水驱波及体积，提高原油采收率。

Description

一种缓凝型丙烯酰胺单体调堵剂的制备方法

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，特别是用于油田注水开发过程中调整注水井吸水剖面，封堵油水井之间窜流通道、高渗层及油井出水层的调堵剂的制备工艺。

背景技术

我国大多数油田采用早期注水开发，目前已进入中高含水期，原注水条件下广泛应用的增产措施效果越来越差，常规调堵技术也难以适应复杂油藏调剖堵水的需要，生产上对调剖堵水技术的要求越来越高。所以，急需寻找有效的新方法，改善高含水期油田开发效果。水驱油采收率的高低取决于注入水的宏观波及系数与微观驱油效率，故改善注水开发的主要途径之一就是提高波及系数。其原理是通过改变地下压力场的分布，使注入水波及到高含油饱和度区域。从而将剩余油区中的原油驱出。常用的方法有：细分层系、优化井网与布局、调整注采***、强注强采、调整吸水剖面、油层深部流体改向等。这些方法能显著地降低水油比，提高原油的采收率。

在水驱和聚合物驱过程中，由于地层的非均质性严重。使注入水和聚合物溶液沿高渗透层、裂缝、窜流层、直接进入油井产出，导致波及程度低，中低渗透层驱油效果差，严重影响了水驱或聚合物驱的开发效果。要从根本上解决这一问题，就必须采用调剖堵水的办法来改善吸水剖面。

目前，我国发展起来的延迟交联体系按交联剂的类型可分为三类：一是能与水溶性聚合物分子中酰胺基团作用的有机醛类交联剂；另一类是能与聚合物分子中羧酸基团作用的过渡金属有机交联剂；第三类是将前二者同时使用。

国内外化学调剖剂的种类繁多，从实际应用的情况来看，最为广泛的是聚合物凝胶调剖剂。其中具有代表性的HPAM-高价金属离子，如Cr（III）、Al（III）、Zr（IV）体系和HPAM-有机酚醛体系。可以看出，这些体系中都运用到不同分子量的水解聚丙烯酰胺作为主剂。使用这类主剂涉及到以下几个方面的问题：一、由于是使用高分子聚合物，一般在使用时要提前将这些粉末分批加入到淡水中，长时间搅拌，然后经历溶胀和溶解的过程，操作比较繁琐；二、一般聚丙烯酰胺的分子量越高，调堵效果越好。而高分子量的聚丙烯酰胺的价格高三、聚合物溶解后在注入过程中粘度剪切损失率大、成胶性能、成胶后强度受到影响大、地层剪切，地层粘度保留率低；四、通常这些高价金属离子体系成胶时间快、初始粘度高、容易污染油层且不利于进入油层深部。

国内外以丙烯酰胺为主剂的调堵剂，成胶时间仅为几个小时；施工用量低，调堵半径小；对温度等外在条件敏感性强、成胶快，施工风险大，往往注入过程中在地面罐和井筒中的成胶，造成事故。目前有关丙烯酰胺类调堵剂报道很少。

发明内容

本发明目的在于提出一种能克服现有技术不足，成本低、抗剪切、施工工艺简单，延缓聚合，初始成胶时间长、成胶后强度高的缓凝型丙烯酰胺单体调堵剂的制备方法。

本发明技术方案是：将丙烯酰胺类单体、引发剂、胺类交联剂、稳定剂、助剂和淡水混合形成。

本发明所述丙烯酰胺类单体、引发剂、胺类交联剂、稳定剂和助剂分别占混合总质量的2～6%、0.01～0.05%、0.05～1%、0.5～3%和0.5～2%。

以上工艺形成的体系PH为6-8，在温度60～90℃的环境条件下，成胶时间1～20天。

本发明成本低、抗剪切、施工工艺简单，延缓聚合，初始成胶时间长、终凝强度高，选择性好、进得去、封得牢、耐冲刷、有效期长、减少对油层污染，有效调整层间及平面矛盾，从而达到深部调剖的目的。本发明是一种新型丙烯酰胺单体类缓凝调剖、堵水剂，用于油田注水开发过程中调整注水井吸水剖面，封堵油水井之间窜流通道、高渗层及油井出水层，可有效提高水驱波及体积，提高原油采收率。

本发明所使用的丙烯酰胺类单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酸或丙烯酸酯中的至少任意一种。

本发明所使用的引发剂为：以质量比为2～5:1进行混合的过硫酸类引发剂和酚类试剂。其中，过硫酸类引发剂为：过硫酸胺、过硫酸钠或过硫酸钾；酚类试剂为2，6-二叔丁基对甲酚、苯酚、对苯酚或2，2^，-联二萘酚，优选为2，2^，-联二萘酚。

本发明所使用的胺类交联剂为：二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、六次甲基四胺、乌洛托品、氨水或二甲基乙醇胺中的任意至少一种。

本发明所使用的稳定剂为巯基乙酸乙醇硫脲。

本发明所使用的助剂为巯基乙酸、乙酸或正丁醇中的任意至少一种。

具体实施方式

一、自制引发剂：

以质量比为2～5:1，将过硫酸类引发剂与酚类试剂进行混合。

采用的过硫酸类引发剂可以为：过硫酸胺、过硫酸钠或过硫酸钾。

采用的酚类试剂可以为2，6-二叔丁基对甲酚、苯酚、对苯酚或2，2^，-联二萘酚，优选为2，2^，-联二萘酚。

二、制备调堵剂：

先将丙烯酰胺配成水溶液，再直接加入自制的引发剂，然后再加入交联剂、稳定剂、助剂和淡水。

采用的丙烯酰胺类单体可以为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酸或丙烯酸酯中的至少任意一种。

采用的胺类交联剂可以为：二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、六次甲基四胺、乌洛托品、氨水或二甲基乙醇胺中的任意至少一种。

采用的稳定剂可以为巯基乙酸乙醇硫脲。

采用的助剂可以为巯基乙酸、乙酸或正丁醇中的任意至少一种。

控制各原料的加入量，以使丙烯酰胺类单体、引发剂、胺类交联剂、稳定剂和助剂分别占混合总质量的2～6%、0.01～0.05%、0.05～1%、0.5～3%和0.5～2%。

三、应用：

当丙烯酰胺类单体、引发剂、胺类交联剂、稳定剂和助剂分别占混合总质量的4%、0.02%、0.08%、1%、2%时，在70℃环境条件下，前10天整个体系如水一样可以自由流动，初凝时间为11天，终凝时间为20天，强度达到F级。

当丙烯酰胺类单体、引发剂、胺类交联剂、稳定剂和助剂分别占混合总质量的3%、0.03%、0.06%、1%、1%时，在90℃环境条件下，前7天整个体系如水一样可以自由流动，初凝时间为8天，终凝时间为16天，强度达到G级。

Claims

1.一种缓凝型丙烯酰胺单体调堵剂的制备方法，其特征在于将丙烯酰胺类单体、引发剂、胺类交联剂、稳定剂、助剂和淡水混合形成。

2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于所述丙烯酰胺类单体、引发剂、胺类交联剂、稳定剂和助剂分别占混合总质量的2～6%、0.01～0.05%、0.05～1%、0.5～3%和0.5～2%。

3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于所述丙烯酰胺类单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酸或丙烯酸酯中的至少任意一种。

4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于所述引发剂为：以质量比为2～5:1进行混合的过硫酸类引发剂和酚类试剂，所述过硫酸类引发剂为：过硫酸胺、过硫酸钠或过硫酸钾；所述酚类试剂为2，6-二叔丁基对甲酚、苯酚、对苯酚或2，2^，-联二萘酚。

5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于所述酚类试剂为2，2^，-联二萘酚。

6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于所述胺类交联剂为：二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、六次甲基四胺、乌洛托品、氨水或二甲基乙醇胺中的任意至少一种。

7.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于所述稳定剂为巯基乙酸乙醇硫脲。

8.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于所述助剂为巯基乙酸、乙酸或正丁醇中的任意至少一种。