CN104449617A - 一种阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液堵水调剖剂及其制备方法和使用用法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液堵水调剖剂及其制备方法和使用用法,所述的阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液堵水调剖剂是由阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液和交联剂组成。制备方法是:把去离子水、稳定剂、部分无机盐、非离子单体、阴离子单体、螯合剂、(链转移剂)加入到反应容器内搅拌均匀,把pH值调节到合适的范围,通氮气除氧,加入引发剂引发反应,在反应过程中和最后加入剩余部分的无机盐,保温后放料,即得阴离子聚丙烯酰胺“水包水”乳液。作为堵水调剖剂的使用方法为,把“水包水”乳液就地或在线稀释配成一定浓度的均匀的水溶液,然后在搅拌条件下,加入一定量的交联剂,搅拌均匀后,注入地层,达到提高原油采收率的目的。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采的调剖堵水技术领域,尤其涉及一种阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液堵水调剖剂及其制备方法和使用用法。
背景技术
堵水是指采用机械或化学的方法,限制或降低生产井出水层/段的产水能力,以发挥含油层/段的产油潜力,从而达到降低油井含水,提高原油产量的目的,其工作对象是油井。调剖是指采用机械或化学的方法,限制或降低注水井高渗透层/段的吸水能力,以达到改善注水井吸水剖面,进而改善水驱波及体积的作用,其工作对象是注水井。我国油井的堵水技术从20世纪50年代开始在现场得到应用。堵水调剖分为机械堵水和化学堵水两类。化学堵水又分为非选择性化学堵水剂和选择性化学堵水剂。阴离子聚丙烯酰胺属于选择性化学堵水剂。常见的阴离子聚丙烯酰胺有多种产品形态,比如干粉、胶体、油包水乳液等。干粉形态的阴离子聚丙烯酰胺具有便于运输的优点,但在生产过程环节包括干燥、粉碎、造粒等步骤,所以能耗高,在现场应用时需要较大的溶解装置,并且溶解时间较长,这都制约了干粉形态产品的应用,尤其是某些生产作业空间狭小的特定领域的应用,比如海上油田的堵水调剖,采油平台较小的面积容纳不下较大的溶解装置。胶体形态的阴离子聚丙烯酰胺存在效含量低、溶解速度慢的缺点。油包水乳液虽然溶解速度快,但因为在合成过程中加入了大量的油类使其价格较高,又由于大量油类的加入使其在应用时存在安全隐患。正是因为常见的阴离子聚丙烯酰胺产品形态存在如上所述的缺点,因此希望有一种更加优越的产品形态出现,阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液堵水调剖剂就是在这种背景下产生的。
阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液是把水溶性单体、无机盐、稳定剂、水以及各种助剂溶解在一起,形成均一的溶液,然后在一定条件下聚合,聚合后的高分子从溶液中析出,并因为稳定剂的存在而均匀分布在水介质中,成为均匀的乳液状态。阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液具有溶解速度快、使用方便、价格低廉、使用安全等特点。阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液用作堵水调剖剂特别适合在空间狭小的海上采油平台使用。
目前,国内申请的水包水乳液专利中主要以阳离子聚丙烯酰胺为主,这是因为阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液在合成过程中,反应速度快,放热量大,反应难以控制,能够做成功的厂家比较少。从国内专利的申请情况来看,当前共有三个专利涉及阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液。公开号CN1954021A的专利报到了一种制造阴离子水包水聚合物分散体的方法。该方法制造的分散体中包含一种阴离子聚合物A、连续的水相、分散剂B。根据所述制造方法在反应结束后用剩余的分散剂B对反应混合物进行稀释。在该发明中,分散剂B最优选100重量%的阴离子单体单元构成的聚合物。聚丙烯酸钾最优选。分散剂加入时,反应前首先加入分散剂总量的60-95重量%,剩余的分散剂在结束后再加入。除分散剂B外还加入一定的水溶性多官能醇和/或其与脂肪胺的反应产物作为其他分散成分。分散剂B和其他分散成分的量优选为5-15重量%。分散剂B和其他分散成分之比优选为1.00:0.30。合成阴离子聚合物A所使用的阴离子单体优选丙烯酸的水溶性碱金属盐,其钠盐、钾盐以及铵盐特别优选。选用AMPS时,其含量越高,分散体越是糊状的。本发明中特别优选的非离子单体是丙烯酰胺。两亲单体优选(甲基)丙烯酸与聚乙二醇的反应产物。阳离子单体优选二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酸酯、二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、二甲基氨基甲基(甲基)丙烯酸酯、二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺和/或二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺的被氯甲烷季铵化的季铵盐。聚合物A中阴离子单体占单体总量的优选为5-40重量%。单体占加入了部分分散剂的反应液体的10-50重量%。GPC法测得该发明制造的聚合物分子量大于1.0×108克/摩尔。分散剂的分子量约为65,000克/摩尔。该发明中优选使用的盐是氯化钠、硫酸铵和/或硫酸钠。加盐可以使反应前或反应后,优选反应前。加入量以总的水包水分散体为基准,其量优选为分散体的0.75-2.0重量%。该发明优选使用偶氮类引发剂。其加入量优选为占单体量的0.01-0.1重量%。可以一次加入也可以分批加入。聚合反应温度优选为30-90℃。后序加入的分散剂的量优选为20-35重量%,加入分散剂的温度优选小于35℃,该分散剂后序加入步骤是必须的。该发明还提及了其在含水***中固/液分离、造纸过程中的助剂以及造纸过程中的保留剂***中的用途。公开号CN101649024A的专利报道了一种“水包水”型阴离子聚丙烯酰胺乳液的合成方法。其合成方法是将无机盐、非离子亲水性单体、阴离子单体、疏水性单体、具有表面活性的单体、螯合剂、去离子水混合、调节pH值至6.5-7.5,用乳化剂乳化均匀,通氮保护,18-50℃分两次添加引发剂,一次聚合反应4-7小时,二次聚合反应时间1-3小时,制得本产品。无机盐选自硫酸铵、硫酸钠、氯化铵,优选硫酸铵,加入量为20-30wt%。非离子亲水性单体优选丙烯酰胺加入量占单体总量的75-85mol%。阴离子单体优选2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸,加入量占整个单体体系的4-8mol%。疏水单体优选甲基丙烯酸乙酯占整个单体体系的5-9mol%。具有表面活性的单体优选聚乙二醇200单丙烯酸酯,其占整个单体体系的6-8mol%。整个单体体系占整个分散体系的15-30wt%。稳定剂优选丙烯酸钠和丙烯酰胺的共聚物,稳定剂在1mol/L的氯化钠盐水中的特性粘数为100-300mL/g,稳定剂用量占整个体系的15-20wt%。螯合剂优选乙二胺四乙酸二钠,加入量占整个分散体系的0.012-0.02wt%。引发剂优选过硫酸铵/三乙醇胺氧化还原体系,引发温度18-35℃,加入量为整个单体体系的0.010-0.024wt%。公开号CN101735385A的专利报到了一种水分散阴离子聚丙烯酰胺的制备方法,其包括盐水、分散剂、配料以及螯合剂、链转移剂、引发剂等几部分组成。硫酸铵或硫酸钠30-40wt%、去离子水55-69.9wt%、氯化钠0.1-5wt%均匀混合制得盐水;分散剂由15-25wt%2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或丙烯酰胺,70-90wt%脱盐水,用1-5ppm的偶氮异丁基脒盐酸盐作引发剂在40-50℃下引发制得。配料由50-98wt%的丙烯酰胺、1-40wt%的丙烯酸、0.5-5wt%的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、0.1-5wt%的有机酸以及盐水组成,丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、有机酸的总浓度达15-30wt%,pH值调至5-9。有机酸为衣康酸或乙二酸等不饱和一元酸或多元酸。螯合剂是乙二胺四乙酸二钠,链转移剂是甲酸钠,其加入量分别为丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、有机酸总和的10-100ppm、10-500ppm。引发剂是氧化还原体系,氧化剂为过硫酸钾或过硫酸铵,还原剂为亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,加入量以丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、有机酸总和为基准,氧化剂为5-100ppm,还原剂为1-50ppm。
CN1954021A的专利通过加入分散剂和多元醇来控制反应速度和乳液稳定性,并提及在固/液分离和造纸方面的应用。
CN101649024A的专利通过加入疏水单体来控制反应速度和聚合物析出速度,CN101735385A的专利通过分批加入引发剂来控制反应速度。
在石油开采中,传统的堵水调剖技术有机械堵水和有机化学材料堵水调剖两种。在解决油井出砂、油井出水、油井高液量、低产量的技术问题时大多采用化学方法。阴离子聚丙烯酰胺冻胶体系作为化学堵水调剖剂广泛应用于油水井堵水调剖。常用于油水井堵水调剖的阴离子聚丙烯酰胺有干粉和油包水乳液两种形态。但其各自的冻胶体系作为堵水调剖剂还存在以下缺陷:①干粉形态的阴离子聚丙烯酰胺在生产过程环节包括干燥、粉碎、造粒等步骤,所以能耗高,在现场应用时需要较大的溶解装置,并且溶解时间较长,这都制约了干粉形态产品的应用,尤其是某些生产作业空间狭小的特定领域的应用,比如海上油田的堵水调剖,采油平台较小的面积容纳不下较大的溶解装置;②油包水乳液在合成过程中加入了大量的油类使其价格较高,油包水乳液也存在耐温抗盐能力差、耐冲刷能力差等缺陷,又由于大量油类的加入使其在应用时存在安全隐患;③以多价金属离子做为交联剂形成的聚丙烯酰胺冻胶体系也存在交联时间过快、形成的冻胶体系易脱水等缺陷。正是因为常见的聚丙烯酰胺冻胶体系堵水调剖剂存在如上所述的缺点,因此希望有一种更加优越的聚丙烯酰胺冻胶体系出现以解决上述问题,以阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液作为主剂、酚醛树脂做为交联剂的堵水调剖剂就是在这种背景下产生的。
目前,国内申请的堵水调剖剂专利种类很多。公开号CN00123964.3的专利报道了一种无机堵水调剖剂的生产和使用方法。该堵水调剖剂由甲、乙、丙三种材料组成,甲料配比硫铝酸盐熟料细粉98.3%—98.9%、糖蜜0.3%、碳酸钠0.8%—1.4%,乙料配比:硬石膏76%、生石灰23.86%、氯化钠0.1%、氢氧化锂0.04%,丙料配比:膨润土50%、铝质粘土46%、糖蜜3.0%—3.5%、木钙0.5%—1.0%。甲乙丙三种材料按照各自的配比,经过混合摩西制成甲、乙、丙三种材料,细度要求比表面积大于400m/kg,吸水率3—4倍,体积膨胀率8—9倍,适应油井温度50℃—85℃,以油井污水为混合液,初凝时间6—10h,终凝时间8—12h,3天强度可达3—6MPa,吸水多,泵注扩散距离远,堵水调剖范围大,该材料具有“固水不固油”的特点,可防止原油污染,还可使用油井污水稀释混合,使用方便。公开号CN92112307.8的专利中报道了聚合物堵水调剖剂。该聚合物堵水调剖剂是由有机硅烷与丙烯酰胺阴离子单体、阳离子单体、非离子单体在水溶液中通过自由基引发聚合形成一种立体网状结构的高分子聚合物,具体制备方法是,采用水溶液悬浮聚合方式来制备,通过加入XL-23分散剂,使聚合单体在水溶液中分散均匀,并控制聚合物堵水调剖剂的交联程度,制得一种无色半透明的弹性体。该堵水调剖剂具有耐冲刷、无毒无污染、成本低和施工简便等优点。
针对油气开采过程把阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液用作堵水调剖剂在其它专利中未见报道。本专利中,采用分段加盐的方法来控制成乳速度和乳液稳定性,来获得稳定性良好和分子量较大的阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液,从而使该乳液适合用作油田堵水调剖。本专利中,通过加入合适的单体,使阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液具有耐盐性,从而使该产品在海洋采油平台应用时,能够采用海水进行溶解。
发明内容
本发明提供了一种阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液堵水调剖剂及其制备方法和使用用法。
本发明采用如下技术方案:
本发明的阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液堵水调剖剂是由阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液和交联剂组成,交联剂占阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液的30%-150wt%,所述的阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液是水溶性非离子单体、阴离子单体在无机盐、稳定剂、螯合剂、去离子水的存在下由引发剂引发聚合而成,所述的交联剂为酚醛树脂、铬交联剂中的一种或几种。
所述的无机盐是无水硫酸钠、硫酸铵、氯化钠或磷酸钠其中的一种或几种,其含量占阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液的20%-30w%,优选硫酸铵和硫酸钠。
所述的水溶性非离子单体为丙烯酰胺,其含量占水溶性非离子单体和阴离子单体总和的80-99mol%。
所述的阴离子单体是丙烯酸、丙烯酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸其中的一种或几种,其含量占水溶性非离子单体和阴离子单体总和的1-20mol%。
所述的稳定剂为一种阴离子聚合物,该聚合物由阴离子单体聚合而成,该阴离子单体是丙烯酸、丙烯酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸其中的一种或几种,该稳定剂的质量占阴离子聚丙烯酰胺水包水乳的4-7w%,优选该稳定剂由丙烯酸钠均聚或由丙烯酸钠与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠共聚而成。
所述的螯合剂选自乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠,优选乙二胺四乙酸二钠,其加入量占阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液的0.005-0.1w%。
所述的引发剂为氧化还原引发剂或水溶性偶氮类引发剂或两种引发体系复合使用,氧化剂为过硫酸铵或过硫酸钾,还原剂为无水亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,水溶性偶氮类引发剂为V2,2'-氮杂双(2-咪唑啉)二盐酸盐或2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐,引发剂的用量为水溶性非离子单体和阴离子单体质量总和的0.006%-0.01%,氧化-还原引发体系的使用温度为20-30℃;氧化-还原引发剂和热分解引发剂构成的复合引发体系的使用温度为20-30℃;水溶性偶氮类热分解引发体系的使用温度为30-40℃。该发明优选氧化还原引发剂过硫酸铵和亚硫酸氢钠。
所述的去离子水的加入量占阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液的40-60wt%。
所述阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液的制备方法的具体步骤如下:
把去离子水、稳定剂、占全部无机盐总量的70wt%无机盐(、非离子单体、阴离子单体、螯合剂、加入到反应容器内搅拌均匀,把pH值调节到5-9之间,pH值调节剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水,优选氢氧化钠,通氮,加入引发剂引发反应,在反应过程中随着乳液粘度的增大缓慢加入剩余的30wt%的无机盐,保温8-12小时后放料,即得阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液。
本发明的阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液堵水调剖剂的使用方法的具体步骤如下:把阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液就地或在线稀释配制成质量浓度为0.6%-4wt%水溶液,然后加入交联剂,搅拌均匀,打入地层即可。
本发明的积极效果如下:
阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液溶解速度快,搅拌充分的条件下,溶解10-15分钟左右就可以达到最大粘度,而且溶解彻底。注入设备加上混调装置,可以实现在线稀释、配制、注入。相对与干粉型聚丙烯酰胺溶解需要1-2个小时,而且溶解后经常存在鱼眼状不溶物的状况,阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液堵水调剖剂不但省去了大型的溶解装置、节省了电费、缩短了溶解时间、提高了生产效率,而且使聚丙烯酰胺利用率得到提高。
具体实施方式
下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。
实施例1
向装有搅拌、氮气管、温度计的250mL的四口烧瓶中加入108.8g去离子水,32.4g丙烯酰胺、44g硫酸铵,5.58g的丙烯酸,10g稳定剂,0.02gEDTA开动搅拌,搅拌速度200转/分钟,加入8g无水硫酸钠,用氢氧化钠溶液把体系的pH值调到7。升温至30℃,通氮30分钟,然后加入0.013g的亚硫酸氢钠,5分钟后再加入0.025g的过硫酸铵,15分钟左右反应开始,随着反应进行体系粘度增大,当粘度增大到一定程度,加入5g的硫酸铵和5g的无水硫酸钠。粘度慢慢降低,体系呈乳白色,45℃保温12小时,得到旋转粘度为280mPa·s的乳白色乳液,在1mol/L的氯化钠水溶液中,其特性粘度是450mL/g。
实施例2
向装有搅拌、氮气管、温度计的250mL的四口烧瓶中加入108.8g去离子水,32.4g甲基丙烯酰胺、44g硫酸铵,5.58g的丙烯酸,10g稳定剂,0.02gEDTA开动搅拌,搅拌速度200转/分钟,加入8g无水硫酸钠,用氢氧化钠溶液把体系的pH值调到7。升温至30℃,通氮30分钟,然后加入0.013g的亚硫酸氢钠,5分钟后再加入0.025g的过硫酸铵,15分钟左右反应开始,随着反应进行体系粘度增大,当粘度增大到一定程度,加入5g的硫酸铵和5g的无水硫酸钠。粘度慢慢降低,体系呈乳白色,45℃保温12小时,得到旋转粘度为315mPa·s的乳白色乳液,在1mol/L的氯化钠水溶液中,其特性粘度是385mL/g。
实施例3
向装有搅拌、氮气管、温度计的250mL的四口烧瓶中加入108.8g去离子水,32.4g丙烯酰胺、44g硫酸铵,,2.88g的丙烯酸,2.7g2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸,10g稳定剂,0.02gEDTA开动搅拌,搅拌速度200转/分钟,加入8g无水硫酸钠,用氢氧化钠溶液把体系的pH值调到7。升温至30℃,通氮30分钟,然后加入0.013g的亚硫酸氢钠,5分钟后再加入0.025g的过硫酸铵,15分钟左右反应开始,随着反应进行体系粘度增大,当粘度增大到一定程度,加入5g的硫酸铵和5g的无水硫酸钠。粘度慢慢降低,体系呈乳白色,45℃保温12小时,得到旋转粘度为360mPa·s的乳白色乳液,在1mol/L的氯化钠水溶液中,其特性粘度是377mL/g。
实施例4
向50L的反应釜中,加入26kg去离子水,开动搅拌,搅拌速度50转/分钟,然后加入10.5kg硫酸铵、1.91kg无水硫酸钠、7.75kg丙烯酰胺、1.33kg丙烯酸、2.39kg稳定剂、4.30gEDTA,用氢氧化钠把体系的pH值调至7。升温至30℃,通氮驱氧60分钟,然后加入3.11g亚硫酸氢钠,5分钟后加入5.98g过硫酸铵,40分钟左右开始反应,体系粘度随着反应进行快速增大,当出现爬杆现象时,加入1.2kg的无水硫酸钠和1.2kg的硫酸铵,随后,体系粘度下降成乳,45℃保温12小时,得到旋转粘度259mPa·s的乳白色乳液,在1mol/L的氯化钠水溶液中,其特性粘度是470mL/g。
实施例5
向500L的反应釜中,加入156.17kg去离子水,开动搅拌,搅拌速度50转/分钟,然后加入63.16kg硫酸铵、11.48kg无水硫酸钠、46.61kg丙烯酰胺、8.01kg丙烯酸、14.35kg稳定剂、25.77gEDTA,用氢氧化钠把体系的pH值调至7。升温至30℃,通氮驱氧60分钟,然后加入18.66g亚硫酸氢钠,5分钟后加入35.89g过硫酸铵,40分钟左右开始反应,体系粘度随着反应进行快速增大,当出现爬杆现象时,加入7.18kg的无水硫酸钠和7.18kg的硫酸铵,随后,体系粘度下降成乳,45℃保温12小时,得到旋转粘度265mPa·s的乳白色乳液,在1mol/L的氯化钠水溶液中,其特性粘度是495mL/g。
实施例6
向2000L的反应釜中,加入780.86kg去离子水,开动搅拌,搅拌速度50转/分钟,然后加入315.79kg硫酸铵、57.42kg无水硫酸钠、232.54kg丙烯酰胺、8.01kg丙烯酸、40.05kg稳定剂、128.86gEDTA,用氢氧化钠把体系的pH值调至7。升温至30℃,通氮驱氧60分钟,然后加入93.3g亚硫酸氢钠,5分钟后加入179.43g过硫酸铵,40分钟左右开始反应,体系粘度随着反应进行快速增大,当出现爬杆现象时,加入35.89kg的无水硫酸钠和35.89kg的硫酸铵,随后,体系粘度下降成乳,45℃保温12小时,得到旋转粘度255mPa·s的乳白色乳液,在1mol/L的氯化钠水溶液中,其特性粘度是493mL/g。
实施例7
CB1B-6井隶属于中石化胜利油田有限公司海洋采油厂,于1999年8月27日投产,并于2005年9月23日转为注水井,调剖层位于馆上段,吸水层厚度为36m,平均渗透率为1108.1×10-3μm2,平均孔隙度为36.98%,泥质含量为9.96%,目前属于二级三段注水,干线压力8.4MPa,井口压力为5.6MPa,日配注量为260m3,累积注水20.29万m3。压力降落时间为95s,对应油井日产油143.6t,平均含水42.6%。该井于2008年10月15号到10月20号,采用阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液进行连续调剖作业,施工方法是把阴离子水包水乳液配制2%的水溶液,配制方法为配液池中注满水,开启搅拌,把阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液倒入池中,10分钟左右溶液搅拌均匀。然后把50%乳液重量的酚醛树脂交联剂倒入池中,搅拌10分钟左右,调剖剂配制完成。首先以10m3/h的注入排量试注一小时,注入压力为2.6MPa,随后以12m3/h的排量,分三个段塞共注入990m3交联体系,三个段塞的注入量分别为330m3、270m3、270m3,随后过顶替120m3高浓度聚合物溶液,最后顶替8m3海水以确保药剂完全注入地层,实际注入聚合物乳液20.1t,交联剂6.84t,施工压力有2.6MPa慢慢的增加到5.6MPa,一直到施工结束压力基本保持不变,现场施工非常正常。表一为施工后对应油井的增产效果。
表一 CB1B-6井施工前后对应油井动态生产参数
实施例8
GD2-21-15井隶属于中石化胜利油田孤岛采油厂该井施工前日产液量为79.3t,日产油量1.982t,含水97.5%,于2010年7月9日施工,施工方法是把阴离子水包水乳液配制2%的水溶液,配制方法是先把一个10m3左右的水池注满水,开启搅拌,把阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液慢慢倒入池中,溶液搅拌10分钟后,再把酚醛树脂交联剂倒入池中,交联剂的加量是乳液的一半,搅拌10分钟左右,调剖剂配制完成。现场施工排量10-15m3/h,实际注入堵剂300m3,折合阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液6t。施工泵压由0.6MPa上升至7MPa,现场施工顺利。开井后日产液量80.4t,日产油量3.816t,含水降至95.3%,但是由于日产液量较大,导致含水上升,日产油量下降,为防止对刚刚形成的冻胶堵层产生破坏,产液量及时作出了调整,日产液量慢慢由80.4t下降到60.5t,日产油量增加到5.203t,相比施工前增加了3.2t,含水下降到91.4%,相比施工前下降了6.1%,就目前效果来看堵水作业取得了较好的效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液堵水调剖剂,其特征在于:所述的阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液堵水调剖剂是由阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液和交联剂组成,交联剂占阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液的30-150wt%,所述的阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液是水溶性非离子单体、阴离子单体在无机盐、稳定剂、螯合剂、去离子水的存在下由引发剂引发聚合而成,所述的交联剂为酚醛树脂、铬交联剂中的一种或几种。
2.如权利要求1所述的阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液堵水调剖剂,其特征在于:所述的无机盐是无水硫酸钠、硫酸铵、氯化钠或磷酸钠其中的一种或几种,其含量占阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液的20-30wt%。
3.如权利要求1所述的阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液堵水调剖剂,其特征在于:所述的水溶性非离子单体为丙烯酰胺,其含量占水溶性非离子单体和阴离子单体总和的80-99mol%。
4.如权利要求1所述的阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液堵水调剖剂,其特征在于:所述的阴离子单体是丙烯酸、丙烯酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸其中的一种或几种,其含量占水溶性非离子单体和阴离子单体总和的1-20mol%。
5.如权利要求1所述的阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液堵水调剖剂,其特征在于:所述的稳定剂为一种阴离子聚合物,该聚合物由阴离子单体聚合而成,该阴离子单体是丙烯酸、丙烯酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸其中的一种或几种,该稳定剂的质量占阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液的4-7wt%。
6.如权利要求1所述的阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液堵水调剖剂,其特征在于:所述的螯合剂是乙二胺四乙酸二钠,其加入量占阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液的0.005-0.1wt%。
7.如权利要求1所述的阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液堵水调剖剂,其特征在于:所述的引发剂为氧化还原引发剂或水溶性偶氮类引发剂或两种引发体系复合使用,氧化剂为过硫酸铵或过硫酸钾,还原剂为无水亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,水溶性偶氮类引发剂为V2,2'-氮杂双(2-咪唑啉)二盐酸盐或2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐,引发剂的用量为水溶性非离子单体和阴离子单体质量总和的0.006%-0.01wt%。
8.如权利要求1所述的阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液堵水调剖剂,其特征在于:去离子水的加入量占阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液的40-60wt%。
9.如权利要求1所述的阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液堵水调剖剂,其特征在于:所述阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液的制备方法的具体步骤如下:
把去离子水、稳定剂、占全部无机盐总量的70wt%无机盐、非离子单体、阴离子单体、螯合剂、加入到反应容器内搅拌均匀,把pH值调节到5-9之间,通氮,加入引发剂引发反应,在反应过程中随着乳液粘度的增大缓慢加入剩余的30wt%的无机盐,保温8-12小时后放料,即得阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液。
10.如权利要求1-9任一项所述的阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液堵水调剖剂的使用方法,其特征在于:所述使用方法的具体步骤如下:把阴离子聚丙烯酰胺水包水乳液就地或在线稀释配制成质量浓度为0.6%-4%水溶液,然后加入交联剂,搅拌均匀,打入地层即可。
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