CN106634907A - 聚乙烯亚胺类堵水调剖剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚乙烯亚胺类堵水调剖剂，其由以下组分构成：部分水解聚丙烯酰胺0.05％‑5％，交联剂聚乙烯亚胺0.01％‑0.5％，延缓成胶剂0.05％‑1％，稳定剂0.1％‑3％，调节剂0.01％‑0.05％，余量为水，各组分之和为100％，以重量百分比计。本发明还涉及所述的聚乙烯亚胺类堵水调剖剂的制备方法。

Description

聚乙烯亚胺类堵水调剖剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚乙烯亚胺类堵水调剖剂及其制备方法。
背景技术
目前，水驱油藏普遍进入特高含水期，特高含水期剩余油的分布更加零散，加上长期开发，近井地带冲刷严重，剩余油饱和度低，非均质导致的不均衡驱替严重影响了水驱开发效果。深部调驱是“稳油控水”改善水驱油藏开发效果的重要举措。聚丙烯酰胺和铬、酚醛交联剂形成的聚合物冻胶目前是堵水调剖技术中的主导体系，年用量在3000吨左右，污染地下水对人体有害，如果残存在原油中还会使炼化催化剂中毒。因此，随着开发难度的加大，环保意识的增加，开发能够深部运移的环保交联体系意义重大。
关于聚乙烯亚胺堵水调剖剂，中国专利申请201310497016.3公开了一种聚乙烯亚胺冻胶调剖堵水剂，所述的一种聚乙烯亚胺冻胶调剖堵水剂是由部分水解聚丙烯酰胺与交联剂聚乙烯亚胺发生反应而形成，所形成的体系成胶时间为0-32h。中国专利申请201410851643.7公开了一种聚乙烯亚胺交联高温堵水调剖剂及其制备方法，主要使用的聚合物是丙烯酰胺与丙烯酸叔丁酯的二元共聚物，其成胶时间＜2d。
因此，仍需要不断开具有优异性能的堵水调剖剂。
发明内容
本发明提供一种聚乙烯亚胺类堵水调剖剂，其由以下组分构成：部分水解聚丙烯酰胺0.05％-5％，交联剂聚乙烯亚胺0.01％-0.5％，延缓成胶剂0.05％-1％，稳定剂0.1％-3％，调节剂0.01％-0.05％，余量为水，各组分之和为100％，以重量百分比计。
本发明还涉及聚乙烯亚胺类堵水调剖剂的制备方法，其包含以下步骤：
(1)在油田注入水中加入延缓成胶剂、稳定剂和部分水解聚丙烯酰胺，常温下搅拌直至部分水解聚丙烯酰胺完全溶解；
(2)加入交联剂聚乙烯亚胺，混合直至均匀，得到堵水调剖剂；
(3)加入调节剂使得堵水调剖剂体系的pH稳定在10-12之间。
本发明中含有特定量的延缓成胶剂，其在形成冻胶的过程中起到屏蔽作用，可以大幅度延缓聚乙烯亚胺堵水调剖剂的成胶时间，体系在150℃条件下，成胶时间可以延缓到6-7d，增加了现场可泵入时间，有利于堵水调剖剂进入油藏深部，为进一步提高采收率奠定了良好的基础。
具体实施方式
本发明提供一种聚乙烯亚胺类堵水调剖剂，其由以下组分构成：部分水解聚丙烯酰胺0.05％-5％，交联剂聚乙烯亚胺0.01％-0.5％，延缓成胶剂0.05％-1％，稳定剂0.1％-3％，调节剂0.01％-0.05％，余量为水，各组分之和为100％，以重量百分比计。
在本发明的一个实施方案中，聚乙烯亚胺类堵水调剖剂由以下组分构成：部分水解聚丙烯酰胺0.1％-3.5％，交联剂聚乙烯亚胺0.03％-0.3％，延缓成胶剂0.1％-0.6％，稳定剂0.3％-2％，调节剂0.01％-0.05％，余量为水；各组分之和为100％，以重量百分比计。
在本发明的一个优选实施方案中，部分水解聚丙烯酰胺0.2％-1.5％，交联剂聚乙烯亚胺0.05％-0.25％，延缓成胶剂0.1％-0.3％，稳定剂0.3％-1％，调节剂0.01％-0.05％，余量为水，各组分之和为100％，以重量百分比计。
在本发明的一个实施方案中，所述延缓成胶剂为2-甲基-5-丙烯酰胺基丙磺酸、乙烯基丙磺酸、或烯丙基磺酸，或其混合物。
在本发明的一个实施方案中，所述延缓成胶剂的用量为聚乙烯亚胺的0.01-6倍，优选0.1-4倍，更优选0.1-2倍。
在本发明的一个实施方案中，所述部分水解聚丙烯酰胺为非离子型聚丙烯酰胺或阴离子型聚丙烯酰胺，其水解度3％-8％，优选3％-7％，更优选3％-5％。
在本发明的一个实施方案中，交联剂聚乙烯亚胺的分子量300-3000，优选1000-2000；其固含量30％-50％，优选30％-45％，更优选35-45％。
在本发明的一个实施方案中，所述调节剂为PH值调节剂，选自强酸弱碱盐，例如氨水、碳酸钠、碳酸氢钠、醋酸钠中的一种，或其混合物。
在本发明的一个实施方案中，稳定剂为硫脲、尿素或者其混合物。
本发明还涉及所述的聚乙烯亚胺类堵水调剖剂的制备方法，其包含以下步骤：
(1)在油田注入水中加入延缓成胶剂、稳定剂和部分水解聚丙烯酰胺，常温下搅拌直至部分水解聚丙烯酰胺完全溶解；
(2)加入交联剂聚乙烯亚胺，混合直至均匀，得到堵水调剖剂；
(3)加入调节剂使得堵水调剖剂体系的pH稳定在10-12之间。
在本发明中，除非另外说明，否则所有份数或百分数均为重量份或重量百分数。
在本发明中，所用物质均为已知物质，可以购得或通过已知的方法合成。
在本发明中，所用装置或设备均为所述领域已知的常规装置或设备，均可购得。
下文将结合实施例具体说明本发明，但本发明并不限于以下实施例。
实施例
实施例1
在1000g油田注入水中，加入2.0g 2-甲基-5-丙烯酰胺基丙磺酸和乙烯基丙磺酸(两者重量比为1:1)的混合物、6.0g硫脲、和12g水解度为8％的非离子型聚丙烯酰胺，常温下搅拌2-3h至非离子型聚丙烯酰胺完全溶解，然后加入1.0g的分子量为3000，固含量50％的交联剂聚乙烯亚胺，搅拌均匀，之后加入0.3g碳酸钠和碳酸氢钠(两者重量比为1:1)的混合物搅拌均匀，即得聚乙烯亚胺堵水调剖剂。该堵水调剖剂在150℃下成冻时间6d，冻胶强度0.076MPa。
实施例2
在1000g油田注入水中，加入5.0g 2-甲基-5-丙烯酰胺基丙磺酸、8.0g硫脲和30g水解度为8％的非离子型聚丙烯酰胺，常温下搅拌2-3h至非离子型聚丙烯酰胺完全溶解，然后加入3.0g的分子量为3000、固含量50％的交联剂聚乙烯亚胺，搅拌均匀；之后加入0.4g碳酸钠和碳酸氢钠(两者重量比为1:1)的混合物搅拌均匀，即得聚乙烯亚胺堵水调剖剂。该堵水调剖剂在150℃下成冻时间6d，冻胶强度0.078MPa。
实施例3
在1000g油田注入水中，加入3.0g 2-甲基-5-丙烯酰胺基丙磺酸和烯丙基磺酸(两者重量比为1:1)的混合物、5.0g尿素、和15g水解度为7％的阴离子型聚丙烯酰胺，常温下搅拌2-3h至非离子型聚丙烯酰胺完全溶解，然后加入1.5g的分子量为3000，固含量50％的交联剂聚乙烯亚胺，搅拌均匀，之后加入0.35g碳酸钠搅拌均匀，即得聚乙烯亚胺堵水调剖剂。该堵水调剖剂在150℃下成冻时间6d，冻胶强度0.075MPa。
实施例4
在1000g油田注入水中，加入2.8g 2-甲基-5-丙烯酰胺基丙磺酸和乙烯基丙磺酸(两者重量比为1:1)的混合物、7.0g硫脲、和10g水解度为8％的非离子型聚丙烯酰胺，常温下搅拌2-3h至非离子型聚丙烯酰胺完全溶解，然后加入2.0g的分子量为3000，固含量45％的交联剂聚乙烯亚胺，搅拌均匀，之后加入0.3g碳酸钠和碳酸氢钠(两者重量比为1:1)的混合物搅拌均匀，即得聚乙烯亚胺堵水调剖剂。该堵水调剖剂在150℃下成冻时间7d，冻胶强度0.079MPa。
实施例5
在1000g油田注入水中，加入1.2g 2-甲基-5-丙烯酰胺基丙磺酸、5.0g硫脲、和10g水解度为7％的非离子型聚丙烯酰胺，常温下搅拌2-3h至非离子型聚丙烯酰胺完全溶解，然后加入1.0g的分子量为3000，固含量45％的交联剂聚乙烯亚胺，搅拌均匀，之后加入0.3g碳酸钠和碳酸氢钠(两者重量比为1:2)的混合物搅拌均匀，即得聚乙烯亚胺堵水调剖剂。该堵水调剖剂在150℃下成冻时间7d，冻胶强度0.078MPa。
实施例6
在1000g油田注入水中，加入2.0g 2-甲基-5-丙烯酰胺基丙磺酸和乙烯基丙磺酸(两者重量比为2:1)的混合物、6.0g硫脲、和12g水解度为8％的非离子型聚丙烯酰胺，常温下搅拌2-3h至非离子型聚丙烯酰胺完全溶解，然后加入1.0g的分子量为3000，固含量50％的交联剂聚乙烯亚胺，搅拌均匀，之后加入0.3g氨水搅拌均匀，即得聚乙烯亚胺堵水调剖剂。该堵水调剖剂在150℃下成冻时间6d，冻胶强度0.075MPa。
实施例7
在1000g油田注入水中，加入1.2g乙烯基丙磺酸、5.0g硫脲、和11g水解度为7％的非离子型聚丙烯酰胺，常温下搅拌2-3h至非离子型聚丙烯酰胺完全溶解，然后加入1.1g的分子量为3000，固含量45％的交联剂聚乙烯亚胺，搅拌均匀，之后加入0.3g碳酸钠和碳酸氢钠(两者重量比为1:2)的混合物搅拌均匀，即得聚乙烯亚胺堵水调剖剂。该堵水调剖剂在150℃下成冻时间6.5d，冻胶强度0.078MPa。
实施例8
在1000g油田注入水中，加入2.0g烯丙基磺酸、6.0g硫脲、和12g水解度为8％的阴离子型聚丙烯酰胺，常温下搅拌2-3h至非离子型聚丙烯酰胺完全溶解，然后加入1.0g的分子量为3000，固含量50％的交联剂聚乙烯亚胺，搅拌均匀，之后加入0.3g氨水搅拌均匀，即得聚乙烯亚胺堵水调剖剂。该堵水调剖剂在150℃下成冻时间6d，冻胶强度0.075MPa。

Claims (9)

1.一种聚乙烯亚胺类堵水调剖剂，其由以下组分构成：部分水解聚丙烯酰胺0.05％-5％，交联剂聚乙烯亚胺0.01％-0.5％，延缓成胶剂0.05％-1％，稳定剂0.1％-3％，调节剂0.01％-0.05％，余量为水，各组分之和为100％，以重量百分比计。
2.权利要求1的聚乙烯亚胺类堵水调剖剂，其由以下组分构成：部分水解聚丙烯酰胺0.1％-3.5％，交联剂聚乙烯亚胺0.03％-0.3％，延缓成胶剂0.1％-0.6％，稳定剂0.3％-2％，调节剂0.01％-0.05％，余量为水；更优选部分水解聚丙烯酰胺0.2％-1.5％，交联剂聚乙烯亚胺0.05％-0.25％，延缓成胶剂0.1％-0.3％，稳定剂0.3％-1％，调节剂0.01％-0.05％，余量为水，各组分之和为100％，以重量百分比计。
3.权利要求1或2的聚乙烯亚胺类堵水调剖剂，其特征在于所述延缓成胶剂为2-甲基-5-丙烯酰胺基丙磺酸、乙烯基丙磺酸、或烯丙基磺酸，或其混合物。
4.权利要求1或2的聚乙烯亚胺类堵水调剖剂，其特征在于所述延缓成胶剂的用量为聚乙烯亚胺的0.01-6倍，优选0.1-4倍，更优选0.1-2倍。
5.权利要求1或2的聚乙烯亚胺类堵水调剖剂，其特征在于，所述部分水解聚丙烯酰胺为非离子型聚丙烯酰胺或阴离子型聚丙烯酰胺，水解度3％-8％，优选3％-7％，更优选3％-5％。
6.权利要求1或2的聚乙烯亚胺类堵水调剖剂，其特征在于交联剂聚乙烯亚胺的分子量300-3000，优选1000-2000；其固含量30％-50％，优选30％-45％，更优选35-45％。
7.权利要求1或2的聚乙烯亚胺类堵水调剖剂，其特征在于所述调节剂为PH值调节剂，选自强酸弱碱盐，例如氨水、碳酸钠、碳酸氢钠、醋酸钠中的一种，或其混合物。
8.权利要求1或2的聚乙烯亚胺类堵水调剖剂，其特征在于稳定剂为硫脲、尿素或者其混合物。
9.如权利要求1-8任一项所述的聚乙烯亚胺类堵水调剖剂的制备方法，其包含以下步骤：
(1)在油田注入水中加入延缓成胶剂、稳定剂和部分水解聚丙烯酰胺，常温下搅拌直至部分水解聚丙烯酰胺完全溶解；
(2)加入交联剂聚乙烯亚胺，混合直至均匀，得到堵水调剖剂；
(3)加入调节剂使得堵水调剖剂体系的pH稳定在10-12之间。
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