CN107794015A - 堵调用聚乙烯亚胺交联延缓剂及其制备方法和用途 - Google Patents

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张学超
胡秋平
唐培忠
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王昊
朱妍婷
衣哲
唐延彦
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Abstract

本发明涉及一种堵调用聚乙烯亚胺交联延缓剂，其由以下组分构成：络合剂0.5％‑5.5％，其由尿素、氯化钠和氯化镁按照1:1.5‑3:0.5‑2，优选1:1.8‑2.5:0.6‑1.5的重量比混合而成；稳定剂1％‑6％，其为多元醇或聚醇；pH调节剂2％‑10％，其为碱金属氢氧化物或氨水；余量为去离子水；其中各组分之和为100％，以重量百分比计。本发明还涉及所述的堵调用聚乙烯亚胺交联延缓剂的制备方法和用途。

Description

堵调用聚乙烯亚胺交联延缓剂及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种堵调用聚乙烯亚胺交联延缓剂及其制备方法和用途。
背景技术
国内外的研究表明，目前堵调施工中所用堵水剂有聚合物冻胶类、水泥固结类、沉淀类等。其中聚合物冻胶类堵水剂是目前堵水调剖中的主要工艺，该技术通过聚合物溶液和交联剂反应生成冻胶封堵出水层段，其中交联剂一般为铬交联剂和酚醛交联剂，现场应用中常受制于环保问题，为此开发的一种低毒环保的聚乙烯亚胺交联体系，能起到一定程度的增油降水效果。堵调用聚乙烯亚胺交联体系主要由聚丙烯酰胺溶液和聚乙烯亚胺交联剂组成，在油田堵调中具有广阔是应用前景，但聚乙烯亚胺交联体系目前存在的问题主要在于交联时间短、交联时间不可控的问题。因此，仍然需要研制新型的交联延缓剂，其不仅能延缓聚乙烯亚胺交联体系交联时间，并且在有限交联时间内实现交联可控。
发明内容
本发明提供一种堵调用聚乙烯亚胺交联延缓剂，其由以下组分构成：
络合剂0.5％-5.5％，其由尿素、氯化钠和氯化镁按照1:1.5-3:0.5-2，优选1:1.8-2.5:0.6-1.5的重量比混合而成；
稳定剂1％-6％，其为多元醇或聚醇；
pH调节剂2％-10％，其为碱金属氢氧化物或氨水；
余量为去离子水，
其中各组分之和为100％，以重量百分比计。
本发明还涉及堵调用聚乙烯亚胺交联延缓剂的制备方法，其包含以下步骤：
(1)搅拌下，在去离子水中加入络合剂，搅拌均匀；
(2)在(1)中溶液中加入稳定剂，搅拌均匀；
(3)在(2)中溶液中加入pH值调节剂，搅拌20分钟以上，得到产品。
本发明还提供了所述的堵调用聚乙烯亚胺交联延缓剂的用途，其用于由聚丙烯酰胺溶液和聚乙烯亚胺交联剂组成的堵调用聚乙烯亚胺交联体系，以延缓、控制交联时间。
本发明提供的堵调用聚乙烯亚胺交联延缓剂为水溶液，在聚乙烯亚胺交联体系配制过程中加入，能快速分散均匀，起到良好的延缓、控制交联时间的作用。在不影响交联强度的情况下极大了延缓的体系的交联时间，使得体系能加入地层后交联，起到堵水调剖的作用。
具体实施方式
本发明提供了一种堵调用聚乙烯亚胺交联延缓剂，其由以下组分构成：
络合剂0.5％-5.5％，其由尿素、氯化钠和氯化镁按照1:1.5-3:0.5-2，优选1:1.8-2.5:0.6-1.5的重量比混合而成；
稳定剂1％-6％，其为多元醇或聚醇；
pH调节剂2％-10％，其为碱金属氢氧化物或氨水；
余量为去离子水；
其中各组分之和为100％，以重量百分比计。
在本发明的一个实施方案中，所述堵调用聚乙烯亚胺交联延缓剂，其由以下组分构成：络合剂1.0％-4.5％；优选1.5％-3.5％；稳定剂1.5％-4％，优选2％-3％；pH调节剂3％-8％，优选4％-6％；余量为去离子水；其中各组分之和为100％，以重量百分比计。
在本发明的一个实施方案中，所述稳定剂为乙二醇、丙三醇或分子量为400-2000的聚乙二醇。
在本发明的一个实施方案中，所述pH调节剂为碱金属氢氧化物的水溶液，例如氢氧化钠的水溶液，浓度为20-45重量％。氨水为市购产品，浓度为25-28％。
本发明还涉及所述的所述的堵调用聚乙烯亚胺交联延缓剂的制备方法，其包含以下步骤：
(1)搅拌下，在去离子水中加入络合剂，搅拌均匀；
(2)在(1)中溶液中加入稳定剂，搅拌均匀；
(3)在(2)中溶液中加入pH值调节剂，搅拌20分钟以上，得到产品。
在本发明的一个实施方案中，所述搅拌速度为500-1000转/分钟，优选800-1000转/分钟；步骤(3)中搅拌时间优选为30-45分钟。
本发明还涉及所述的堵调用聚乙烯亚胺交联延缓剂的用途，其用于由聚丙烯酰胺溶液和聚乙烯亚胺交联剂组成的堵调用聚乙烯亚胺交联体系，以延缓、控制交联时间。
在本发明的一个实施方案中，所述延缓剂的用量，以重量比计为聚乙烯亚胺的0.2-5倍，优选0.5-3倍，更优选0.8-1.5倍。
在堵调用聚乙烯亚胺交联体系中，其主要由聚丙烯酰胺溶液中加入聚乙烯亚胺交联剂后使用，在本发明的一个实施方案中，所述聚丙烯酰胺溶液为部分水解聚丙烯酰胺，具体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％；交联剂聚乙烯亚胺的分子量300-3000，优选1000-2000；固含量30％-50％。在该体系中加入本发明的交联延缓剂，在不影响交联强度的情况下可显著延缓的体系的交联时间。
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
分别称量络合剂5.5千克，其由尿素、氯化钠和氯化镁按照1:2:1的重量比混合而成；稳定剂乙二醇6千克；pH调节剂45％的氢氧化钠水溶液10千克；去离子水78.5千克。然后，按照以下步骤制备：
(1)在速度为1000转/分钟的搅拌下，在去离子水中加入络合剂，搅拌均匀；
(2)在(1)中溶液中加入稳定剂，搅拌均匀；
(3)在(2)中溶液中加入pH值调节剂，搅拌30分钟，得到产品。
实施例2
分别称量络合剂4.5千克，其由尿素、氯化钠和氯化镁按照1：1.6：1的重量比混合而成；稳定剂丙三醇4千克；pH调节剂45％的氢氧化钠水溶液8千克；去离子水83.5千克。然后，按照以下步骤制备：
(1)在速度为1000转/分钟的搅拌下，在去离子水中加入络合剂，搅拌均匀；
(2)在(1)中溶液中加入稳定剂，搅拌均匀；
(3)在(2)中溶液中加入pH值调节剂，搅拌30分钟，得到产品。
实施例3
分别称量络合剂3.5千克，其由尿素、氯化钠和氯化镁按照1：1.5：1的重量比混合而成；稳定剂乙二醇2.5千克；pH调节剂45％的氢氧化钠水溶液10千克；去离子水84千克。然后，按照以下步骤制备：
(1)在速度为1000转/分钟的搅拌下，在去离子水中加入络合剂，搅拌均匀；
(2)在(1)中溶液中加入稳定剂，搅拌均匀；
(3)在(2)中溶液中加入pH值调节剂，搅拌30分钟，得到产品。
实施例4
分别称量络合剂2.5千克，其由尿素、氯化钠和氯化镁按照1：2：1的重量比混合而成；稳定剂乙二醇2千克；pH调节剂45％的氢氧化钠水溶液6.5千克；去离子水89千克。然后，按照以下步骤制备：
(1)在速度为1000转/分钟的搅拌下，在去离子水中加入络合剂，搅拌均匀；
(2)在(1)中溶液中加入稳定剂，搅拌均匀；
(3)在(2)中溶液中加入pH值调节剂，搅拌30分钟，得到产品。
实施例5
分别称量络合剂3千克，其由尿素、氯化钠和氯化镁按照1：2：1的重量比混合而成；稳定剂分子量为1000的聚乙二醇1.5千克；pH调节剂35％的氢氧化钠水溶液6千克；去离子水89.5千克。然后，按照以下步骤制备：
(1)在速度为1000转/分钟的搅拌下，在去离子水中加入络合剂，搅拌均匀；
(2)在(1)中溶液中加入稳定剂，搅拌均匀；
(3)在(2)中溶液中加入pH值调节剂，搅拌30分钟，得到产品。
实施例6
分别称量络合剂1千克，其由尿素、氯化钠和氯化镁按照1：2：1的重量比混合而成；稳定剂分子量为1000的聚乙二醇2千克；pH调节剂35％的氢氧化钠水溶液7千克；去离子水90千克。然后，按照以下步骤制备：
(1)在速度为1000转/分钟的搅拌下，在去离子水中加入络合剂，搅拌均匀；
(2)在(1)中溶液中加入稳定剂，搅拌均匀；
(3)在(2)中溶液中加入pH值调节剂，搅拌30分钟，得到产品。
应用实施例
在堵调用聚乙烯亚胺交联体系中添加本发明实施例1的延缓剂的室内实验表明：
在2000mg/L聚丙烯酰胺溶液中加入1000mg/L聚乙烯亚胺交联剂，在70℃下成胶时间小于0.5h，交联粘度为210mPa.s；在2000mg/L聚丙烯酰胺溶液中加入1000mg/L聚乙烯亚胺交联剂，再加入1000mg/L本发明的交联延缓剂，在70℃下成胶时间能达到8h，交联粘度为266mPa.s，在不影响交联强度的情况下极大延缓了体系的交联时间。因此，本发明的体系可以在加入地层后交联，起到优异的堵水调剖的作用。

Claims (7)

1.一种堵调用聚乙烯亚胺交联延缓剂，其由以下组分构成：
络合剂0.5％-5.5％，其由尿素、氯化钠和氯化镁按照1:1.5-3:0.5-2，
优选1:1.8-2.5:0.6-1.5的重量比混合而成；
稳定剂1％-6％，其为多元醇或聚醇；
pH调节剂2％-10％，其为碱金属氢氧化物或氨水；
余量为去离子水；
其中各组分之和为100％，以重量百分比计。
2.权利要求1的堵调用聚乙烯亚胺交联延缓剂，其由以下组分构成：
络合剂1.0％-4.5％；优选1.5％-3.5％；
稳定剂1.5％-4％，优选2％-3％；
pH调节剂3％-8％，优选4％-6％；
余量为去离子水；
其中各组分之和为100％，以重量百分比计。
3.权利要求1或2的堵调用聚乙烯亚胺交联延缓剂，其特征在于所述稳定剂为乙二醇、丙三醇或分子量为400-2000的聚乙二醇。
4.权利要求1或2的堵调用聚乙烯亚胺交联延缓剂，其特征在于所述pH调节剂为碱金属氢氧化物的水溶液，例如氢氧化钠的水溶液，浓度为20-45重量％。
5.如权利要求1-4任一项所述的堵调用聚乙烯亚胺交联延缓剂的制备方法，其包含以下步骤：
(1)搅拌下，在去离子水中加入络合剂，搅拌均匀；
(2)在(1)中溶液中加入稳定剂，搅拌均匀；
(3)在(2)中溶液中加入pH值调节剂，搅拌20分钟以上，得到产品。
6.权利要求1-4任一项所述的堵调用聚乙烯亚胺交联延缓剂的用途，其用于由聚丙烯酰胺溶液和聚乙烯亚胺交联剂组成的堵调用聚乙烯亚胺交联体系，以延缓、控制交联时间。
7.权利要求6所述的用途，其特征在于所述延缓剂的用量，以重量比计为聚乙烯亚胺的0.2-5倍，优选0.5-3倍，更优选0.8-1.5倍。
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