CN1204677A - 一种油藏堵水胶凝液的制法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种油藏堵水和调整地层吸水剖面的胶凝液制法。现有技术中,木素磺酸盐无铬胶凝液制法复杂,且不能在中性或弱碱性条件下使用。本发明采用木素磺酸钠与酚、醛、磺化栲胶和聚合物进行交联,不对木素磺酸盐进行改性,而是直接配制。配方中包括木素磺酸盐、酚、醛、磺化缩合栲胶、聚合物和氯化锌。该方法工艺较简单,不需制备中间产物,获得的胶凝液可用于封堵油层出水或调整注水井周围的吸水剖面。
Description
本发明属于一种油藏堵水和调整地层吸水剖面的胶凝液制法。
油田出水是注水开发的油田遇到的普遍现象。随着水边缘的推进，由于地层的非均质性，油水流度比的不同以及作业方式不当等原因，油层可能过早出水，使原油采收率降低。为此，需要对出水进行封堵。
另外，由于地层的非均质性，注入地层的水绝大部分被厚度不大的高渗透带所吸收，致使注入剖面很不均匀。为了提高注入水的波及系数，可以向油层注入胶凝液，降低高渗透地层的渗透率，从而调整吸水剖面。
以制浆造纸工业的副产物木素磺酸盐为主要原料制成胶凝液，可以用作堵水剂或是调剖剂，原料丰富，价格低廉。为了改善凝胶的粘弹性，人们提出了复合堵剂的概念，即胶凝液中不但含有木素磺酸盐和重铬酸盐，还含有聚合物(一般是聚丙烯酰胺或改性聚丙烯酰胺)(解通成等，《油田化学》1986年第3卷第3期)。这种胶凝体系，因加入大量有毒的重铬酸盐，易对环境造成污染，目前使用范围已经缩小。马宝岐等研制出一种含改性木素磺酸盐和聚丙烯酰胺的胶凝液(《油田化学》，1990年，第7卷，第1期)，适用于温度为70～90℃的地层。该堵剂成胶缓慢，特别适合大剂量注入。但木素磺酸钠需经改性，制备工艺较复杂。谌凡更等对木素磺酸盐的改性方法作了改进，使胶凝液的适用温度范围扩大到50～90℃，适用的pH值范围为5．0～6．5(《油田化学》，1993年，第10卷，第4期)。上述两种方法都存在工艺复杂的缺点，制备的胶凝液只能在酸性条件下使用。
本发明的目的在于克服现有无铬木素磺酸盐-聚合物堵剂制备方法复杂、不能在中性或弱碱性条件下使用的缺点，改进其性能，扩大其适用范围。
本发明提供的胶凝液的制备方法，采用木素磺酸盐与酚、醛和聚合物进行交联，其特点是不对木素磺酸盐进行改性，也不用制备中间产物，而是直接配制，先将聚合物溶解于水，再加入木素磺酸盐、酚、醛、磺化缩合栲胶、氯化锌，最后调节pH值至5～6，或是将所有组分分别配成溶液，再按配方中的比例混合。典型配方中含有：
木素磺酸盐 2．0％～5．0％ 酚 0．1％～0．5％
醛 0．2％～0．8％ 磺化栲胶 0．01％～0．05％
聚合物 0．2％～0．6％ 氯化锌 0．01％～0．05％
本发明所用木素磺酸盐可以是任何一种由木材经酸性亚硫酸盐法蒸煮制得的木素磺酸钠，酚可以是苯酚、甲酚、邻苯二酚以及对苯二酚中的任何一种，醛可以是甲醛、乙醛、呋喃甲醛中的任何一种，聚合物可以是聚丙烯酰胺或甲叉基聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺既可以用不水解的，也可以用部分水解的，部分水解聚丙烯酰胺的水解度不高于30％。聚合物的平均相对分子质量应控制在3×106～1×107之间。在本发明中，如果木素磺酸盐是用含缩合单宁的原料制成的，则配方中可不加入磺化缩合栲胶。
用本发明所述方法制备的胶凝液，在常温下粘度为20～80mPa·s，它可在pH值5～7．5、温度50～95℃范围内生成粘度大于105mPa·s的弹性凝胶，生成凝胶所需时间在6～72h之间可控，生成的凝胶粘度在105mPa·s以上。凝胶耐温可达105℃。它既可用于封堵油层出水，也可用于改变注水井周围的吸水剖面。向气相渗透率为1．0～10．0μm2的人造岩心注入胶凝液，在90℃成胶后，测得封堵效率可达95％以上。将渗透率不同的岩心并联，在恒速驱替条件下，用合注分采方式研究岩心的吸水剖面。结果表明，注调剖剂前，高渗透岩心吸水量占总吸水量的90％以上，而低渗透岩心基本不吸水，注调剖剂后，调剖剂主要进入高渗透岩心，成胶后，渗透率最高的岩心吸水量下降到40％以下，而渗透率最低的岩心，吸水量也上升到6％，这表明吸水剖面得到明显改善。现场使用时，将胶凝液注入地层，胶凝液在地层温度下延迟交联，形成凝胶，从而封堵出水带或高渗透带。地层当地层温度不高于100℃时，生成的凝胶有效期可达6个月。胶凝液注入地层后，如果出于某种原因需要解除凝胶对地层的封堵，只需向地层注入浓度为1％～3％的氢氧化钠溶液，即可使生成的凝胶溶解。
实施例1：
将0．3g聚丙烯酰胺(平均相对分子质量3×106～6×106，不水解)缓慢加到100ml水中，加热至40℃，搅拌使之溶解。冷却后，加入3g白皮松木素磺酸钠、0．3g苯酚、1ml36％甲醛溶液、0．01g氯化锌、0．1g磺化落叶松栲胶(固形物含量20％)，搅拌，使所有固体原料充分溶解，用1mol／l盐酸调节溶液pH值至5．5。实施例2：
将0．4g聚丙烯酰胺(平均相对分子质量3×106～6×106，水解度20％)缓慢加到100ml水中，在室温下搅拌使之溶解。然后加入3g白皮松木素磺酸钠、0．25g苯酚、1ml36％甲醛溶液、0．01g氯化锌、0．1g磺化落叶松栲胶(固形物含量20％)，搅拌，使所有固体原料充分溶解，用1mol／l盐酸调节溶液pH值至5．5。实施例3：
将0．4g甲叉基聚丙烯酰胺(平均相对分子质量4×106～6×106)缓慢加到100ml水中，加热至40℃，搅拌使之溶解。冷却后，加入3g白皮松木素磺酸钠、0．25g苯酚、1ml36％甲醛溶液、0．01g氯化锌、0．1g磺化黑荆树栲胶(固形物含量20％)，搅拌，使所有固体原料充分溶解，用1mol／l盐酸调节溶液pH值至5．5。实施例4：
将0．4g聚丙烯酰胺(平均相对分子质量4×106～6×106)缓慢加到100ml水中，加热至40℃，搅拌使之溶解。冷却后，加入3g由提取过栲胶的黑荆树皮制成的木素磺酸钠、0．2g对苯二酚、1ml36％甲醛溶液、0．01g氯化锌，搅拌，使所有固体原料充分溶解，用1mol／l盐酸调节溶液pH值至5．5。实施例5：
将0．5g聚丙烯酰胺(平均相对分子质量4×106～6×106，水解度20％)缓慢加到100ml水中，在室温下搅拌使之溶解。然后加入4．5g由提取过栲胶的黑荆树皮制成的木素磺酸钠、0．3g对苯二酚、0．5ml呋喃甲醛、0．01g氯化锌，搅拌，使所有原料充分溶解，用1mol／l盐酸调节溶液pH值至5．5。实施例6：
将0．5g聚丙烯酰胺(平均相对分子质量4×106～6×106，水解度20％)缓慢加到50ml水中，在室温下搅拌使之溶解。同时，将4．5g由提取过栲胶的黑荆树皮制成的木素磺酸钠、0．3g对苯二酚、0．5ml呋喃甲醛、0．01g氯化锌加到50ml水中，搅拌使其溶解，再将两种溶液混合，用1mol／l盐酸调节pH值至6。
Claims (5)
1．一种油藏堵水胶凝液的制备方法，采用木素磺酸盐与酚、醛、栲胶和聚合物进行交联，其特征在于不对木素磺酸盐进行改性，而是直接配制，先将聚合物溶解于水，加入木素磺酸盐、酚、醛、磺化缩合栲胶和氯化锌，最后调节pH值至5～6。配方含有：木素磺酸盐2％～5％，酚0．1％～0．5％，醛0．2％～0．8％，磺化缩合栲胶0．01％～0．05％，聚合物0．2％～0．6％，氯化锌0．01％～0．05％。
2．根据权利要求1中所述的方法，其特征在于所述的木素磺酸盐是任何一种木材经酸性亚硫酸盐法蒸煮制得的木素磺酸钠。
3．根据权利要求1中所述的方法，其特征在于所述的酚是苯酚、邻苯二酚或对苯二酚。
4．根据权利要求1中所述的方法，其特征在于所述的醛是甲醛、乙醛或呋喃甲醛。
5．根据权利要求1中所述的方法，其特征在于所用的聚合物是聚丙烯酰胺或甲叉基聚丙烯酰胺，其水解度不高于30％，平均相对分子质量在3×106～1×107之间。
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