本發(fā)明屬于油田開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種調(diào)剖劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

在油田注水開發(fā)過程中，由于地層的非均質(zhì)性，注入水竄流和繞流現(xiàn)象嚴(yán)重，注入水常沿高滲透層流動(dòng)而波及不到含油的低滲透層，使得油井產(chǎn)出液含水急劇上升，水驅(qū)波及體積和采收率下降。針對(duì)上述問題，調(diào)整注水井吸水剖面、防止注入水竄流和繞流的調(diào)剖技術(shù)在油田開發(fā)中得到了廣泛的重視和發(fā)展。

隨著油田開采的不斷深入，常規(guī)堵水調(diào)剖劑已不能滿足油田正常生產(chǎn)需求，常規(guī)凝膠調(diào)剖劑在用于低溫低礦化度油藏時(shí)能取得較好的應(yīng)用效果，但在用于高溫高礦化度油藏時(shí)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和封堵強(qiáng)度較差，不能滿足調(diào)剖要求。同時(shí)，常用的凝膠調(diào)剖體系所用的交聯(lián)劑如重鉻酸鉀、檸檬酸鋁、各種鉻鹽及有機(jī)交聯(lián)劑如苯酚、甲醛對(duì)環(huán)境有一定的污染。

當(dāng)油田開發(fā)進(jìn)入中后期，開采難度不斷加大，井況也更加復(fù)雜。高溫(90℃-120℃)，高礦化度(10000mg/L-250000mg/L)地質(zhì)條件的井不斷出現(xiàn)。高礦化度會(huì)嚴(yán)重影響凝膠的整體性能，使得凝膠的強(qiáng)度不能得到有效的保證，進(jìn)而影響凝膠在地層中的有效期，影響油田的最終采收率。盡管目前油水井堵水、調(diào)剖技術(shù)已取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但高礦化度油藏的堵水調(diào)剖依然是有待深入研究的技術(shù)難題。盡管現(xiàn)有技術(shù)中有文獻(xiàn)報(bào)道了耐高溫高礦化度聚合物凝膠類堵水調(diào)剖劑，但這些現(xiàn)有技術(shù)的堵水調(diào)剖劑普遍凝膠強(qiáng)度較弱，且穩(wěn)定期較短，實(shí)際應(yīng)用中難以推廣。部分油井因地層水礦化度過高，無法進(jìn)行堵水調(diào)剖等措施，因高含水而減產(chǎn)甚至關(guān)井，這已成為一個(gè)困擾油田可持續(xù)開發(fā)的迫切問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種調(diào)剖劑及其制備方法。

本發(fā)明主要是采用向聚丙烯酰胺溶液中添加各種助劑的方法開發(fā)一種交聯(lián)能力強(qiáng)、具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性的、耐高溫高礦化度的調(diào)剖劑。

本發(fā)明提供一種調(diào)剖劑，所述調(diào)剖劑重量百分比組成如下：0.5-1.0％聚丙烯酰胺、0.1-0.3％復(fù)合交聯(lián)劑、0.1-0.3％穩(wěn)定劑、2-4％無機(jī)顆粒誘導(dǎo)劑、0.04-0.1％除氧劑，其余為礦化度≤15000mg/L的水。

優(yōu)選地，所述調(diào)剖劑重量百分比組成如下：包括0.8％的聚丙烯酰胺、0.25％復(fù)合交聯(lián)劑、0.2％穩(wěn)定劑、3％無機(jī)顆粒誘導(dǎo)劑、0.08％除氧劑，其余為礦化度≤15000mg/L的水。

優(yōu)選地，所述復(fù)合交聯(lián)劑是由以下質(zhì)量百分比的原料組成：0.8％間苯二酚、7％異丙醇、0.4％氨基磺酸和0.7％六亞甲基四胺，余量為水。

進(jìn)一步地，上述調(diào)剖劑中穩(wěn)定劑為對(duì)苯二酚；無機(jī)顆粒誘導(dǎo)劑為碳酸鈉；除氧劑為硫脲。

更進(jìn)一步地，所述復(fù)合交聯(lián)劑按以下方法制備而成：按比例在水中加入異丙醇、氨基磺酸和六亞甲基四胺，攪拌混合均勻，加熱升溫至85-95℃；然后加入間苯二酚，保持溫度不變進(jìn)行反應(yīng)3-4小時(shí)；即得。

本發(fā)明同時(shí)提供上述調(diào)剖劑的制備方法，步驟包括：

(1)在礦化度≤15000mg/L的水中邊攪拌邊加入聚丙烯酰胺，熟化2小時(shí)后形成聚合物溶液；

(2)邊攪拌邊向聚合物溶液中加入復(fù)合交聯(lián)劑和穩(wěn)定劑，待溶解后形成過渡溶液；

(3)再向過渡溶液中加入無機(jī)顆粒誘導(dǎo)劑，形成混合溶液；

(4)將上述混合溶液在120℃下溫度下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，形成有機(jī)/無機(jī)復(fù)合凝膠，即得調(diào)剖劑。

本發(fā)明的有益效果：

⑴本發(fā)明調(diào)剖劑中采用新型復(fù)合交聯(lián)劑，既環(huán)保由經(jīng)濟(jì)適用。同時(shí)，經(jīng)過大量試驗(yàn)證明本發(fā)明，該交聯(lián)劑的交聯(lián)效率為普通凝膠調(diào)剖體系所用的交聯(lián)劑如重鉻酸鉀、檸檬酸鋁、各種鉻鹽及有機(jī)交聯(lián)劑如苯酚、甲醛等的2-3倍。

⑵本發(fā)明的調(diào)剖劑具有良好的選擇性堵水性能，對(duì)油流阻力小，且對(duì)地層傷害較?。煌瑫r(shí)，成本低廉，無污染，且制備方法簡(jiǎn)單，適于工業(yè)化生產(chǎn)，具有非常大的應(yīng)用潛力。

⑶本發(fā)明的技術(shù)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的堵水調(diào)剖劑能夠使用高礦化度水配置，交聯(lián)能力強(qiáng)，具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性，耐高溫高礦化度，具有耐地層水長(zhǎng)期沖刷所需的強(qiáng)度。關(guān)于本發(fā)明的堵水調(diào)剖劑具有如下性質(zhì)：(1)交聯(lián)溫度：50-180℃；(2)交聯(lián)時(shí)間：20-60h可調(diào)；(3)使用溫度：70-180℃；(4)凝膠粘度：13000-280000mPa.s；(5)封堵率：≥95％；(6)突破壓力梯度：≥5.2MPa/m；(7)交聯(lián)能力強(qiáng)，具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性，在90-150℃條件下恒溫放置12個(gè)月，凝膠沒有明顯脫水現(xiàn)象，粘度仍可大于50000mPa.s。本發(fā)明的堵水調(diào)剖劑可滿足高溫高礦度油田油水井堵水調(diào)剖的需要。

綜上所述，本發(fā)明聚丙烯酰胺的高礦化度水溶液中加入多種助劑的方法，制成了交聯(lián)能力強(qiáng)、具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性的、耐高溫高礦化度的堵水調(diào)剖劑。該堵水調(diào)剖劑制備方法簡(jiǎn)便、操作簡(jiǎn)單、易于控制、封堵效果好，可以在現(xiàn)場(chǎng)直接配制后進(jìn)行施工。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本發(fā)明的宗旨所做的許多修改和變化屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

將分子量為1500萬的聚丙烯酰胺5g用礦化度為131564mg/L的950g水配成溶液攪拌均勻，放置2小時(shí)以充分熟化形成聚合物溶液，邊攪拌邊向聚合物溶液中加入3g復(fù)合交聯(lián)劑和1g穩(wěn)定劑、待溶解后形成過渡溶液，再向過渡溶液中加入40g無機(jī)顆粒誘導(dǎo)劑，形成混合溶液，將上述混合溶液在120℃下溫度下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，形成有機(jī)/無機(jī)復(fù)合凝膠，即得調(diào)剖劑。觀察成膠情況，用SNB-214型數(shù)顯粘度計(jì)在105℃下測(cè)定該凝膠粘度為124810mPa.s。相同配方實(shí)驗(yàn)在100℃條件下的陳化釜中恒溫放置11個(gè)月，凝膠沒有明顯脫水現(xiàn)象，粘度仍可達(dá)到87593mPa.s。

實(shí)施例1中所述復(fù)合交聯(lián)劑按以下步驟制備而成：

在91.1g水中加入7g異丙醇、0.4g氨基磺酸和0.7g六亞甲基四胺，攪拌混合均勻，加熱升溫至85-95℃；然后加入0.8g間苯二酚，保持溫度不變進(jìn)行反應(yīng)3-4小時(shí)；即得。

實(shí)施例1中所述穩(wěn)定劑為對(duì)苯二酚；無機(jī)顆粒誘導(dǎo)劑為碳酸鈉；除氧劑為硫脲。

應(yīng)用本實(shí)施例的堵水調(diào)剖劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室封堵模擬實(shí)驗(yàn)，封堵率為95％；突破壓力梯度為5.9MPa/m。

實(shí)施例2

將分子量為1500萬的聚丙烯酰胺10g用礦化度為131564mg/L的965.6g水配成溶液攪拌均勻，放置2小時(shí)以充分熟化形成聚合物溶液，邊攪拌邊向聚合物溶液中加入1g復(fù)合交聯(lián)劑和3g穩(wěn)定劑、待溶解后形成過渡溶液，再向過渡溶液中加入20g無機(jī)顆粒誘導(dǎo)劑，形成混合溶液，將上述混合溶液在120℃下溫度下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，形成有機(jī)/無機(jī)復(fù)合凝膠，即得調(diào)剖劑。觀察成膠情況，用SNB-214型數(shù)顯粘度計(jì)在105℃下測(cè)定該凝膠粘度為144352mPa.s。相同配方實(shí)驗(yàn)在100℃條件下的陳化釜中恒溫放置11個(gè)月，凝膠沒有明顯脫水現(xiàn)象，粘度仍可達(dá)到10593mPa.s。

實(shí)施例2中所述復(fù)合交聯(lián)劑按以下步驟制備而成：

在91.1g水中加入7g異丙醇、0.4g氨基磺酸和0.7g六亞甲基四胺，攪拌混合均勻，加熱升溫至85-95℃；然后加入0.8g間苯二酚，保持溫度不變進(jìn)行反應(yīng)3-4小時(shí)；即得。

實(shí)施例2中所述穩(wěn)定劑為對(duì)苯二酚；無機(jī)顆粒誘導(dǎo)劑為碳酸鈉；除氧劑為硫脲。

應(yīng)用本實(shí)施例的堵水調(diào)剖劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室封堵模擬實(shí)驗(yàn)，封堵率為95％；突破壓力梯度為6.1MPa/m。

實(shí)施例3

將分子量為1500萬的聚丙烯酰胺8g用礦化度為131564mg/L的956.7g水配成溶液攪拌均勻，放置2小時(shí)以充分熟化形成聚合物溶液，邊攪拌邊向聚合物溶液中加入2.5g復(fù)合交聯(lián)劑和2g穩(wěn)定劑、待溶解后形成過渡溶液，再向過渡溶液中加入30g無機(jī)顆粒誘導(dǎo)劑，形成混合溶液，將上述混合溶液在120℃下溫度下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，形成有機(jī)/無機(jī)復(fù)合凝膠，即得調(diào)剖劑。觀察成膠情況，用SNB-214型數(shù)顯粘度計(jì)在105℃下測(cè)定該凝膠粘度為184397mPa.s。相同配方實(shí)驗(yàn)在100℃條件下的陳化釜中恒溫放置11個(gè)月，凝膠沒有明顯脫水現(xiàn)象，粘度仍可達(dá)到18496mPa.s。

實(shí)施例3中所述復(fù)合交聯(lián)劑按以下步驟制備而成：

在91.1g水中加入7g異丙醇、0.4g氨基磺酸和0.7g六亞甲基四胺，攪拌混合均勻，加熱升溫至85-95℃；然后加入0.8g間苯二酚，保持溫度不變進(jìn)行反應(yīng)3-4小時(shí)；即得。

實(shí)施例3中所述穩(wěn)定劑為對(duì)苯二酚；無機(jī)顆粒誘導(dǎo)劑為碳酸鈉；除氧劑為硫脲。

應(yīng)用本實(shí)施例的堵水調(diào)剖劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室封堵模擬實(shí)驗(yàn)，封堵率為96％；突破壓力梯度為6.8MPa/m。

對(duì)比例1常規(guī)凝膠對(duì)比實(shí)驗(yàn)

將分子量為1500萬的聚丙烯酰胺8g用礦化度為120765mg/L的992g水配成溶液，在攪拌下用草酸調(diào)節(jié)pH值為5.0，放置熟化2小時(shí)，依次加入2.5ml甲醛、0.4g間苯二酚、0.8g氯化銨，在120℃下觀察成膠情況，當(dāng)成膠時(shí)間為72h時(shí)，用SNB-214型數(shù)顯粘度計(jì)在105℃下測(cè)定堵水調(diào)剖劑凝膠粘度為3250mPa.s。相同配方實(shí)驗(yàn)在100℃條件下的陳化釜中恒溫放置30天，凝膠已經(jīng)水化破膠。

以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明涵蓋范圍之內(nèi)。