細(xì)乳液法制備耐水型高強(qiáng)度油井堵劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種油井堵劑的制備方法，具體涉及一種細(xì)乳液法制備耐水型高強(qiáng)度 油井堵劑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 油田進(jìn)行采油時(shí)，需要對(duì)地層或巖層進(jìn)行壓裂，以利于石油的滲出。在進(jìn)行深層采 油的施工過程中，需要對(duì)油井進(jìn)行重復(fù)壓裂。隨著油田開發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)，前期壓裂出現(xiàn)的裂 縫不利于石油的開采。為了提高單井日增油量，針對(duì)低滲透儲(chǔ)層天然微裂縫發(fā)育特征明顯 和兩向主應(yīng)力差值較小的特點(diǎn)，需要進(jìn)行裂縫暫堵重復(fù)壓裂改造工藝，在原有裂縫張開的 同時(shí)，人為加入裂縫性暫堵劑，對(duì)其進(jìn)行暫堵，迫使縫內(nèi)靜壓力上升，開啟側(cè)向微裂縫，達(dá)到 溝通側(cè)向剩余油、擴(kuò)大儲(chǔ)層改造波及范圍和提高單井采收率的目的。
[0003] 已開發(fā)的油田進(jìn)入高含水后期開發(fā)后，隨著開采程度加深，地下油水關(guān)系、剩余油 分布越來越復(fù)雜，非均質(zhì)性更嚴(yán)重，給油田穩(wěn)產(chǎn)和調(diào)整挖潛帶來的難度越來越大。針對(duì)高含 水類油田的特點(diǎn)，亟需開發(fā)一種耐水型的且強(qiáng)度較好的油井堵劑，確保該堵劑注入油井之 后，可以起到封堵裂縫的作用，并在一定壓力作用下仍有較好的強(qiáng)度；在長(zhǎng)時(shí)間接觸水的條 件下，堵劑封堵裂縫的強(qiáng)度任然滿足要求。
[0004] 常用的堵劑包括選擇性和非選擇性堵劑，選擇性堵劑包含水泥類、樹脂類、無機(jī)鹽 沉淀類、凍膠類和凝膠類的化學(xué)品，其中以樹脂類的封堵強(qiáng)度最好；非選擇性堵劑包括水 基、油基和醇基等三大類堵劑。水基堵劑相比于其他堵劑，擁有環(huán)保無污染、使用廣泛、成本 低的特點(diǎn)。常規(guī)的油井堵劑多為油基、醇基堵劑，存在一定的污染和成本問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的油井堵劑存在的污染環(huán)境和成本高的問題。
[0006] 為此，本發(fā)明提供了細(xì)乳液法制備耐水型高強(qiáng)度油井堵劑的方法，包括以下步 驟：
[0007] (1)按質(zhì)量份數(shù)，將〇? 6~L8份的過硫酸銨溶于63~99份的去離子水中，并置 于70~75°C的反應(yīng)器中；
[0008] (2)向反應(yīng)器中同時(shí)滴加乳化液A和引發(fā)劑水溶液A，滴定時(shí)間為1. 5~2h，乳化 液A的滴加速度為20滴/分鐘，引發(fā)劑水溶液A的滴加速度為5滴/分鐘，保溫反應(yīng)0. 5h， 然后同時(shí)滴加乳化液B和引發(fā)劑水溶液B，滴定時(shí)間為3~3. 5h，乳化液B的滴加速度為25 滴/分鐘，引發(fā)劑水溶液B的滴加速度為7滴/分鐘，滴完后于75°C保溫反應(yīng)2~3h;
[0009] (3)反應(yīng)結(jié)束后降至室溫，向反應(yīng)器中滴加氨水調(diào)節(jié)反應(yīng)后溶液pH值至L 5~ 8. 5,并加入0.75~1. 80份的己二酸二酰肼，攪拌0.5~I.0h，過濾出料得油井堵劑。
[0010] 按質(zhì)量份數(shù)，所述乳化液A是由0. 1~0. 9份的十二烷基硫酸鈉、0. 05~0. 40份 的支鏈仲醇聚氧乙烯醚、〇. 2~1. 8份的正丁醇、21~33份的去離子水、1. 2~3. 6份的甲 基丙烯酸縮水甘油醚、〇. 2~I. 0份的雙丙酮丙烯酰胺、0. 2~2. 4份的甲基丙烯酸六氟丁 酯、15~19份的甲基丙烯酸甲酯以及10~18份的丙烯酸丁酯經(jīng)過機(jī)械和超聲混合乳化制 得的；
[0011]引發(fā)劑水溶液A是將2. 3~3. 1份過硫酸銨溶于13~17份去離子水制得的。
[0012] 按質(zhì)量份數(shù)，所述乳化液B是由0. 2~1. 8份的十二烷基硫酸鈉、0. 1~0. 8份的 支鏈仲醇聚氧乙烯醚、0. 4~3. 6份的正丁醇、42~66份的去離子水、2. 4~7. 2份的甲基 丙烯酸縮水甘油醚、〇. 4~2. 0份的雙丙酮丙烯酰胺、0. 4~4. 8份的甲基丙烯酸六氟丁酯、 30~38份的甲基丙烯酸甲酯以及20~36份的丙烯酸丁酯經(jīng)過機(jī)械和超聲混合乳化制得 的；
[0013] 引發(fā)劑水溶液B是將I. 0~2. 6份過硫酸銨溶于50~70份去離子水制得的。
[0014] 所述乳化液A按照如下方法制備：按質(zhì)量份數(shù)，稱取0. 1~0. 9份十二烷基硫酸 鈉、0. 05~0. 40份支鏈仲醇聚氧乙烯醚、0. 2~1. 8份正丁醇和21~33份去離子水，加入 到反應(yīng)器中，在50°C下通過機(jī)械攪拌使其形成均一透明的溶液，再依次加入0. 2~2. 4份的 甲基丙烯酸六氟丁酯、1. 2~3. 6份的甲基丙烯酸縮水甘油醚、15~19份的甲基丙烯酸甲 酯、10~18份的丙烯酸丁酯、0. 2~I. 0份的雙丙酮丙烯酰胺，攪拌0. 5h，超聲處理形成均 一穩(wěn)定的乳化液A。
[0015] 所述乳化液B按照如下方法制備：按質(zhì)量份數(shù)，稱取0. 2~1. 8份十二烷基硫酸 鈉、0. 1~0. 8份支鏈仲醇聚氧乙烯醚、0. 4~3. 6份正丁醇和42~66份去離子水，加入到 反應(yīng)器中，在50°C下通過機(jī)械攪拌使其形成均一透明的溶液，再依次加入0. 4~4. 8份的 甲基丙烯酸六氟丁酯、2. 4~7. 2份的甲基丙烯酸縮水甘油醚、30~38份的甲基丙烯酸甲 酯、20~36份的丙烯酸丁酯、0. 4~2. 0份的雙丙酮丙烯酰胺，攪拌0. 5h，超聲處理形成均 一穩(wěn)定的乳化液B。
[0016] 所述超聲處理的要求為120~240W，超聲工作2~5s，間歇5~10s，超聲總時(shí)間 0. 5 ~I. 0hD
[0017] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供的這種細(xì)乳液法制備耐水型高強(qiáng)度油井堵劑的方 法，將含氟單體和酮肼交聯(lián)體系引入到水基樹脂類聚合物的制備中，制備了油井堵劑。水基 樹脂類的聚合物在保證較好的封堵強(qiáng)度的同時(shí)，避免了大量油或醇的使用，降低了環(huán)境污 染和生產(chǎn)成本。在油井溫度（60~90°C)的作用下，本發(fā)明制得的堵劑可以固化，通過包裹 巖心、砂礫，或在其表面固結(jié)的方式達(dá)到封堵裂縫的目的，同時(shí)保證了封堵強(qiáng)度。本發(fā)明制 得的堵劑中設(shè)計(jì)引入了酮肼交聯(lián)體系，在堵劑合成及運(yùn)輸中偏堿性的條件下，酮羰基和酰 肼并不發(fā)生反應(yīng)，隨著堵劑的使用，體系的PH發(fā)生變化，在偏酸性的條件下，酮肼交聯(lián)反應(yīng) 發(fā)生使得堵劑的封堵強(qiáng)度增加，體系的突破壓差大于5MPa。
[0018] 進(jìn)一步，本發(fā)明堵劑制備中使用的含氟單體可以接枝到水基樹脂的分子結(jié)構(gòu)中。 常規(guī)的聚合方法很難將低表面能的含氟單體穩(wěn)定的引入到基體樹脂中，細(xì)乳液聚合法可通 過乳化劑和助乳化劑的作用將難聚合的單體穩(wěn)定的分散在50-500nm的液滴中，并減少乳 化劑的使用。本發(fā)明采用細(xì)乳液聚合的方式使得含氟單體可以穩(wěn)定的存在于堵劑樹脂中， 其在油井中溫度的作用下可以迀移到被封堵井段的表面，使得封堵后的表面表現(xiàn)出疏水的 性質(zhì)，在高含水的油井中不會(huì)使水分子輕易的滲入封堵的裂縫中，造成強(qiáng)度的下降。堵劑固 化后進(jìn)行破壞性試驗(yàn)，置于水中浸泡，在保證強(qiáng)度的前提下，其耐水時(shí)間達(dá)到5h以上。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)細(xì)乳液法制備耐水型高強(qiáng)度油井堵劑的方法進(jìn)行詳細(xì) 的說明。
[0020] 細(xì)乳液法制備耐水型高強(qiáng)度油井堵劑的方法，包括以下步驟：
[0021] (1)按質(zhì)量份數(shù)，將〇? 6~L8份的過硫酸銨溶于63~99份的去離子水中，并置 于70~75°C的反應(yīng)器中；
[0022] (2)向反應(yīng)器中同時(shí)滴加乳化液A和引發(fā)劑水溶液A，滴定時(shí)間為1. 5~2h，乳化 液A的滴加速度為20滴/分鐘，引發(fā)劑水溶液A的滴加速度為5滴/分鐘，保溫反應(yīng)0. 5h， 然后同時(shí)滴加乳化液B和引發(fā)劑水溶液B，滴定時(shí)間為3~3. 5h，乳化液B的滴加速度為25 滴/分鐘，引發(fā)劑水溶液B的滴加速度為7滴/分鐘，滴完后于75°C保溫反應(yīng)2~3h;
[0023] (3)反應(yīng)結(jié)束后降至室溫，向反應(yīng)器中滴加氨水調(diào)節(jié)反應(yīng)后溶液pH值至7. 5~ 8. 5,并加入0. 75~1. 80份的己二酸二酰肼，攪拌0. 5~I. 0h，過濾出料得油井堵劑。
[0024] 按質(zhì)量份數(shù)，所述乳化液A是由0. 1~0. 9份的十二烷基硫酸鈉、0. 05~0. 40份 的支鏈仲醇聚氧乙烯醚、〇. 2~1. 8份的正丁醇、21~33份的去離子水、1. 2~3. 6份的甲 基丙烯酸縮水甘油醚、〇. 2~I. 0份的雙丙酮丙烯酰胺、0. 2~2. 4份的甲基丙烯酸六氟丁 酯、15~19份的甲基丙烯酸甲酯以及10~18份的丙烯酸丁酯經(jīng)過機(jī)械和超聲混合乳化制 得的；
[0025]引發(fā)劑水溶液A是將2. 3~3. 1份過硫酸銨溶于13~17份去離子水制得的。
[0026] 按質(zhì)量份數(shù)，所述乳化液B是由0. 2~1. 8份的十二烷基硫酸鈉、0. 1~0. 8份的 支鏈仲醇聚氧乙烯醚、0. 4~3. 6份的正丁醇、42~66份的去離子水、2. 4~7. 2份的甲基 丙烯酸縮水甘油醚、〇. 4~2. 0份的雙丙酮丙烯酰胺、0. 4~4. 8份的甲基丙烯酸六氟丁酯、 30~38份的甲基丙烯酸甲酯以及20~36份的丙烯酸丁酯經(jīng)過機(jī)械和超聲混合乳化制得 的；
[0027] 引發(fā)劑水溶液B是將I. 0~2. 6份過硫酸銨溶于50~70份去離子水制得的。
[0028] 所述乳化液A按照如下方法制備：按質(zhì)量份數(shù)，稱取0. 1~0. 9份十二烷基硫酸 鈉、0. 05~0. 40份支鏈仲醇聚氧乙烯醚、0. 2~1. 8份正丁醇和21~33份去離子水，加入 到反應(yīng)器中，在50°C下通過機(jī)械攪拌使其形成均一透明的溶液，再依次加入0. 2~2. 4份的 甲基丙烯酸六氟丁酯、1. 2~3. 6份的甲基丙烯酸縮水甘油醚、15~19份的甲基丙烯酸甲 酯、10~18份的丙烯酸丁酯、0. 2~I. 0份的雙丙酮丙烯酰胺，攪拌0. 5