一種水溶性螯合樹脂調(diào)驅(qū)、堵水劑制備及應(yīng)用方法
【專利摘要】一種水溶性螯合樹脂調(diào)驅(qū)、堵水劑制備及應(yīng)用方法是油田化學(xué)領(lǐng)域，它克服了目前其它技術(shù)的缺點(diǎn)，針對(duì)油田調(diào)驅(qū)、堵水領(lǐng)域的現(xiàn)狀，將引入油田調(diào)驅(qū)、堵水領(lǐng)域；水溶性螯合樹脂吸收油田水中以及地層骨架表面的礦物離子，產(chǎn)生納米級(jí)微粒，隨體系中微粒濃度的增大，微粒之間相互吸附形成納米凝膠；納米樹脂凝膠吸附于其所流經(jīng)區(qū)域地層的巖石骨架表面，降低地層高滲區(qū)域滲透率；另一方面納米樹脂凝膠段塞在注水壓力驅(qū)動(dòng)下整體推進(jìn)，擴(kuò)大波及體積，因而水溶性螯合樹脂調(diào)驅(qū)劑兼有“堵、驅(qū)”雙重作用，利用水溶性螯合樹脂在地層中結(jié)合油層流體自身的礦物組分形成凝膠的特性用于油田調(diào)驅(qū)、堵水，實(shí)現(xiàn)油田“穩(wěn)油、控水”，提高采收率。
【專利說明】
一種水溶性螯合樹脂調(diào)驅(qū)、堵水劑制備及應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及油田化學(xué)領(lǐng)域，尤其是一種水溶性螯合樹脂調(diào)驅(qū)、堵水劑制備及應(yīng)用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]調(diào)剖、調(diào)驅(qū)是注水開發(fā)油田中后期“穩(wěn)油、控水”，提高采收率的重要手段。目前主要應(yīng)用的體系為聚合物凍膠、弱凝膠、聚合物微球、聚合物預(yù)交聯(lián)顆粒等聚合物體系，以及坂土、水泥、粉煤灰、油田污泥為主體的無機(jī)顆粒類添加一些輔料的懸浮調(diào)剖體系。
[0003]以聚丙烯酰胺為主的各種地下交聯(lián)體系本來在地面成膠條件就苛刻，加之注入過程中體系組分在地層孔隙內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)移造成吸附、稀釋、剪切、降解等，造成部分交聯(lián)體系無法交聯(lián);聚合物類調(diào)驅(qū)劑適應(yīng)溫度90°C以下，地層水礦化度不得超過50000mg/L的油層條件，在高溫、高礦化油藏應(yīng)用受限;體系基液粘度高，對(duì)于低滲油田注入性差，不適合深部調(diào)驅(qū);無機(jī)顆粒類懸浮體系、預(yù)交聯(lián)聚合物，注入性差，僅能進(jìn)入近井地帶改善注水剖面，但選擇性差，甚至有的水井調(diào)剖后注不進(jìn)水。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供具有優(yōu)良的抗溫、耐鹽性、耐高溫、高礦化度油藏的一種水溶性螯合樹脂調(diào)驅(qū)、堵水劑制備及應(yīng)用方法，它克服了目前其它技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，針對(duì)油田調(diào)驅(qū)、堵水領(lǐng)域的現(xiàn)狀，將水溶性螯合樹脂引入油田調(diào)驅(qū)、堵水領(lǐng)域；水溶性螯合樹脂“就地取材”吸收結(jié)合油田水中以及地層骨架表面的礦物離子，產(chǎn)生納米級(jí)微粒(微粒直徑50nm)，隨體系中微粒濃度的增大，微粒之間相互吸附形成納米凝膠;納米樹脂凝膠吸附于其所流經(jīng)區(qū)域地層的巖石骨架表面，降低地層高滲區(qū)域滲透率;另一方面納米樹脂凝膠段塞在注水壓力驅(qū)動(dòng)下整體推進(jìn)，擴(kuò)大波及體積，因而水溶性螯合樹脂調(diào)驅(qū)劑兼有“堵、驅(qū)”雙重作用，利用水溶性螯合樹脂在地層中結(jié)合油層流體自身的礦物組分形成凝膠的的特性用于油田調(diào)驅(qū)、堵水，實(shí)現(xiàn)油田“穩(wěn)油、控水”，提高采收率。
[0005]本發(fā)明的水溶性螯合樹脂具體是由水溶性高分子骨架和功能活性基團(tuán)組成，水溶性高分子骨架是通過甲基丙烯酸縮水甘油酯和雙甲基丙烯酸乙二醇酯兩種單體聚合制得，水溶性高分子骨架分子量不超過15000，交聯(lián)度為18%;其活性功能基團(tuán)是通過對(duì)水溶性高分子骨架氨解和乙氯酸化獲得，氨解度大于80%，活性功能基團(tuán)為羧基和胺羧基。
[0006]本發(fā)明在應(yīng)用時(shí)，它能結(jié)合水中的礦物離子產(chǎn)生納米級(jí)微粒，微粒直徑50nm，隨體系中微粒濃度的增大，微粒之間相互吸附形成凝膠納米樹脂凝膠;利用水溶性螯合樹脂在地層中結(jié)合油層水自身所含礦物離子形成凝膠的特性，用于油田調(diào)驅(qū)、堵水，提高油田采收率的。
[0007]本發(fā)明的制備方法是:第一步，首先將占反應(yīng)體系質(zhì)量百分比為30%_50%的甲基丙烯酸縮水甘油酯和雙甲基丙烯酸乙二醇酯兩種單體放入原料罐中混合，其中甲基丙烯酸縮水甘油酯和雙甲基丙烯酸乙二醇酯質(zhì)量比為10:3-10:1，將引發(fā)劑偶氮二異丁腈加入混合單體中，其濃度為反應(yīng)體系質(zhì)量的0.15%-0.35%，再將混合原料投加事先備有余量水的反應(yīng)釜中，余量水為自來水;在40-50°C溫度下反應(yīng)2小時(shí)，制得交聯(lián)度為18%聚甲基丙烯酸縮水甘油酯樹脂；
第二步，將交聯(lián)度為18%聚甲基丙烯酸縮水甘油酯樹脂在反應(yīng)釜內(nèi)攪拌下緩慢投加濃度為25%-28%氨水，加量為第一步混合原料質(zhì)量的6%-8%，常溫氨解反應(yīng)24小時(shí)，制得氨解度大于80%的聚甲基胺基甘油樹脂；
第三步，在氨解度大于80%的聚甲基胺基甘油樹脂內(nèi)，加入濃度為30%氯乙酸鈉溶液，其加量為第一步混合原料質(zhì)量的8%_10%，反應(yīng)過程滴加碳酸鈉溶液，保持反應(yīng)體系PH至8-10，在50-60°C溫度下反應(yīng)5小時(shí)，制得水溶性聚甲基胺羧基甘油樹脂，經(jīng)濃縮脫水、造粒、烘干，即得水溶性螯合樹脂調(diào)驅(qū)、堵水劑。
[0008]本發(fā)明的性能指標(biāo):外觀為白色或灰白色顆粒；固含量為85%;堆積密度為1.05-
1.35g/cm3;粒度18-60目彡80%;溶解度彡15g(溫度20°C );凝膠化程度彡80%。
[0009]本發(fā)明應(yīng)用時(shí)的指標(biāo)是，注入0.6PV，巖心封堵率均大于80%;長(zhǎng)巖心柱得到均勻封堵;納米樹脂凝膠形成的封堵耐沖刷(實(shí)驗(yàn)條件:溫度120°C，礦化度15.7萬ppm，水溶性螯合樹脂濃度2%)。
[0010]本發(fā)明的水溶性螯合樹脂所形成的納米樹脂凝膠在400°C溫度條件下長(zhǎng)期穩(wěn)定，同時(shí)不受地層水礦化度的影響;水溶性螯合樹脂水溶性好，基液粘度小于10mpa.s。
[0011]本發(fā)明的意義是，本發(fā)明的水溶性螯合樹脂所形成的納米樹脂凝膠在400°C溫度條件下長(zhǎng)期穩(wěn)定，同時(shí)不受地層水礦化度的影響，因而具有優(yōu)良的抗溫、耐鹽性，滿足高溫、高礦化度油藏調(diào)驅(qū)、堵水的需要，適用于注蒸汽開發(fā)稠油油田的封氣竄作業(yè);水溶性螯合樹脂水溶性好，基液粘度小于10mpa.S，注入性好，適用于油藏深部調(diào)驅(qū)，適用于低滲油藏、及多輪調(diào)驅(qū)后的油藏深部挖潛調(diào)驅(qū)。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)，本發(fā)明的水溶性螯合樹脂調(diào)驅(qū)、堵水劑可用調(diào)驅(qū)栗在井口注入，也可將水溶性螯合樹脂配成濃溶液用計(jì)量栗按一定比例注入注水流程系統(tǒng)在線注入。
【具體實(shí)施方式】
[0012]實(shí)施例1、本發(fā)明具體由水溶性高分子骨架和功能活性基團(tuán)組成，水溶性高分子骨架是通過甲基丙烯酸縮水甘油酯和雙甲基丙烯酸乙二醇酯兩種單體聚合制得，水溶性高分子骨架分子量不超過15000，交聯(lián)度為18%;其活性功能基團(tuán)是通過對(duì)水溶性高分子骨架氨解和乙氯酸化獲得，氨解度大于80%，活性功能基團(tuán)為羧基和胺羧基。
[0013]實(shí)施例2、本發(fā)明在應(yīng)用時(shí)，它能結(jié)合水中的礦物離子產(chǎn)生納米級(jí)微粒，微粒直徑50nm，隨體系中微粒濃度的增大，微粒之間相互吸附形成凝膠納米樹脂凝膠;利用水溶性螯合樹脂在地層中結(jié)合油層水自身所含礦物離子形成凝膠的特性，用于油田調(diào)驅(qū)、堵水，提高油田采收率的。
[0014]實(shí)施例3、本發(fā)明的制備方法是:第一步，在反應(yīng)釜內(nèi)備自來水1200KG，將600KG甲基丙烯酸縮水甘油酯單體和200KG雙甲基丙烯酸乙二醇酯單體原料在罐內(nèi)混合，將4KG偶氮二異丁腈復(fù)合物溶于混合單體，啟動(dòng)攪拌機(jī)，將混合原料投加反應(yīng)釜，緩慢升溫至40-50 V，在此溫度下反應(yīng)2小時(shí)，制得交聯(lián)度為18%聚甲基丙烯酸縮水甘油酯樹脂；
第二步，將交聯(lián)度為18%聚甲基丙烯酸縮水甘油酯樹脂在反應(yīng)釜內(nèi)攪拌下緩慢投加濃度為25%的氨水50KG，常溫氨解反應(yīng)24小時(shí)，至氨解度大于80%的聚甲基胺基甘油樹脂；
第三步，在氨解度大于80%的聚甲基胺基甘油樹脂內(nèi)；加入70KG濃度為30%氯乙酸鈉溶液，滴加碳酸鈉溶液，保持反應(yīng)體系PH至8-10，在50-60°C溫度下反應(yīng)5小時(shí)，制得水溶性聚甲基胺羧基甘油樹脂，經(jīng)濃縮脫水、造粒、烘干，即得水溶性螯合樹脂調(diào)驅(qū)、堵水劑。
[0015]實(shí)施例4、本發(fā)明的性能指標(biāo):外觀為白色或灰白色顆粒；固含量為85%;堆積密度為1.05-1.35g/cm3;粒度18-60目多80%;溶解度多15g(溫度20 °C )；凝膠化程度多80%。
[0016]實(shí)施例5、本發(fā)明應(yīng)用時(shí)的指標(biāo)是，注入0.6PV，巖心封堵率均大于80%;長(zhǎng)巖心柱得到均勻封堵;納米樹脂凝膠形成的封堵耐沖刷，其溫度120°C，礦化度15.7萬ppm，水溶性螯合樹脂濃度2%;本發(fā)明在400°C溫度條件下長(zhǎng)期穩(wěn)定，同時(shí)不受地層水礦化度的影響；水溶性螯合樹脂水溶性好，基液粘度小于10mpa.s。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水溶性螯合樹脂調(diào)驅(qū)、堵水劑是由水溶性高分子骨架和功能活性基團(tuán)組成，其特征是:水溶性高分子骨架是通過甲基丙烯酸縮水甘油酯和雙甲基丙烯酸乙二醇酯兩種單體聚合制得，水溶性高分子骨架分子量不超過15000，交聯(lián)度為18%;其活性功能基團(tuán)是通過對(duì)水溶性高分子骨架氨解和乙氯酸化獲得，氨解度大于80%，活性功能基團(tuán)為羧基和胺羧基。2.權(quán)利要求1所述一種水溶性螯合樹脂調(diào)驅(qū)、堵水劑的應(yīng)用方法，其特征是:它能結(jié)合水中的礦物離子產(chǎn)生納米級(jí)微粒，微粒直徑50nm，隨體系中微粒濃度的增大，微粒之間相互吸附形成凝膠納米樹脂凝膠;利用水溶性螯合樹脂在地層中結(jié)合油層水自身所含礦物離子形成凝膠的特性，用于油田調(diào)驅(qū)、堵水，提高油田采收率。3.權(quán)利要求1所述一種水溶性螯合樹脂調(diào)驅(qū)、堵水劑的制備方法，其特征是:第一步，首先將占反應(yīng)體系質(zhì)量百分比為30%-50%的甲基丙烯酸縮水甘油酯和雙甲基丙烯酸乙二醇酯兩種單體放入原料罐中混合，其中甲基丙烯酸縮水甘油酯和雙甲基丙烯酸乙二醇酯質(zhì)量比為10:3-10:1，將引發(fā)劑偶氮二異丁腈加入混合單體中，其濃度為反應(yīng)體系質(zhì)量的0.15%-0.35%，再將混合原料投加事先備有余量水的反應(yīng)釜中，余量水為自來水;在40-50°C溫度下反應(yīng)2小時(shí)，制得交聯(lián)度為18%聚甲基丙烯酸縮水甘油酯樹脂； 第二步，將交聯(lián)度為18%聚甲基丙烯酸縮水甘油酯樹脂在反應(yīng)釜內(nèi)攪拌下緩慢投加濃度為25%-28%氨水，加量為第一步混合原料質(zhì)量的6%-8%，常溫氨解反應(yīng)24小時(shí)，制得氨解度大于80%的聚甲基胺基甘油樹脂； 第三步，在氨解度大于80%的聚甲基胺基甘油樹脂內(nèi)，加入濃度為30%氯乙酸鈉溶液，其加量為第一步混合原料質(zhì)量的8%_10%，反應(yīng)過程滴加碳酸鈉溶液，保持反應(yīng)體系PH至8-10，在50-60°C溫度下反應(yīng)5小時(shí)，制得水溶性聚甲基胺羧基甘油樹脂，經(jīng)濃縮脫水、造粒、烘干，即得水溶性螯合樹脂調(diào)驅(qū)、堵水劑。4.權(quán)利要求1所述一種水溶性螯合樹脂調(diào)驅(qū)、堵水劑的性能指標(biāo)，其特征是:外觀為白色或灰白色顆粒；固含量為85%;堆積密度為1.05-1.35g/cm3;粒度18-60目彡80%;在溫度200C情況下，溶解度多15g;凝膠化程度多80%。5.權(quán)利要求2所述一種水溶性螯合樹脂調(diào)驅(qū)、堵水劑應(yīng)用方法，其特征是:在溫度120°C，礦化度15.7萬ppm，水溶性螯合樹脂濃度2%的情況下，注入0.6PV，巖心封堵率均大于80%;長(zhǎng)巖心柱得到均勻封堵;納米樹脂凝膠形成的封堵耐沖刷;在400°C溫度條件下長(zhǎng)期穩(wěn)定，同時(shí)不受地層水礦化度的影響;水溶液基液粘度小于10mpa.s。
【文檔編號(hào)】C09K8/512GK106084093SQ201610419348
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月14日 公開號(hào)201610419348.3, CN 106084093 A, CN 106084093A, CN 201610419348, CN-A-106084093, CN106084093 A, CN106084093A, CN201610419348, CN201610419348.3
【發(fā)明人】張宗曉, 張羽, 張正威, 張上
【申請(qǐng)人】廊坊瑞瀾石油技術(shù)有限公司