一種高溫低滲儲(chǔ)層的凝膠堵水劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供給了一種高溫低滲儲(chǔ)層的凝膠堵水劑。該高溫低滲儲(chǔ)層的凝膠堵水劑包括2-20wt％的主劑，0.5-5wt％的交聯(lián)劑，余量為水；其中，主劑包括主劑A和主劑B，主劑A包括2-丙烯酸-1,1-二甲基乙基酯、2,2-雙(3,5-二溴-4-羥基苯基)丙烷、2,2′,6,6′-四溴雙酚A；主劑B包括丙烯酰胺、水解聚丙烯酰胺或非水解聚丙烯酰胺；主劑A和主劑B的質(zhì)量比為1：1-2。本發(fā)明提供的凝膠堵水劑適用于高溫低滲儲(chǔ)層，該堵水劑的基液粘度低，易于注入低滲儲(chǔ)層的深部，交聯(lián)后，粘彈性好，拉伸強(qiáng)度高，粘附力強(qiáng)，耐高溫性能好，熱穩(wěn)定性好。
【專利說明】一種高溫低滲儲(chǔ)層的凝膠堵水劑

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種堵水劑，特別涉及一種適用于高溫低滲儲(chǔ)層的凝膠堵水劑，屬于 石油采油工程領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 油氣田開發(fā)中后期，常常發(fā)生注入水或邊、底水的竄進(jìn)，使生產(chǎn)井遭到水淹甚至停 產(chǎn)的現(xiàn)象。尤其是近些年，在油氣藏勘探與開發(fā)領(lǐng)域，隨著天然氣開發(fā)的迅速發(fā)展與深入， 氣井出水問題日益凸顯。相比油井來講，氣井出水更容易引起氣井低產(chǎn)或停產(chǎn)，尤其對(duì)于高 溫、低滲的氣井，如何進(jìn)行有效控水，目前國(guó)內(nèi)外可借鑒的相關(guān)技術(shù)甚少。
[0003] 現(xiàn)有的化學(xué)堵水劑普遍存在耐溫性差、凝膠強(qiáng)度較弱、穩(wěn)定期較短等缺點(diǎn)，而硅酸 鹽類堵水劑，易與儲(chǔ)層的鈣、鎂等離子反應(yīng)生成沉淀，無法實(shí)施化學(xué)解垢，對(duì)地層會(huì)造成永 久的傷害，從而限制了該類堵水劑的使用。目前國(guó)內(nèi)外適用120°C以上的高溫、低滲儲(chǔ)層的 化學(xué)堵水劑少之又少，國(guó)外在高溫氣藏水平井堵水作業(yè)中，較成功地使用了 PAtBA聚合物 堵水，該堵水劑利用丙烯酰胺與丙烯酸叔丁酯的共聚物作為主劑，將共聚物和交聯(lián)劑注入 地下發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成凝膠，封堵水層，但是該堵水劑存在一些不足：基液粘度較高，不易 于注入低滲儲(chǔ)層，而且凝膠強(qiáng)度較弱，對(duì)基質(zhì)的吸附能力也弱。
[0004] 因此，急需研發(fā)適用于高溫低滲儲(chǔ)層、粘度低、易于配注入儲(chǔ)層深部、在地下進(jìn)行 共聚交聯(lián)、凝膠強(qiáng)度高、對(duì)基質(zhì)吸附能力強(qiáng)的化學(xué)堵水劑。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種適用于高溫低滲儲(chǔ)層的凝膠堵水 齊IJ，該堵水劑的粘彈性好，強(qiáng)度高，粘附力強(qiáng)，易于注入低滲儲(chǔ)層的深部，耐高溫性強(qiáng)，具有 自愈合能力。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種高溫低滲儲(chǔ)層的凝膠堵水劑，該高溫低滲 儲(chǔ)層的凝膠堵水劑包括2-2〇 Wt%的主劑，0. 5_5wt%的交聯(lián)劑，余量為水；其中，主劑包括 主劑A和主劑B，主劑A包括2-丙烯酸-1，1-二甲基乙基酯、2, 2-雙（3, 5-二溴-4-羥基 苯基）丙烷、2, 2'，6, 6'-四溴雙酚A ;主劑B包括丙烯酰胺、水解聚丙烯酰胺或非水解聚 丙烯酰胺；主劑A和主劑B的質(zhì)量比為1 :1-2。
[0007] 本發(fā)明提供的高溫低滲儲(chǔ)層的凝膠堵水劑，優(yōu)選地，所述交聯(lián)劑包括聚氮雜環(huán)丙 燒。
[0008] 本發(fā)明提供的高溫低滲儲(chǔ)層的凝膠堵水劑，優(yōu)選地，該高溫低滲儲(chǔ)層的凝膠堵水 劑的基液粘度在IOmPa · s以下。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，上述高溫低滲儲(chǔ)層的凝膠堵水劑是將其中的主劑、 交聯(lián)劑和水按照常規(guī)方式混合均勻配制得到的；其中的配制水采用自來水即可。
[0010] 在本發(fā)明所提供的高溫低滲儲(chǔ)層的凝膠堵水劑中各組分的質(zhì)量比，對(duì)堵水劑的溶 解性能、交聯(lián)時(shí)間的控制和交聯(lián)后生成凝膠的性能起決定性作用。 toon] 本發(fā)明提供的高溫低滲儲(chǔ)層的凝膠堵水劑具體用于堵水時(shí)，將凝膠堵水劑混合攪 拌均勻后，采用單液法注入堵水層位，作業(yè)后關(guān)井一日，候凝后即可恢復(fù)生產(chǎn)。本發(fā)明提供 的高溫低滲儲(chǔ)層的凝膠堵水劑進(jìn)行堵水作業(yè)時(shí)不需要進(jìn)行前處理，隨配隨注即可。
[0012] 本發(fā)明提供的高溫低滲儲(chǔ)層的凝膠堵水劑適用于高溫低滲油氣藏，解決了現(xiàn)有的 高溫堵水劑的基液粘度較高、不易注入低滲儲(chǔ)層的難題，實(shí)現(xiàn)了堵水劑的基液粘度低，易于 注入儲(chǔ)層深部，就地交聯(lián)，同時(shí)提高了凝膠的強(qiáng)度和對(duì)儲(chǔ)層基質(zhì)的粘附力，該堵水劑具有如 下優(yōu)點(diǎn)：
[0013] 本發(fā)明的高溫低滲儲(chǔ)層的凝膠堵水劑無需添加增溶劑和引發(fā)劑；
[0014] 本發(fā)明的高溫低滲儲(chǔ)層的凝膠堵水劑的基液粘度低，高溫反應(yīng)后的膠體的粘度 商；
[0015] 本發(fā)明的高溫低滲儲(chǔ)層的凝膠堵水劑對(duì)配制水要求不高，可直接用自來水配制， 采用的組分只需攪拌即可混合均勻，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)單液法在線注入，隨配隨注，施工簡(jiǎn)便，易于 注入低滲儲(chǔ)層；
[0016] 本發(fā)明的高溫低滲儲(chǔ)層的凝膠堵水劑的性能穩(wěn)定，常溫放置2年以上，仍然有效；
[0017] 本發(fā)明的高溫低滲儲(chǔ)層的凝膠堵水劑堵水劑，在90°C或低于90°C的溫度下不發(fā) 生交聯(lián)反應(yīng)，便于深井作業(yè)，也避免了施工過程發(fā)生意外情況而產(chǎn)生誤堵管柱的問題；
[0018] 本發(fā)明的堵水劑中的主劑在120°C以上的高溫地層條件下發(fā)生水解反應(yīng)，水解基 團(tuán)與交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，成為無色透明膠體，可以通過水解基團(tuán)與交聯(lián)劑的配比控制交 聯(lián)反應(yīng)的時(shí)間，交聯(lián)時(shí)間在數(shù)小時(shí)到數(shù)天內(nèi)可控；而且膠體的粘彈性好，拉伸強(qiáng)度高，對(duì)儲(chǔ) 層基質(zhì)等固體物表面粘附力強(qiáng)，具有自愈合能力；
[0019] 本發(fā)明的堵水劑耐溫性能好，在120°C下恒溫180天不破膠；巖心軀替實(shí)驗(yàn)的結(jié)果 表明，本發(fā)明的堵水劑對(duì)巖心的封堵率達(dá)99. 9%以上。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)本發(fā)明的技 術(shù)方案進(jìn)行以下詳細(xì)說明，但不能理解為對(duì)本發(fā)明的可實(shí)施范圍的限定。
[0021] 實(shí)施例1
[0022] 本實(shí)施例提供了一種高溫低滲儲(chǔ)層的凝膠堵水劑，其是將質(zhì)量比5 :5 :1 :100為 2_丙烯酸-1，1-二甲基乙基酯、丙烯酰胺、聚氮雜環(huán)丙烷和自來水，攪拌均勻，呈白色濁液， 得到高溫低滲儲(chǔ)層的凝膠堵水劑。
[0023] 將上述凝膠堵水劑用流變儀進(jìn)行測(cè)試，在20°C、剪切速率為150JT1下，測(cè)試其粘度 為 7. 8mPa · s。
[0024] 將上述堵水劑放入S封加熱鋼罐中，在120 C恒溫箱中加熱6小時(shí)后，發(fā)生受聯(lián)反 應(yīng)成膠，得到無色透明膠體；對(duì)得到的膠體用流變儀進(jìn)行測(cè)試，在20°C、剪切速率為150s' 膠體粘度可高達(dá)I. IX 105mPa *s。膠體本身的粘彈性好，對(duì)固體物表面粘附力強(qiáng)，拉伸強(qiáng)度 大，不斷絲。
[0025] 成膠后的堵劑，放入密封加熱鋼罐中，在120°C下恒溫180天，沒有觀察到破膠現(xiàn) 象。
[0026] 將配好的堵劑裝入瓶中，密封靜置2年以上，基液性質(zhì)與初配時(shí)一樣，倒入密封加 熱鋼罐中，在120°C恒溫箱中加熱，仍可成膠，膠體與初配時(shí)成膠的膠體相比，性能沒有區(qū) 別。
[0027] 為定量評(píng)價(jià)本實(shí)施例的堵水劑的堵水效果，利用巖心流動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了氣 田現(xiàn)場(chǎng)取得的天然巖心的巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，并測(cè)試堵水劑注入前后的巖心滲透率（巖心滲透 率按達(dá)西公式計(jì)算），評(píng)價(jià)本實(shí)施例的堵水劑對(duì)天然巖心的封堵效果，具體包括以下步驟： [0028] 將天然氣田巖心，經(jīng)洗油、烘干至恒重后，用游標(biāo)卡尺測(cè)其長(zhǎng)度和直徑，計(jì)算出巖 心截面積；
[0029] 向巖心正向通入水，測(cè)水相滲透率K1 ;
[0030] 向巖心反向擠入堵水劑2個(gè)PV，反應(yīng)6小時(shí)以上；
[0031] 向巖心正向通入水，待流量穩(wěn)定后，測(cè)水相滲透率K2 ;
[0032] 計(jì)算堵水劑的封堵率，封堵率=(K1-K2) /K1，計(jì)算結(jié)果如表1所示，表1為采用本實(shí) 施例的堵水劑對(duì)氣田天然巖心封堵效果的數(shù)據(jù)。
[0033] 表 1
[0034]

【權(quán)利要求】
1. 一種高溫低滲儲(chǔ)層的凝膠堵水劑，其包括2-20wt%的主劑，0. 5-5wt%的交聯(lián)劑，余 量為水；其中，所述主劑包括主劑A和主劑B，主劑A包括2-丙烯酸-1，1-二甲基乙基酯、 2, 2-雙（3, 5-二溴-4-羥基苯基）丙烷、2, 2'，6, 6'-四溴雙酚A ;主劑B包括丙烯酰胺、 水解聚丙烯酰胺或非水解聚丙烯酰胺；主劑A和主劑B的質(zhì)量比為1 :1-2。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫低滲儲(chǔ)層的凝膠堵水劑，其中，所述交聯(lián)劑為聚氮雜環(huán) 丙烷。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高溫低滲儲(chǔ)層的凝膠堵水劑，其中，該高溫低滲儲(chǔ)層的凝 膠堵水劑的基液粘度在IOmPa ? s以下。
【文檔編號(hào)】C09K8/512GK104312560SQ201410513632
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】劉敏, 李宜坤 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司