一種用于高溫油藏的插層復合延緩就地聚合堵水凝膠的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于提高采收率技術中的油田化學領域,尤其設及一種用于高溫油藏的插 層復合延緩就地聚合堵水凝膠。
【背景技術】
[0002] 化學調剖堵水技術是油田上應用較為成熟的"控水穩油"、"控水增油"技術,可W有效提高注入水波及系數,達到提高采收率的目的。在化學調剖堵水劑中凝膠類堵水劑具 有封堵能力強、能夠選擇性堵水等優點,在調剖堵水作業中應用廣泛。然而,在油藏溫度較 高的條件下,常規凝膠堵劑無法達到調剖堵水作業的技術要求,為滿足高溫油藏條件下的 調剖堵水作業需求,需要性能更加優異的凝膠堵劑,國內外對適用于高溫油藏的凝膠堵劑 進行了大量研究。
[0003] (1)聚乙締醇凝膠體系
[0004] 聚乙締醇凝膠體系具有較好的耐溫性能,W酪醒樹脂作為交聯劑的聚乙締醇/酪 醒凝膠體系可用于蒸汽驅油田的堵水作業。如化skin和化11(1989年)采用濃度為7. 5% 的聚乙締醇作為主劑,采用濃度為8%的酪類和醒類作為有機交聯劑,制備出了新型聚乙締 醇凝膠體系扣SPatent4, 859, 717),體系在204. 4°C下老化70余天僅脫水5%左右,長期熱 穩定性較好。但是聚乙締醇凝膠體系對抑值條件要求較為苛刻,需要控制抑值在合適的 范圍內,抑值過高或過低會造成沉淀或脫水現象,使該凝膠體系應用受限。
[0005] 似部分水解聚丙締臘凝膠體系
[0006] 部分水解聚丙締晴主要包括水解聚丙締臘鋼鹽和水解聚丙締臘錠鹽,其中由于水 解聚丙締臘鋼鹽易交聯且價格低廉,應用較多,由水解聚丙締臘鋼鹽作為主劑,通過與有機 交聯劑的交聯作用可形成耐高溫的堵水凝膠。徐祥義等(1990)采用濃度4%~6%的水 解聚丙締臘鋼鹽作為主劑,采用濃度0. 4%~0. 6 %的甲醒和苯酪作為交聯劑,采用濃度 為0. 5%的氯化錠作為助劑制備出了一種水解聚丙締臘鋼鹽凝膠,該凝膠在高溫130°C和 150°C下分別老化9個月和3個月未出現脫水現象,具有良好的熱穩定性。由于該體系的成 膠時間過快,不利于現場應用,因此劉敏等(1996)對該體系作出了改進,采用六次甲基四 胺和苯酪體系作為交聯劑,使成膠時間得到延緩。但是部分水解聚丙締臘凝膠體系對成膠 條件有一定的要求,抑值過高或過低均會影響成膠,因此該凝膠體系應用受到限制。
[0007] (3)生物聚合物凝膠體系
[0008] 生物聚合物在石油工業上應用的種類很多,如黃胞膠、硬葡聚糖、瓜膠等,生物聚 合物與交聯劑形成的凝膠具有良好的熱穩定性,其中硬葡聚糖凝膠體系相對其他生物聚合 物凝膠體系具有更加良好的耐溫抗鹽性能。例如Ingebret門elde(1995)提出的硬葡聚糖 凝膠體系,W硬葡聚糖作為主劑,W重銘酸鹽作為交聯劑,形成的凝膠可耐溫l〇〇°CW上。然 而生物聚合物體系相對來說成本較高,成膠時間較快,無法廣泛應用于現場施工。
[0009] (4)聚丙締酷胺凝膠體系
[0010] 丙締酷胺的聚合物及丙締酷胺與抗溫耐鹽單體聚合得到的共聚物的與有機交聯 劑形成的堵水凝膠是研究最為廣泛的高溫油藏堵水凝膠。CarlosDeolarteGuerrero(S陽 112411)、ModestoMercado(S陽 121809)、化lioEsUiardoVasquez(S陽 104134)等報道 的PAtBA/PEI凝膠體系在過去的十年中有超過100項堵水作業應用于墨西哥南部碳酸鹽巖 縫桐型高溫油藏,并且效果良好。PAtBA為丙締酷胺與丙締酸叔下醋的共聚物,凝膠體系由 7%的PAtBA作為主劑,W0. 3%的陽I作為交聯劑,形成的凝膠可耐156°C的高溫,但是該 凝膠體系成膠時間相對較短,120°C下成膠時間僅為5~化左右,并且由于體系中PAtBA濃 度相對較高,使體系的初始粘度較高,累入性相對較差。
[0011] 對于堵水凝膠,在高溫條件下需要有足夠長的成膠時間及良好的長期熱穩定性, 而從上述各凝膠堵劑體系中可W看出,成膠條件苛刻、在高溫條件下成膠時間過快及長期 熱穩定性不足是堵水凝膠現存的主要問題,運些問題使現有堵水凝膠的性能無法滿足在高 溫油藏進行調剖堵水作業的應用需求,成為了高溫油藏開發中后期"控水穩油"、"控水增 油"的技術難題。
【發明內容】
[0012] 本發明所要解決的技術問題是提供一種用于高溫油藏的插層復合延緩就地聚合 堵水凝膠,該堵水凝膠在分子尺度上形成了晶格插層的Ξ維空間網絡,具有很高的終凝強 度及良好的長期熱穩定性,成膠時間在130°C的高溫條件下可控制在4~30h,在高溫條件 下具有較長的累注時間,同時該凝膠初始粘度低,施工注入性較好。該堵水凝膠能克服現有 堵水凝膠成膠時間過短及長期熱穩定性不佳的問題,適用于各類型高溫油藏的堵水作業。
[0013] 為了解決上述的技術問題,本發明的采用的技術方案為:一種用于高溫油藏的插 層復合延緩就地聚合堵水凝膠,由W下質量百分比的組分組成:主劑6%~8%,交聯劑 1%~2%,插層主劑2%~8%,引發劑0.06%~0. 1%,成膠調控劑0.01%~2%,其余為 水。
[0014] 其中,作為優選的技術方案,所述主劑為有機單體丙締酷胺。
[0015] 其中,作為優選的技術方案,所述交聯劑為甲醒、活性酪醒樹脂、對苯二酪、間苯二 酪、鄰苯二酪、六亞甲基四胺、聚乙締亞胺其中一種或兩種W上混合物。
[0016] 其中,作為優選的技術方案,所述插層主劑為改性蒙脫石、高嶺石、娃藻±中的一 種或兩種W上混合物。
[0017] 其中,作為優選的技術方案,所述引發劑為熱分解引發劑或氧化還原體系。
[0018] 其中,上述熱分解引發劑為過硫酸鐘、過硫酸錠、偶氮二異下臘、2,2-偶氮二異下 基脈二鹽酸鹽。
[0019] 其中,上述氧化還原體系為過硫酸鐘與亞硫酸氨鋼、過硫酸鐘與叔胺單體N,N-二 甲基甲基丙締酸乙醋。
[0020] 其中,作為優選的技術方案,所述成膠調控劑為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正下醇、 異下醇、正戊醇、異戊醇、叔戊醇、丙二醇、丙Ξ醇、季戊四醇、正辛醇、異辛醇、異戊締醇其中 一種或兩種W上混合物。
[0021] 本發明的有益效果:(1)凝膠體系中各種組分速溶性好,配液方便;(2)施工工藝 簡單,累送性好,具有良好的注入性;(3) 130°C下成膠時間可控制在4-30h,終凝強度達目 測代碼I級(剛性凝膠);(4)在高溫條件下具有良好的長期穩定性,凝膠在3個月內未發 生脫水收縮和強度降低現象;(5)用低濃度的抗溫抗鹽聚合物攜帶該就地聚合凝膠,對成 膠性能影響不大,可起到較好防濾失作業,可用于裂縫性油藏堵水作業。
【具體實施方式】
[0022] 本發明的一種用于高溫油藏的插層復合延緩就地聚合堵水凝膠,由W下質量百分 比的組分組成:主劑6 %~8 %,交聯劑1 %~2 %,插層主劑2 %~8 %,引發劑0. 06 %~ 0. 1%,成膠調控劑0.01%~2%,其余為水。