專利名稱：一種交聯(lián)聚合物溶液(lps)深部調(diào)剖劑的制備方法
在石油開采的水驅(qū)及化學(xué)驅(qū)油過程中，由于地層的非均質(zhì)性，使?jié)B透率較高巖層中的原油能被順利地驅(qū)出，而滲透率較低巖層中的原油仍留在地下。對于長期注水開發(fā)油田，由于水沖洗，粘土流失，使較高滲透率地層的滲透率進(jìn)一步提高，注入水常沿高滲透層流動，而波及不到含油的低滲透層。這種低效的注水，不僅影響原油采出程度，而且由于能源的消耗、產(chǎn)出液的處理、管線的腐蝕等增大了采油的成本，造成了采收率低、開發(fā)成本高的結(jié)果。為解決上述問題，油層的深部調(diào)整吸水剖面技術(shù)在油田開發(fā)中逐步得到了重視和發(fā)展。
目前，國內(nèi)外化學(xué)調(diào)剖劑的種類很多，六十年代以前使用水泥漿堵水調(diào)剖，而后發(fā)展了油基水泥、石灰乳、樹脂、活性稠油等，六十年代以樹脂為主，七十年代水溶性聚合物及其凝膠開始在油田中應(yīng)用。從此，油田堵水調(diào)剖技術(shù)進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段。但是，調(diào)剖技術(shù)中的難點，油層深部調(diào)剖問題仍然沒有解決。目前應(yīng)用的調(diào)剖技術(shù)調(diào)剖范圍僅限于注水井附近20米以內(nèi)的近井地帶，提高效收率效果甚微。因此，開發(fā)一種液流改向性能好、成本低的深部調(diào)剖技術(shù)仍是科技工作者努力的方向。
本發(fā)明提出一種交聯(lián)聚合物溶液深部調(diào)剖劑的制備方法，它與常見的調(diào)剖劑完全不同。該新型交聯(lián)聚合物溶液是由分散的交聯(lián)聚合物微粒和水所組成，交聯(lián)聚合物微粒的直徑在10-1000mm。該體系具有無色、透明、粘度低、流動性好等特征。
本發(fā)明所提出的新型交聯(lián)聚合物溶液由可交聯(lián)的部分水解聚丙烯酰胺與適當(dāng)?shù)慕宦?lián)劑(如檸檬酸鋁、醋酸鉻、有機(jī)鋯等)交聯(lián)反應(yīng)而成，在交聯(lián)反應(yīng)的過程中通過控制反應(yīng)條件(反應(yīng)物種類，濃度、配比、反應(yīng)溫度等)，使整個反應(yīng)體系最終得到以分子內(nèi)交聯(lián)為主。少量分子間交聯(lián)的交聯(lián)聚合物微粒在水中的分散體系，即新型調(diào)剖劑一交聯(lián)聚合物溶液。
在部份水解聚丙烯酰胺(HPAM)與檸檬酸鋁(ALCit)交聯(lián)反應(yīng)的過程中，主要的反應(yīng)條件是HPAM分子量100-3000萬、HPAM濃度50一1000ppm、HPAM/ALCit的交聯(lián)比為5-100、反應(yīng)溫度10-90攝氏度、pH值4-9，反應(yīng)時同1-30天。
在室內(nèi)實驗中，將這種交聯(lián)聚合物溶液注入高滲透巖芯，注入一定的時間后，注入壓力迅速上升，說明交聯(lián)聚合物微粒已經(jīng)對巖芯進(jìn)行封堵，停注后觀察巖芯注入端面，未見有聚合物濾餅，表明聚合物微粒被注入到巖芯內(nèi)部井在巖心內(nèi)部發(fā)生封堵。
本發(fā)明以如下實例說明新型交聯(lián)聚合物溶液的性能及作用效果實施例1分子量為1500萬濃度為50mg/L部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)溶液和2.5ml/LAlCit在45℃反應(yīng)120小時，得到新型交聯(lián)聚合物溶液的粘度為0.78mPas。
實施例2分子量為1200萬濃度為150mg/L部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)溶液和7.5mg/Lal-Cit在45℃反應(yīng)70小時，得到新型交聯(lián)聚合物溶液的粘度為1.12mPas。
實施例3分子量為700萬濃度為150mg/L部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)溶液和7.5mg/Lal-Cit在45℃反應(yīng)120小時，得到新型交聯(lián)聚合物溶液的粘度為0.96mPas。
實施例4分子量為400萬濃度為150mg/L部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)溶液和7.5mg/LAl-Cit在45℃反應(yīng)70小時，得到新型交聯(lián)聚合物溶液的粘度為0.96mPas。
本發(fā)明交聯(lián)聚合物溶液對巖心的堵塞情況見表1。
表1 交聯(lián)聚合物溶液對巖心的堵塞情況
表1反映巖心用交聯(lián)聚合物溶液處理前后的滲透率變化情況。K1是堵前巖心滲透率，K2為堵后巖心滲透率。巖心為膠結(jié)砂巖，長度68.6mm，直徑25mm。先將巖心抽真空，飽和水，測其滲透率K1，再連續(xù)注入配制好的交聯(lián)聚合物溶液，注入70PV后，測得巖心滲透率K2。最后用下式計算堵水率堵水率＝K1-K2/K1·100％實驗結(jié)果表明，交聯(lián)聚合物溶液可以被大量連續(xù)注入，說明此交聯(lián)聚合物溶液可以進(jìn)入巖心內(nèi)部。
將HPAM/Al-Cit交聯(lián)體系(如HPAM300mg/L、Al 15mg/L；HPAM150mg/L、Al 7.5mg/L；HPAM50mg/L、Al 2.5mg/L；HPAM150mg/L、Al 5.0mg/L)于45℃下放置三個月和室溫下放置兩年，其顏色、外觀狀態(tài)不變；未見有沉淀析出。說明該交聯(lián)體系有很好的穩(wěn)定性。
實施例5用15mg/L的交聯(lián)劑檸檬酸鋁、醋酸鉻和有機(jī)鋯分別與300mg/LHPAM(分子量1400萬)在70℃下反應(yīng)30h，所得的交聯(lián)聚合物溶液的轉(zhuǎn)變壓分別為0.45、0.20、0.20atm，說明這三種類型的交聯(lián)劑都能與HPAM反應(yīng)形成交聯(lián)聚合物溶液。
權(quán)利要求
1.一種油田用聚合物溶液調(diào)剖劑制備方法，它是由高分子化合物與交聯(lián)劑反應(yīng) 生成的交聯(lián)聚合物溶液，其特征是采用分子量為100-3000萬、濃度為50-1000ppm、部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)與交聯(lián)劑反應(yīng)，聚丙烯酰胺與交聯(lián)劑的交聯(lián)比為5-100，反應(yīng)溫度為10-90攝氏度，pH值為4-9。反應(yīng)時同為1-30天，在上述反應(yīng)條件下，生成凝膠小顆粒體系，即一種交聯(lián)聚合物溶液調(diào)剖劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交聯(lián)聚合物溶液調(diào)剖劑的制備方法，其特征是所使用的交聯(lián)劑用檸檬酸鋁(AlCit)為交聯(lián)劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交聯(lián)聚合物溶液調(diào)剖劑的制備方法，其特征是所使用的交聯(lián)劑是用有機(jī)鋯為交聯(lián)劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交聯(lián)聚合物溶液調(diào)剖劑的制備方法，其特征是所使用的交聯(lián)劑是用醋酸鉻為交聯(lián)劑。
全文摘要
本發(fā)明提出一種交聯(lián)聚合物溶液(Linked Polymer Solution簡稱LPS)深部調(diào)剖劑的制備方法。采用該方法制備的交聯(lián)聚合物溶液是由分散的交聯(lián)聚合物微粒和水組成。該交聯(lián)聚合物溶液能夠注入到油藏深部,交聯(lián)聚合物微粒在孔道中的吸附、滯留,能降低高滲透區(qū)域的滲透率,使后續(xù)注入液轉(zhuǎn)向低滲透率區(qū)域,起到深部調(diào)剖的作用。具有聚合物濃度低、粘度低、流動性好、穩(wěn)定性好,有效期長等特點。
文檔編號C08F8/00GK1270967SQ00100888
公開日2000年10月25日 申請日期2000年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月18日
發(fā)明者李明遠(yuǎn), 林梅欽, 彭勃, 紀(jì)淑玲, 吳肇亮 申請人:石油大學(xué)(北京)