一種油田用高效選擇堵水劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于油田應(yīng)用化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及油氣田開發(fā)過(guò)程中產(chǎn)層出水用的堵水劑 的制備和應(yīng)用，尤其涉及到油氣田不同水層出水的封堵，以及油氣田開發(fā)后期油層出水時(shí) 的封堵。
【背景技術(shù)】
[0002] 在油田開發(fā)過(guò)程中，油層出水會(huì)給油田開發(fā)工作帶來(lái)嚴(yán)重影響，甚至降低油田最 終開采率。油井出水后，首先確定出水層位，然后采用堵水方法進(jìn)行封堵。堵水的目的就 是在于控制產(chǎn)水層中水的流動(dòng)和改變水驅(qū)油中水的流動(dòng)方向，提高水驅(qū)油效率，力圖使得 油田的產(chǎn)水量在一段時(shí)間內(nèi)下降或穩(wěn)定，以保持油田增產(chǎn)或穩(wěn)產(chǎn)，提高油田最終采收率。在 油氣田開發(fā)的后期，往往出水量比較大，出水會(huì)造成油井出砂、井底油壓增大、自噴井停止 自噴、甚至造成油井水淹，嚴(yán)重影響了經(jīng)濟(jì)效益；另外，產(chǎn)水量的增加，導(dǎo)致產(chǎn)出物油水比降 低，增加地面脫水的費(fèi)用和帶來(lái)工業(yè)上的復(fù)雜性，比如集輸、污水凈化、環(huán)境污染等。出水對(duì) 于采用注水開發(fā)多層合采方式的油井影響更大，因此選擇性的封堵出水層而維持油層的產(chǎn) 能就顯得尤其重要。
[0003] 化學(xué)堵水是一種常用的堵水方式，現(xiàn)在已經(jīng)有聚合物堵劑、泡沫類堵劑、油基堵 劑、醇基堵劑等選擇性堵劑，但是現(xiàn)在的堵水劑存在成本高、操作工藝復(fù)雜、選擇性較差、 易受鹽鈣污染等缺點(diǎn)。如：泡沫堵水劑有效周期較短、操作工藝較復(fù)雜，可參閱申請(qǐng)?zhí)枮?201010140446. 6,發(fā)明名稱為具有雙重作用的堵水劑及其注入方法；油基堵劑生產(chǎn)成本高 且環(huán)境污染較大；醇基堵劑操作復(fù)雜、堵水效果較差；部分聚合物堵劑抗礦物污染能力較 差，且造成油層產(chǎn)率下降明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種應(yīng)用于油田， 成本低、選擇性好、封堵效率高的選擇性堵水劑及其制備方法。
[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明提出了一種油田用高效選擇堵水劑，包括去離子水， 還包括非離子單體、陰離子單體1 #、陰離子單體2#、陽(yáng)離子單體、交聯(lián)劑1#、交聯(lián)劑2#、氧化 劑、還原劑；所述組合物是按以下單體與去離子水的質(zhì)量比制成的；
[0006] 其中，非離子單體18. 0% -22. 0%、陰離子單體1#10. 0% -14. 0%、陰離子單體 2#4· 0%-8· 0%、陽(yáng)離子單體2. 0%-4· 0%、交聯(lián)劑 1#0· 1%-0· 2%、交聯(lián)劑2#0· 1%-0· 15%、 氧化劑0. 2% -0. 3%、還原劑0. 1% -0. 2%、余量為去離子水；
[0007] 優(yōu)選的是，所述非離子單體為羧甲基丙烯酰胺和丙烯酰胺中的一種。
[0008] 上述任一實(shí)施方式中優(yōu)選的是，所述陰離子單體1#為丙烯酸、甲基硅酸和2-丙烯 酰胺-2-甲基丙磺酸中的一種。
[0009] 上述任一實(shí)施方式中優(yōu)選的是，所述陰離子單體2#為丙烯酸、甲基硅酸和2-丙烯 酰胺-2-甲基丙磺酸中的一種。
[0010] 上述任一實(shí)施方式中優(yōu)選的是，所述陰離子單體1#與所述陰離子單體2#選用互不 相同的物質(zhì)。
[0011] 上述任一實(shí)施方式中優(yōu)選的是，所述陽(yáng)離子單體為甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化 銨和二甲基二烯丙基三甲基氯化銨中的一種。
[0012] 上述任一實(shí)施方式中優(yōu)選的是，所述交聯(lián)劑1#為WD-80、GL-2和GL-1中的一種。
[0013] 上述任一實(shí)施方式中優(yōu)選的是，所述交聯(lián)劑2#為WD-80、GL-2和GL-1中的一種。
[0014] 上述任一實(shí)施方式中優(yōu)選的是，所述交聯(lián)劑1#與所述交聯(lián)劑2#選用互不相同的物 質(zhì)。
[0015] 上述任一實(shí)施方式中優(yōu)選的是，所述氧化劑為過(guò)硫酸鉀和過(guò)硫酸銨中的一種。
[0016] 上述任一實(shí)施方式中優(yōu)選的是，所述還原劑為亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉的一種。
[0017] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明又提出了一種油田用高效選擇堵水劑的方法，包括 如下步驟：
[0018] 步驟一：加入一定量去離子水，同時(shí)通入氮?dú)?，排出燒瓶中的空氣?br>[0019] 步驟二：開啟攪拌器，邊攪拌邊加入一定量非離子單體、陰離子單體1#、陰離子單 體2 #、陽(yáng)離子單體，然后充分?jǐn)嚢瑁蛊涑浞秩芙猓?br>[0020] 步驟三：加入一定量交聯(lián)劑1#和交聯(lián)劑2 #，然后充分?jǐn)嚢瑁蛊涑浞秩芙猓?br>[0021] 步驟四：加入一定量還原劑和氧化劑，攪拌；
[0022] 步驟五：靜置反應(yīng)一段時(shí)間，獲得透明彈性體；
[0023] 步驟六：對(duì)透明彈性體提純、干燥。
[0024] 優(yōu)選的是，所述步驟五中靜置反應(yīng)時(shí)間為30min。
[0025] 上述任一實(shí)施方式中優(yōu)選的是，根據(jù)需要，粉碎得到不同粒徑的堵水劑。
[0026] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明再提出了一種油田用高效選擇堵水劑的應(yīng)用，所述 堵水劑適用于產(chǎn)層出水的封堵以及注水調(diào)剖時(shí)的封堵。
[0027] 本發(fā)明具有以下技術(shù)有益效果：
[0028] 本發(fā)明的油田用高效選擇堵水劑及其制備方法所用的單體易得、制備方法簡(jiǎn)單、 制備條件溫和。該制備方法制備的堵水劑具有非常好的堵水能力，且對(duì)油層破壞小，抗鹽鈣 侵能力較強(qiáng)，且能適應(yīng)不同孔隙的出水層。
[0029] 本發(fā)明提供的有機(jī)硅選擇性堵水劑適用于產(chǎn)層出水的封堵以及注水調(diào)剖時(shí)的封 堵。
[0030] 本發(fā)明提供的有機(jī)硅選擇性堵水劑可制備成不同的粒徑以適應(yīng)不同大小的孔隙。
[0031] 本發(fā)明提供的有機(jī)硅選擇堵水劑具有較強(qiáng)的抗鹽效果，且堵水劑的膨脹度受礦化 度的影響是可逆的。
[0032] 本發(fā)明提供的有機(jī)硅選擇堵水劑常溫常壓下性能穩(wěn)定，具有較穩(wěn)定的抗酸、抗氧 化性能。
[0033] 本發(fā)明提供的有機(jī)硅選擇堵水劑在一價(jià)鹽水中，隨著溫度的升高，溶脹度增大，而 在二價(jià)鹽水中，溶脹度受溫度影響較小。
[0034] 本發(fā)明提供的有機(jī)硅選擇堵水劑吸水性能極強(qiáng)，而幾乎不吸油。吸水膨脹后的堵 水劑在油中會(huì)發(fā)生部分收縮。
[0035] 本發(fā)明提供的有機(jī)硅選擇堵水劑對(duì)不同滲透率地層都有很好的封堵效果。
[0036] 本發(fā)明提供的有機(jī)硅選擇堵水劑具有較強(qiáng)的選擇堵水效果，對(duì)水層的封堵率較 高，而對(duì)油層的封堵率較低。
【附圖說(shuō)明】
[0037] 圖1是實(shí)施例1中按照本發(fā)明油田用高效選擇堵水劑制備方法制備的堵水劑形狀 示意圖。
[0038] 圖2是實(shí)施例3中按照本發(fā)明油田用高效選擇堵水劑制備方法制備的堵水劑形狀 示意圖。
[0039] 圖3是實(shí)施例2中按照本發(fā)明油田用高效選擇堵水劑制備方法制備的堵水劑在水 中侵泡后電鏡圖。
[0040] 圖4是實(shí)施例2中按照本發(fā)明油田用高效選擇堵水劑制備方法制備的堵水劑在煤 油中侵泡后電鏡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，有必要在此指出的是，以下具體實(shí)施 方式只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的 技術(shù)人員可以根據(jù)上述
【發(fā)明內(nèi)容】
對(duì)本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
[0042] 實(shí)施例1
[0043] 本實(shí)施例的油田用高效選擇堵水劑，合成單體及用量為：羧甲基丙烯酰胺 22. 0%、丙烯酸12. 0%、2_丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸6. 0%、二甲基二烯丙基三甲基氯化銨 3.0%、GL-1 0.1%、WD-80 0.1%、k2S20s 0.3%、Na2S03 0.15%。
[0044] 制備上述實(shí)施例1堵水劑方法如下：
[0045] 步驟一：常溫下，在三口燒瓶加入50mL去離子水，同時(shí)通入氮?dú)?，排出燒瓶中的?氣；
[0046] 步驟二：開啟攪拌器，邊攪拌邊加入11. 0g羧甲基丙烯酰胺、6g丙烯酸和3g2-丙 烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1.5g二甲基二烯丙基三甲基氯化銨，然后充分?jǐn)嚢?，使其充分?解；
[0047] 步驟三：加入0· 05g有機(jī)硅偶聯(lián)劑GL-1和0· 05g有機(jī)硅偶聯(lián)劑WD-80,然后充分 攪拌，使其充分溶解；
[0048] 步驟四：加入 0· 075gNa2S03和 0· 15gk2S20s，攪拌；
[0049] 步驟五：靜置反應(yīng)30min，得最終產(chǎn)物，為透明彈性體；
[0050] 步驟六：對(duì)透明彈性體提純、干燥。
[0051] 步驟七：根據(jù)需要，粉碎得到不同粒徑的堵水劑。
[0052] 實(shí)施例2
[0053] 本實(shí)施例的油田用高效選擇堵水劑，合成單體及用量為：丙烯酰胺18.0%、甲基 硅酸12. 0 %、2_丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸6. 0 %、二甲基二烯丙基三甲基氯化銨3. 0 %、 GL-1 0.15%、WD-80 0.15%、k2S20s 0.3%、Na2S03 0.15%。
[0054] 制備上述實(shí)施例2堵水劑方法如下：
[0055] 步驟一：常溫下，在三口燒瓶加入50mL去離子水，同時(shí)通入氮?dú)?，排出燒瓶中的?氣；
[0056] 步驟二：開啟攪拌器，邊攪拌邊加入9. 0g丙烯酰胺、6g甲基硅酸和3g2-丙烯酰 胺-2-甲基丙磺酸、1. 5g二甲基二烯丙基三甲基氯化銨，然后充分?jǐn)嚢?，使其充分溶解?br>[0057] 步驟三：加入0. 075g有機(jī)硅偶聯(lián)劑GL-1和0. 075g有機(jī)硅偶聯(lián)劑WD-80,然后充 分?jǐn)嚢?，使其充分溶解?br>[0058] 步驟四：加入一定量 0· 075gNa2S03和 0· 15gk2S20s，攪拌；
[0059] 步驟五：靜置反應(yīng)30min，得最終產(chǎn)物，為透明彈性體；
[0060] 步驟六：對(duì)透明彈性體提純、干燥。