專利名稱：聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田三次采油技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種油田交聯(lián)聚合物可動凝膠調(diào)驅(qū)，是一種聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂交聯(lián)體系使用的低溫促交劑。
背景技術(shù)：
三次采油是目前國內(nèi)各油田提高采收率的有效措施之一，其中的可動凝膠調(diào)驅(qū)因施工工藝簡單、施工方便，應(yīng)用范圍廣，在國內(nèi)各油田得到廣泛推廣應(yīng)用。目前，國內(nèi)各油田常用的交聯(lián)聚合物可動凝膠體系主要為聚丙烯酰胺與有機(jī)鉻、 鋁交聯(lián)體系和聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂交聯(lián)體系。據(jù)《石油地質(zhì)與工程》2010. 5 (3)P73-75 “可動凝膠體系發(fā)展現(xiàn)狀及調(diào)驅(qū)機(jī)理分析”介紹，鉻、鋁等金屬離子交聯(lián)體系主要用于中、低溫油藏(<70°C);并且必須用清水配制。據(jù)《精細(xì)石油化工》2003. 4 (8)P30-32 “深部調(diào)剖驅(qū)油劑的研究”介紹，聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂交聯(lián)體系低溫下不成膠(交聯(lián))，主要用于高溫油藏。聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂在中高溫條件下交聯(lián)形成穩(wěn)定的凝膠，已有大量室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場應(yīng)用的報道。水溶性酚醛樹脂屬于酚醛樹脂的甲階段產(chǎn)品，其分子結(jié)構(gòu)含有羥甲基官能團(tuán)或二亞甲基醚鍵結(jié)構(gòu)，由于苯環(huán)上的羥甲基官能團(tuán)具有很強(qiáng)的活性，在一定條件下(特別是高溫)可與酰胺基團(tuán)發(fā)生縮合反應(yīng)。但如何使水溶性酚醛樹脂與聚丙烯酰胺在低溫下交聯(lián)形成凝膠？對此進(jìn)行調(diào)研和實(shí)驗(yàn)研究，通過調(diào)研，要使聚丙烯酰胺酚醛樹脂交聯(lián)體系在低溫條件下交聯(lián)，必須加入促使其低溫交聯(lián)的促交劑，截至本研究之前，未見有關(guān)聚丙烯酰胺一水溶性酚醛樹脂交聯(lián)體系低溫促交劑的報道。通過實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)明一種使聚丙烯酰胺酚醛樹脂交聯(lián)體系在低溫下交聯(lián)形成凝膠的低溫促交劑配方和使用方法，擴(kuò)大聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂交聯(lián)體系可動凝膠調(diào)驅(qū)的應(yīng)用范圍，同時克服聚丙烯酰胺與有機(jī)鉻、鋁交聯(lián)體系必須采用清水配液的缺點(diǎn)，滿足現(xiàn)場采用油田回注污水配液的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑，使聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂交聯(lián)體系在低溫(30 60°C)下交聯(lián)形成凝膠，擴(kuò)大使聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂可動凝膠交聯(lián)體系在油田三次采油中的應(yīng)用范圍，同時使其適合油田回注污水配液，節(jié)約清水水源。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑，其特征在于各組份重量百分比為氯化銨20 25% ；間苯二酚2 3% ；硫代硫酸鈉I 2% ；其余為清水。各組分中還可以有草酸0 2%。
制備方法分為以下步驟完成使用的設(shè)備不銹鋼或陶瓷反應(yīng)釜，25kg塑料桶。I)向帶加熱和攪拌設(shè)備的反應(yīng)釜中加入定量清水，并預(yù)熱至40 50°C開動攪拌器；2)向反應(yīng)釜中緩慢加入20 25%的氯化銨，攪拌使其完全溶解；3 )緩慢加入I 2%的硫代硫酸鈉，恒溫攪拌5 lOmin，使其形成還原環(huán)境；4)加入2 3%的間苯二酚，攪拌使其溶解；

5)恒溫20 40min，冷卻至室溫，得到聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交齊U，放出保存?zhèn)溆?。在步驟4中可以加入草酸O 2%。促交劑制備方法將聚丙烯酰胺溶于水中(清水或回注污水)攪拌使其充分溶脹均勻，然后邊攪拌邊緩慢加入水溶性樹脂交聯(lián)劑，最后加入該促交劑攪拌均勻，放入密封瓶，放在模擬儲層溫度的烘箱內(nèi)，觀察形成凝膠的時間，測定凝膠粘度。由于可動凝膠調(diào)驅(qū)目的是用于現(xiàn)場施工?，F(xiàn)場使用步驟I)在配液池先配制一定濃度的聚丙烯酰胺溶液，攪拌使其充分溶脹，然后邊攪拌邊緩慢加入水溶性酚醛樹脂交聯(lián)劑，最后加入該促交劑，攪拌均勻；2)用調(diào)驅(qū)泵井口注入加入該促交劑的聚丙烯酰胺一水溶性酚醛樹脂交聯(lián)體系可動凝膠溶液和頂替液；3)關(guān)井候凝3 5天，然后恢復(fù)注水。使用條件適用于儲層溫度30 60°C的低溫油藏聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂可動凝膠調(diào)驅(qū)，除采用清水配液外還可采用礦化度低于50000mg/L的油田回注污水配液。根據(jù)石油工業(yè)出版社出版的《采油技術(shù)手冊》(十)P82-83酚醛樹脂堵水技術(shù)中介紹，在水溶性酚醛樹脂中加入氯化銨、鹽酸或草酸，可使酚醛樹脂快速凝固；同時根據(jù)有機(jī)化學(xué)知識，苯環(huán)上羥基的反應(yīng)活性，間苯二酚高于苯酚。因此，設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案在聚丙烯酰胺一水溶性酚醛樹脂可動凝膠交聯(lián)體系中加入一種由氯化銨、鹽酸、草酸、間苯二酚等或其復(fù)配合成產(chǎn)物的促交劑使其在低溫下交聯(lián)形成穩(wěn)定的凝膠，滿足低溫油田使用酚醛樹脂交聯(lián)可動凝膠調(diào)驅(qū)的需要，據(jù)此提供一種用于聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂在低溫下交聯(lián)形成可動凝膠的促交劑配方、制作和使用方法。經(jīng)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，通過氯化銨、間苯二酚、草酸等常用化工原料的復(fù)配形成的促交劑可促使聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂在30 60°C溫度范圍內(nèi)形成穩(wěn)定的凝膠，不但采用清水配液，而且在油田回注污水配液條件下通過調(diào)整可動凝膠原料的配比同樣形成穩(wěn)定的凝膠，擴(kuò)大聚丙烯酰胺一水溶性酚醛樹脂體系可動凝膠的應(yīng)用油藏溫度范圍，同時克服常用有機(jī)鉻、鋁交聯(lián)體系必須使用清水配液的缺點(diǎn)，滿足現(xiàn)場采用油田回注污水配液的需要。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑，室內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，在清水配液條件下聚合物800 3000mg/L，交聯(lián)劑水溶性酚醛樹脂600 1200mg/L，加入該促交劑濃度2000 3000mg/L，在30 60°C溫度條件下，交聯(lián)時間30 8h并可調(diào)，凝膠粘度800 6000mPa *s，考察150天凝膠性能穩(wěn)定。加入該促交劑的聚丙烯酰胺一水溶系酚醛樹脂交聯(lián)體系不但適用于清水配液，采用含有微生物礦化度低于50000mg/L的油田回注污水配液，在低溫條件下同樣形成穩(wěn)定的凝膠，克服了低溫常用鉻、鋁交聯(lián)體系必須使用清水配液的缺陷，能夠滿足現(xiàn)場采用油田回注污水配液的需要。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑，各組份重量百分比為氯化銨20% ;間苯二酚2% ;草酸1% ;硫代硫酸鈉1% ;其余為水。制備方法將裝有磁力攪拌、回流冷凝裝置和溫度計的250ml三口燒瓶至于磁力攪拌控溫電熱套上，向燒瓶中加入清水114ml，預(yù)熱至40°C并攪拌，緩慢加入氯化銨30g、硫代硫酸鈉I. 5g,恒溫攪拌IOmin,然后加入草酸I. 5g、間苯二酹3g,恒溫攪拌40min,冷卻至室溫，得到聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑，放出備用。實(shí)施例2 :—種促使聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂低溫交聯(lián)的促交劑，各組份重 量百分比為氯化銨25% ;間苯二酚3% ;草酸2% ;硫代硫酸鈉2% ;其余為水。制備方法向反應(yīng)釜中加入清水1360L，預(yù)熱至40°C開動攪拌器，緩慢加入氯化銨500kg、硫代硫酸鈉40kg,恒溫攪拌IOmin,草酸40kg、間苯二酹60kg,恒溫攪拌40min,冷卻至室溫，得到聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑，放出備用。實(shí)施例3 :—種促使聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂低溫交聯(lián)的促交劑，各組份重量百分比為氯化銨22% ;間苯二酚2% ;硫代硫酸鈉1% ;其余為水。制備方法向反應(yīng)釜中加入清水1500L，預(yù)熱至50°C開動攪拌器，緩慢加入氯化銨440kg、硫代硫酸鈉20kg,恒溫攪拌5min,間苯二酹40kg,恒溫攪拌40min,冷卻至室溫,得到聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑，放出備用。
權(quán)利要求
1.一種聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑，其特征是各組份重量百分比為 氯化銨20 25% ； 間苯ニ酚2 3% ； 硫代硫酸鈉1 2% ； 其余為清水。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑，其特征是制備方法是向反應(yīng)釜中加入定量清水，并預(yù)熱至40 50°C開動攪拌器，緩慢加入氯化銨20 25%、硫代硫酸鈉I 2%，恒溫攪拌5 lOmin，間苯ニ酚2 3%，恒溫20 40min，放出冷卻至室溫，得到聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑，其特征是各組分中有草酸0 2%。
全文摘要
聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑，應(yīng)用于油田三次采油技術(shù)領(lǐng)域。各組份重量百分比為氯化銨20～25%；間苯二酚2～3%；草酸0～2%；硫代硫酸鈉1～2%，其余為清水。效果是在清水配液條件下聚合物800～3000mg/L，交聯(lián)劑水溶性酚醛樹脂600～1200mg/L，加入該促交劑濃度2000～3000mg/L，在30～60℃溫度條件下，交聯(lián)時間30～8h并可調(diào)，凝膠粘度800～6000mPa·s，考察150天凝膠性能穩(wěn)定。采用含有微生物礦化度低于50000mg/L的油田回注污水配液，在低溫條件下同樣形成穩(wěn)定的凝膠，克服了低溫常用鉻、鋁交聯(lián)體系必須使用清水配液的缺陷，能夠滿足現(xiàn)場采用油田回注污水配液的需要。
文檔編號C09K8/588GK102766449SQ20121024124
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月12日
發(fā)明者余吉良, 史磊, 吳剛, 游靖, 王志強(qiáng), 谷溢, 趙文華, 霍然, 韓長勝 申請人:中國石油天然氣股份有限公司