一種水溶性螯合樹脂調驅、堵水劑制備及應用方法
【專利摘要】一種水溶性螯合樹脂調驅、堵水劑制備及應用方法是油田化學領域，它克服了目前其它技術的缺點，針對油田調驅、堵水領域的現狀，將引入油田調驅、堵水領域；水溶性螯合樹脂吸收油田水中以及地層骨架表面的礦物離子，產生納米級微粒，隨體系中微粒濃度的增大，微粒之間相互吸附形成納米凝膠；納米樹脂凝膠吸附于其所流經區(qū)域地層的巖石骨架表面，降低地層高滲區(qū)域滲透率；另一方面納米樹脂凝膠段塞在注水壓力驅動下整體推進，擴大波及體積，因而水溶性螯合樹脂調驅劑兼有“堵、驅”雙重作用，利用水溶性螯合樹脂在地層中結合油層流體自身的礦物組分形成凝膠的特性用于油田調驅、堵水，實現油田“穩(wěn)油、控水”，提高采收率。
【專利說明】
一種水溶性螯合樹脂調驅、堵水劑制備及應用方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及油田化學領域，尤其是一種水溶性螯合樹脂調驅、堵水劑制備及應用方法。
【背景技術】
[0002]調剖、調驅是注水開發(fā)油田中后期“穩(wěn)油、控水”，提高采收率的重要手段。目前主要應用的體系為聚合物凍膠、弱凝膠、聚合物微球、聚合物預交聯顆粒等聚合物體系，以及坂土、水泥、粉煤灰、油田污泥為主體的無機顆粒類添加一些輔料的懸浮調剖體系。
[0003]以聚丙烯酰胺為主的各種地下交聯體系本來在地面成膠條件就苛刻，加之注入過程中體系組分在地層孔隙內長時間的運移造成吸附、稀釋、剪切、降解等，造成部分交聯體系無法交聯;聚合物類調驅劑適應溫度90°C以下，地層水礦化度不得超過50000mg/L的油層條件，在高溫、高礦化油藏應用受限;體系基液粘度高，對于低滲油田注入性差，不適合深部調驅;無機顆粒類懸浮體系、預交聯聚合物，注入性差，僅能進入近井地帶改善注水剖面，但選擇性差，甚至有的水井調剖后注不進水。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供具有優(yōu)良的抗溫、耐鹽性、耐高溫、高礦化度油藏的一種水溶性螯合樹脂調驅、堵水劑制備及應用方法，它克服了目前其它技術的缺點，本發(fā)明的目的是這樣實現的，針對油田調驅、堵水領域的現狀，將水溶性螯合樹脂引入油田調驅、堵水領域；水溶性螯合樹脂“就地取材”吸收結合油田水中以及地層骨架表面的礦物離子，產生納米級微粒(微粒直徑50nm)，隨體系中微粒濃度的增大，微粒之間相互吸附形成納米凝膠;納米樹脂凝膠吸附于其所流經區(qū)域地層的巖石骨架表面，降低地層高滲區(qū)域滲透率;另一方面納米樹脂凝膠段塞在注水壓力驅動下整體推進，擴大波及體積，因而水溶性螯合樹脂調驅劑兼有“堵、驅”雙重作用，利用水溶性螯合樹脂在地層中結合油層流體自身的礦物組分形成凝膠的的特性用于油田調驅、堵水，實現油田“穩(wěn)油、控水”，提高采收率。
[0005]本發(fā)明的水溶性螯合樹脂具體是由水溶性高分子骨架和功能活性基團組成，水溶性高分子骨架是通過甲基丙烯酸縮水甘油酯和雙甲基丙烯酸乙二醇酯兩種單體聚合制得，水溶性高分子骨架分子量不超過15000，交聯度為18%;其活性功能基團是通過對水溶性高分子骨架氨解和乙氯酸化獲得，氨解度大于80%，活性功能基團為羧基和胺羧基。
[0006]本發(fā)明在應用時，它能結合水中的礦物離子產生納米級微粒，微粒直徑50nm，隨體系中微粒濃度的增大，微粒之間相互吸附形成凝膠納米樹脂凝膠;利用水溶性螯合樹脂在地層中結合油層水自身所含礦物離子形成凝膠的特性，用于油田調驅、堵水，提高油田采收率的。
[0007]本發(fā)明的制備方法是:第一步，首先將占反應體系質量百分比為30%_50%的甲基丙烯酸縮水甘油酯和雙甲基丙烯酸乙二醇酯兩種單體放入原料罐中混合，其中甲基丙烯酸縮水甘油酯和雙甲基丙烯酸乙二醇酯質量比為10:3-10:1，將引發(fā)劑偶氮二異丁腈加入混合單體中，其濃度為反應體系質量的0.15%-0.35%，再將混合原料投加事先備有余量水的反應釜中，余量水為自來水;在40-50°C溫度下反應2小時，制得交聯度為18%聚甲基丙烯酸縮水甘油酯樹脂；
第二步，將交聯度為18%聚甲基丙烯酸縮水甘油酯樹脂在反應釜內攪拌下緩慢投加濃度為25%-28%氨水，加量為第一步混合原料質量的6%-8%，常溫氨解反應24小時，制得氨解度大于80%的聚甲基胺基甘油樹脂；
第三步，在氨解度大于80%的聚甲基胺基甘油樹脂內，加入濃度為30%氯乙酸鈉溶液，其加量為第一步混合原料質量的8%_10%，反應過程滴加碳酸鈉溶液，保持反應體系PH至8-10，在50-60°C溫度下反應5小時，制得水溶性聚甲基胺羧基甘油樹脂，經濃縮脫水、造粒、烘干，即得水溶性螯合樹脂調驅、堵水劑。
[0008]本發(fā)明的性能指標:外觀為白色或灰白色顆粒；固含量為85%;堆積密度為1.05-
1.35g/cm3;粒度18-60目彡80%;溶解度彡15g(溫度20°C );凝膠化程度彡80%。
[0009]本發(fā)明應用時的指標是，注入0.6PV，巖心封堵率均大于80%;長巖心柱得到均勻封堵;納米樹脂凝膠形成的封堵耐沖刷(實驗條件:溫度120°C，礦化度15.7萬ppm，水溶性螯合樹脂濃度2%)。
[0010]本發(fā)明的水溶性螯合樹脂所形成的納米樹脂凝膠在400°C溫度條件下長期穩(wěn)定，同時不受地層水礦化度的影響;水溶性螯合樹脂水溶性好，基液粘度小于10mpa.s。
[0011]本發(fā)明的意義是，本發(fā)明的水溶性螯合樹脂所形成的納米樹脂凝膠在400°C溫度條件下長期穩(wěn)定，同時不受地層水礦化度的影響，因而具有優(yōu)良的抗溫、耐鹽性，滿足高溫、高礦化度油藏調驅、堵水的需要，適用于注蒸汽開發(fā)稠油油田的封氣竄作業(yè);水溶性螯合樹脂水溶性好，基液粘度小于10mpa.S，注入性好，適用于油藏深部調驅，適用于低滲油藏、及多輪調驅后的油藏深部挖潛調驅?，F場應用時，本發(fā)明的水溶性螯合樹脂調驅、堵水劑可用調驅栗在井口注入，也可將水溶性螯合樹脂配成濃溶液用計量栗按一定比例注入注水流程系統(tǒng)在線注入。
【具體實施方式】
[0012]實施例1、本發(fā)明具體由水溶性高分子骨架和功能活性基團組成，水溶性高分子骨架是通過甲基丙烯酸縮水甘油酯和雙甲基丙烯酸乙二醇酯兩種單體聚合制得，水溶性高分子骨架分子量不超過15000，交聯度為18%;其活性功能基團是通過對水溶性高分子骨架氨解和乙氯酸化獲得，氨解度大于80%，活性功能基團為羧基和胺羧基。
[0013]實施例2、本發(fā)明在應用時，它能結合水中的礦物離子產生納米級微粒，微粒直徑50nm，隨體系中微粒濃度的增大，微粒之間相互吸附形成凝膠納米樹脂凝膠;利用水溶性螯合樹脂在地層中結合油層水自身所含礦物離子形成凝膠的特性，用于油田調驅、堵水，提高油田采收率的。
[0014]實施例3、本發(fā)明的制備方法是:第一步，在反應釜內備自來水1200KG，將600KG甲基丙烯酸縮水甘油酯單體和200KG雙甲基丙烯酸乙二醇酯單體原料在罐內混合，將4KG偶氮二異丁腈復合物溶于混合單體，啟動攪拌機，將混合原料投加反應釜，緩慢升溫至40-50 V，在此溫度下反應2小時，制得交聯度為18%聚甲基丙烯酸縮水甘油酯樹脂；
第二步，將交聯度為18%聚甲基丙烯酸縮水甘油酯樹脂在反應釜內攪拌下緩慢投加濃度為25%的氨水50KG，常溫氨解反應24小時，至氨解度大于80%的聚甲基胺基甘油樹脂；
第三步，在氨解度大于80%的聚甲基胺基甘油樹脂內；加入70KG濃度為30%氯乙酸鈉溶液，滴加碳酸鈉溶液，保持反應體系PH至8-10，在50-60°C溫度下反應5小時，制得水溶性聚甲基胺羧基甘油樹脂，經濃縮脫水、造粒、烘干，即得水溶性螯合樹脂調驅、堵水劑。
[0015]實施例4、本發(fā)明的性能指標:外觀為白色或灰白色顆粒；固含量為85%;堆積密度為1.05-1.35g/cm3;粒度18-60目多80%;溶解度多15g(溫度20 °C )；凝膠化程度多80%。
[0016]實施例5、本發(fā)明應用時的指標是，注入0.6PV，巖心封堵率均大于80%;長巖心柱得到均勻封堵;納米樹脂凝膠形成的封堵耐沖刷，其溫度120°C，礦化度15.7萬ppm，水溶性螯合樹脂濃度2%;本發(fā)明在400°C溫度條件下長期穩(wěn)定，同時不受地層水礦化度的影響；水溶性螯合樹脂水溶性好，基液粘度小于10mpa.s。
【主權項】
1.一種水溶性螯合樹脂調驅、堵水劑是由水溶性高分子骨架和功能活性基團組成，其特征是:水溶性高分子骨架是通過甲基丙烯酸縮水甘油酯和雙甲基丙烯酸乙二醇酯兩種單體聚合制得，水溶性高分子骨架分子量不超過15000，交聯度為18%;其活性功能基團是通過對水溶性高分子骨架氨解和乙氯酸化獲得，氨解度大于80%，活性功能基團為羧基和胺羧基。2.權利要求1所述一種水溶性螯合樹脂調驅、堵水劑的應用方法，其特征是:它能結合水中的礦物離子產生納米級微粒，微粒直徑50nm，隨體系中微粒濃度的增大，微粒之間相互吸附形成凝膠納米樹脂凝膠;利用水溶性螯合樹脂在地層中結合油層水自身所含礦物離子形成凝膠的特性，用于油田調驅、堵水，提高油田采收率。3.權利要求1所述一種水溶性螯合樹脂調驅、堵水劑的制備方法，其特征是:第一步，首先將占反應體系質量百分比為30%-50%的甲基丙烯酸縮水甘油酯和雙甲基丙烯酸乙二醇酯兩種單體放入原料罐中混合，其中甲基丙烯酸縮水甘油酯和雙甲基丙烯酸乙二醇酯質量比為10:3-10:1，將引發(fā)劑偶氮二異丁腈加入混合單體中，其濃度為反應體系質量的0.15%-0.35%，再將混合原料投加事先備有余量水的反應釜中，余量水為自來水;在40-50°C溫度下反應2小時，制得交聯度為18%聚甲基丙烯酸縮水甘油酯樹脂； 第二步，將交聯度為18%聚甲基丙烯酸縮水甘油酯樹脂在反應釜內攪拌下緩慢投加濃度為25%-28%氨水，加量為第一步混合原料質量的6%-8%，常溫氨解反應24小時，制得氨解度大于80%的聚甲基胺基甘油樹脂； 第三步，在氨解度大于80%的聚甲基胺基甘油樹脂內，加入濃度為30%氯乙酸鈉溶液，其加量為第一步混合原料質量的8%_10%，反應過程滴加碳酸鈉溶液，保持反應體系PH至8-10，在50-60°C溫度下反應5小時，制得水溶性聚甲基胺羧基甘油樹脂，經濃縮脫水、造粒、烘干，即得水溶性螯合樹脂調驅、堵水劑。4.權利要求1所述一種水溶性螯合樹脂調驅、堵水劑的性能指標，其特征是:外觀為白色或灰白色顆粒；固含量為85%;堆積密度為1.05-1.35g/cm3;粒度18-60目彡80%;在溫度200C情況下，溶解度多15g;凝膠化程度多80%。5.權利要求2所述一種水溶性螯合樹脂調驅、堵水劑應用方法，其特征是:在溫度120°C，礦化度15.7萬ppm，水溶性螯合樹脂濃度2%的情況下，注入0.6PV，巖心封堵率均大于80%;長巖心柱得到均勻封堵;納米樹脂凝膠形成的封堵耐沖刷;在400°C溫度條件下長期穩(wěn)定，同時不受地層水礦化度的影響;水溶液基液粘度小于10mpa.s。
【文檔編號】C09K8/512GK106084093SQ201610419348
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月14日 公開號201610419348.3, CN 106084093 A, CN 106084093A, CN 201610419348, CN-A-106084093, CN106084093 A, CN106084093A, CN201610419348, CN201610419348.3
【發(fā)明人】張宗曉, 張羽, 張正威, 張上
【申請人】廊坊瑞瀾石油技術有限公司