一種高溫調剖暫堵劑及其制備方法和應用
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高溫調剖暫堵劑及其制備方法和應用。以重量百分比計，制備該高溫調剖暫堵劑的原料包括：三聚氰胺類物質1?4％，醛和/或烏洛托品0.5?5％，丙烯酰胺0.5?2％，增塑劑0.05?0.2％，過硫酸鹽0.05?0.2％，以及余量的水。該高溫調剖暫堵劑具有良好的泵入性、耐溫性、長期有效性，制備簡單，成本低廉等特點，而且成膠時間可調，封堵能力強，適應油藏類型廣，不易污染地層，能夠進入地層深部，有效解決蒸汽驅油藏吸汽剖面不均，井間汽竄等生產難題。
【專利說明】
-種高溫調剖誓堵劑及其制備方法和應用
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬于油田開發(fā)技術領域，具體設及一種高溫調剖暫堵劑及其制備方法和應 用。
【背景技術】
[0002] 超稠油油藏是指在地層溫度條件下，脫氣原油粘度大于SOOOOmPa . S的稠油油藏。 由于原油粘度高，原始地層條件下，原油難W流動，必須采取熱采的開發(fā)方式。
[0003] 注蒸汽是目前最主要的稠油熱采方式，主要包括蒸汽吞吐和蒸汽驅。對于超稠油 油藏，蒸汽驅一般在蒸汽吞吐基礎上能夠提高采收率15%左右，整體采收率達到25%-45% JjL -?" O
[0004] 相對于普通稠油油藏，超稠油油藏在蒸汽驅過程中，由于地層原油和蒸汽流度比 差異過大W及油藏非均質性等原因，蒸汽更容易向高滲和含油飽和度低的區(qū)域富集，發(fā)生 無效竄流，導致生產井綜合含水上升、油汽比低，開發(fā)效果變差，同時井間形成滲透率低、溫 度低的"死"油區(qū)和滲透率高、溫度高的無效竄流區(qū)。對于隔夾層不明顯、無法采用分注的油 井，最好解決辦法就是化學調堵技術。
[0005] 高溫堵調就是指在注蒸汽前或注蒸汽過程中，向地層中注入耐高溫堵劑或調剖 劑，堵塞高滲通道，調整吸汽剖面，避免或抑制蒸汽的無效竄流，從而提高油汽比，改善稠油 熱采開發(fā)效果。
[0006] 目前，高溫調剖暫堵劑主要有常規(guī)水泥、橡皮粉、礦渣粉、粉煤灰、樹皮粉等顆粒類 堵劑、高溫有機凍膠或樹脂類堵劑和泡沫類堵水劑。由于顆粒類堵劑存在粒徑大、無選擇 性，且對地層孔喉通過性差，易造成儲層傷害;高溫有機凍膠價格偏高，而熱固性樹脂固化 速度對溫度非常敏感，可控性差，且耐溫性均不能滿足蒸汽驅調剖要求;泡沫類堵水劑封堵 強度低、高溫高壓蒸汽易穿透。
[0007] 針對高溫調剖暫堵劑存在問題，有必要發(fā)明一種具有地面累入性好、地層耐溫性 好，封堵能力強，適應蒸汽驅油藏特點，不易污染地層，能夠進入地層深部，且成本低廉的高 溫調剖暫堵劑。

【發(fā)明內容】

[000引為克服上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種高溫調剖暫堵劑。該高溫調剖暫堵劑 具有較高的耐溫性，而且封堵能力強，具有長期有效性。
[0009] 本發(fā)明的另一目的是提供上述高溫調剖暫堵劑的制備方法。
[0010] 本發(fā)明的又一目的是提供上述高溫調剖暫堵劑在超稠油油藏開采中的應用。
[0011] 為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種高溫調剖暫堵劑，W重量百分比計，制備高溫 調剖暫堵劑的原料包括： H聚氯胺類物質 1-4%， 醒和/或烏洛巧品 化5-5%， 丙婦醜胺 0.5-2%,
[0012] 增塑劑 0.05-0.2%, 過硫酸鹽 0.05-0.2%, W及余量的水；
[0013] 所述增塑劑為鄰苯二甲酸二締丙醋和/或間苯二甲酸二締丙醋。
[0014] 本發(fā)明提供的高溫調剖暫堵劑具有W下特點：
[0015] (1)本發(fā)明提供的方案使用了具有較高耐溫性能的=聚氯胺類物質，該物質和醒 (烏洛托品可分解出甲醒)發(fā)生縮聚反應時可生成=聚氯胺類樹脂交聯劑，該交聯劑具有化 學活性高、膠結強度大、熱穩(wěn)定性好、低溫固化能力強、抗剪切性能好W及固化速度快等優(yōu) 點。
[0016] 另外，縮聚得到的=聚氯胺類樹脂交聯劑具有大量可W與丙締酷胺發(fā)生交聯反應 的徑基基團，通過交聯可有效提高凝膠耐溫性和凝膠強度。
[0017] (2)本發(fā)明提供的方案在丙締酷胺分子結構上引入了帶有耐高溫的苯環(huán)結構單體 (增塑劑），該單體通過自身含有的二個締丙氧基與丙締酷胺發(fā)生共聚反應，因此，生成的共 聚體強度高、初性好、熱穩(wěn)定性好，可在150-200°C的溫度下持續(xù)使用，而且，一定時間后可 完全生物降解，并不會危害環(huán)境。
[0018] (3)本發(fā)明提供的方案利用反應產生=聚氯胺類單體樹脂交聯劑與共聚體(丙締 酷胺單體與帶苯環(huán)結構單體聚合而成)發(fā)生交聯聚合同步反應，進一步提高其成膠強度和 耐溫性能。
[0019] 在上述高溫調剖暫堵劑中，優(yōu)選地，W重量百分比計，制備所述高溫調剖暫堵劑的 原料包括： H聚氯胺類物質 2-3〇/〇， 賤和/或烏洛巧品 ^4%， 丙帰醜胺； ：1-2%，
[0020] 增塑劑 0.05-0.1%， 過硫酸鹽 0.05-0.1%， 獻及余量的氷。
[0021] 在上述高溫調剖暫堵劑中，優(yōu)選地，所述=聚氯胺類物質包括=聚氯胺和苯代= 聚氯胺中的一種或兩種的組合。
[0022] 在上述高溫調剖暫堵劑中，優(yōu)選地，所述醒為甲醒。在弱堿性或中性介質中，S聚 氯胺與甲醒按一定摩爾比反應后，可生成穩(wěn)定性較高的六徑甲基=聚氯胺類單體及其它縮 聚物，增加了與丙締酷胺發(fā)生交聯反應的徑甲基官能團，能提高凝膠耐溫性和凝膠強度。
[0023] 在上述高溫調剖暫堵劑中，優(yōu)選地，作為引發(fā)劑的過硫酸鹽包括過硫酸鋼、過硫酸 鐘和過硫酸錠中的一種或幾種的組合。
[0024] 在上述高溫調剖暫堵劑中，優(yōu)選地，所述過硫酸鹽包括過硫酸鋼。
[0025] 為達到上述目的，本發(fā)明還提供了上述高溫調剖暫堵劑的制備方法，該方法包括 W下步驟：
[0026] (1)將S聚氯胺類單體、醒和/或烏洛托品加入到熱水中，充分攬拌溶解，得到溶液 A；
[0027] (2)向溶液A中加入丙締酷胺、增塑劑和引發(fā)劑得到溶液B;
[00%] (3)溶液B攬拌一段時間后，制得所述高溫調剖暫堵劑。
[0029] 在上述高溫調剖暫堵劑的制備方法中，優(yōu)選地，所述醒和/或烏洛托品在使用前， 先配制成質量濃度為37-40%的水溶液。
[0030] 在上述高溫調剖暫堵劑的制備方法中，優(yōu)選地，所述熱水的溫度為4〇°c-6(rc。水 可W用清水或油田污水。
[0031] 在上述高溫調剖暫堵劑的制備方法中，優(yōu)選地，步驟（1)中攬拌溶解的條件為：W 50-200r/min 的速度攬拌 20-30min。
[0032] 為達到上述目的，本發(fā)明還提供了上述高溫調剖暫堵劑在超稠油油藏開采中的應 用。使用該高溫調剖暫堵劑，可有效調整蒸汽驅井組吸汽剖面，提高注汽效率和稠油動用程 度。
[0033] 經測試，本發(fā)明提供的高溫調剖暫堵劑具有較高的封堵率(一般可達89% W上）， 較高的耐溫性能(一般可達300°CW上），300°C蒸汽條件下有效期一般可達2個月W上;成膠 前調剖劑粘度為400-1200mPa ? S，封堵強度較高（一般可達23MPa/mW上），成膠時間可控制 在6-24h內，能夠實現油層的深部封堵。該高溫調剖暫堵劑具有良好的累入性、耐溫性、長期 有效性，制備簡單，成本低廉等特點，而且成膠時間可調，封堵能力強，適應油藏類型廣，不 易污染地層，能夠進入地層深部，有效解決蒸汽驅油藏吸汽剖面不均，井間汽竄等生產難 題。
【具體實施方式】
[0034] 為了對本發(fā)明的技術特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現對本發(fā)明的技 術方案進行W下詳細說明，但不能理解為對本發(fā)明的可實施范圍的限定。
[0035] 實施例1
[0036] 本實施例提供了一種高溫調剖暫堵劑，W重量百分比計，制備該高溫調剖暫堵劑 的原料包括：
[0037] S 聚氯胺:4%，
[0038] 甲醒水溶液：12%，質量濃度為37%，
[0039] 丙締酷胺:2%，
[0040] 鄰苯二甲酸二締丙醋:0.2%，
[0041] 過硫酸鋼:0.2%，
[0042] 余量為迂河油田污水，40°C。
[0043] 該高溫調剖暫堵劑的具體制備過程為：
[0044] (1)將S聚氯胺、甲醒水溶液依次加入到40°c-6(rc油田污水中，充分攬拌溶解20- SOmin，攬拌速度 50-200r/min;
[0045] (2)向上述溶液中依次加入丙締酷胺、鄰苯二甲酸二締丙醋和過硫酸鋼；
[0046] (3)繼續(xù)攬拌30min后得到高溫調剖暫堵劑。
[0047] 實施例2
[0048] 本實施例提供了一種高溫調剖暫堵劑，W重量百分比計，制備該高溫調剖暫堵劑 的原料包括：
[0049] 苯代S聚氯胺:1%，
[(K)加]烏洛托品水溶液：1.5%，質量濃度為40%，
[0051] 丙締酷胺:0.5%，
[0化2] 間苯二甲酸二締丙醋:0.05%,
[0化3] 過硫酸鐘:0.05 %，
[0化4] 余量為迂河油田污水。
[0055] 該高溫調剖暫堵劑的具體制備過程為：
[0056] (1)將苯代S聚氯胺、烏洛托品水溶液依次加入到4〇°c-6(rc油田污水中，充分攬 拌溶解20-30min，攬拌速度50-200r/min;
[0057] (2)向上述溶液中依次加入丙締酷胺、間苯二甲酸二締丙醋和過硫酸鐘；
[005引（3)繼續(xù)攬拌30min后得到高溫調剖暫堵劑。
[0059] 將上述制備的高溫調剖暫堵劑進行巖屯、單管模擬實驗，考察巖屯、用高溫調剖暫堵 劑處理前后的滲透率變化情況(測試情況見表1)。
[0060] 表1高溫調剖暫堵劑的封堵強度性能
[0061]
123456789 實驗結果表明，高溫調剖暫堵劑具有很強的地層封堵能力，有效封堵率可達 89.3% W上，效果理想。 2 實施例3 3 本實施例提供了一種高溫調剖暫堵劑，W重量百分比計，制備該高溫調剖暫堵劑 的原料包括： 4
[00化]S聚氯胺:2%， 5 烏洛托品水溶液:6%，質量濃度為37%， 6 丙締酷胺:1%， 7 鄰苯二甲酸二締丙醋:0.1%， 8 過硫酸鐘:0.1%， 9 余量為迂河油田污水。
[0071 ]該高溫調剖暫堵劑的具體制備過程為：
[0072] (1)將=聚氯胺、烏洛托品水溶液依次加入到4〇°c-6(rc油田污水中，充分攬拌溶 解20-30min，攬拌速度 50-200r/min;
[0073] (2)向上述溶液中依次加入丙締酷胺、鄰苯二甲酸二締丙醋和過硫酸鐘；
[0074] (3)繼續(xù)攬拌30min后得到高溫調剖暫堵劑。
[0075] 將上述制備的高溫調剖暫堵劑進行巖屯、單管模擬實驗，考察其對地層封堵強度。 表2反映高溫調剖暫堵劑的封堵強度情況。凝膠的封堵強度可W用突破壓力來描述。測定程 序如下：
[0076] ①巖屯、飽和水；
[0077] ②W-定的流量注入一定量的高溫調剖暫堵劑，測試流程為可加外壓、有恒溫水 浴的常規(guī)流程；
[0078] ③把注入高溫調剖暫堵劑的巖屯、放在密閉容器中，在設定溫度的恒溫水浴中放置 一段時間；
[0079] ④在溫度為設定溫度、相同外壓的條件下，W-定的流量注水，直至巖屯、夾持器出 口端流下第一滴液體且W后不斷有液體流出，此時進口端壓力表的讀數為高溫調剖暫堵劑 的突破壓力Pt。
[0080] 表2高溫調剖暫堵劑的封堵強度
[0081]
1234567891011 從表2中可W看出，高溫調剖暫堵劑封堵強度可達23.9MPa/m，可W滿足蒸汽驅封 堵強度要求，具有很高的封堵能力。 2 實施例4 3 本實施例提供了一種高溫調剖暫堵劑，W重量百分比計，制備該高溫調剖暫堵劑 的原料包括： 4
[00化]苯代S聚氯胺:4%， 5
[00化]甲醒水溶液：12%，質量濃度為38%， 6
[0087]丙締酷胺:2%， 7
[008引間苯二甲酸二締丙醋:0.2%， 8 過硫酸鋼:0.2%， 9 余量為迂河油田污水，40°C。 10
[0091 ]該高溫調剖暫堵劑的具體制備過程為： 11 (1)將苯代=聚氯胺、甲醒水溶液依次加入到40°c-6(rc油田污水中，充分攬拌溶 解20-30min，攬拌速度 50-200r/min;
[0093] (2)向上述溶液中依次加入丙締酷胺、間苯二甲酸二締丙醋和過硫酸鋼；
[0094] (3)繼續(xù)攬拌30min后得到高溫調剖暫堵劑。
[00M]將上述制備得到的高溫調剖暫堵劑，靜止24小時完全凝結后，對其進行耐溫性能 的測試實驗，具體按照W下步驟進行：
[0096] 將凝結的高溫調剖暫堵劑放置于恒溫箱中，每隔24小時，調節(jié)恒溫箱溫度，測試其 耐溫性能，該高溫調剖暫堵劑高溫老化試驗結果如表3所示。
[0097] 耐溫性能測試的結果表明：高溫暫堵劑在300°C條件下，能夠保持失重率在20% W 下，說明未完全脫水，說明其能耐30(TC蒸汽沖刷。隨著溫度的升高，該高溫暫堵劑失重率增 加，當溫度超過330°C時，高溫暫堵劑結構發(fā)生變化，高溫暫堵劑開始高溫水化。
[0098] 表3高溫調剖暫堵劑耐溫性能實驗
[0099]
[0100] 實施例5
[0101] 本實施例提供了一種高溫調剖暫堵劑，W重量百分比計，制備該高溫調剖暫堵劑 的原料包括：
[0102] S 聚氯胺:3%，
[0103] 烏洛托品水溶液:8%，質量濃度為40%，
[0104] 丙締酷胺:1.2%，
[0105] 鄰苯二甲酸二締丙醋:0.15%,
[0106] 過硫酸鐘:0.15 %，
[0107] 余量為迂河油田污水。
[0108] 該高溫調剖暫堵劑的具體制備過程為：
[0109] (1)將=聚氯胺、烏洛托品水溶液依次加入到4〇°c-6(rc油田污水中，充分攬拌溶 解20-30min，攬拌速度 50-200r/min;
[0110] (2)向上述溶液中依次加入丙締酷胺、鄰苯二甲酸二締丙醋和過硫酸鐘；
[0111] (3)繼續(xù)攬拌30min后得到高溫調剖暫堵劑。
[0112] 將上述制備的調剖劑進行高溫長期穩(wěn)定性實驗，表4反映高溫對調剖劑長期穩(wěn)定 性影響。從表4中可W看出，高溫暫堵劑在30(TC條件下，能夠長期保持較強的封堵能夠達2 個月W上，說明具有很好的暫堵性能，在蒸汽環(huán)境下能夠逐漸降解。
[0113] 表4高溫條件下高溫調剖暫堵劑的穩(wěn)定性能 「rn 4 /11 Luvio」 化：化腦朱ff刃；JUU U。
[0116] 實施例6
[0117] 本實施例提供了高溫調剖暫堵劑單管模型巖屯、實驗。
[0118] 將實施例5配制的高溫調剖暫堵劑開展單管模型巖屯、實驗，考察其耐蒸汽沖刷性 能。
[0119] 實驗參數:巖忍長度為6.5cm;巖忍滲透率：1734 X 1〇-3皿2;孔隙體積：11.5cm3;注 入蒸汽質量:12g( 10PV);注入溫度:300°C ;注入流量:2g/min。實驗結果如表5所示。
[0120] 表5高溫調剖暫堵劑面耐蒸汽沖刷性能
[0121]
[0122] 實驗結果表明，高溫暫堵劑隨著蒸汽沖刷時間的延長，成膠結構被破壞，最后形成 水溶液被排出，當注入蒸汽體積為IOPV時，高溫暫堵劑對巖屯、的封堵率保持在80% W上，說 明該高溫暫堵劑具有非常強的耐蒸汽沖刷能力；同時也說明堵劑在高溫作用下能夠降解， 恢復地層滲透性。
[0123] 實施例7
[0124] 本實施例提供了實施例1、實施例2和實施例3配制的高溫調剖暫堵劑的性能測試 實驗。
[0125] 將實施例1(1#)、實施例2(2#)和實施例3(3#)配制的高溫調剖暫堵劑進行成膠前 后粘度、成膠時間的測試，測試結果見表6。
[0126] 表6油田污水配制的高溫調剖暫堵劑成膠前后情況
[01971
[012引實施例8
[0129] 本實施例提供了一種高溫調剖暫堵劑，W重量百分比計，制備該高溫調剖暫堵劑 的原料包括：
[0130] S聚氯胺+苯代S聚氯胺:3%，二者的質量比1:1，
[0131] 甲醒水溶液:3%，質量濃度為40%，
[0132] 丙締酷胺:2%，
[0133] 鄰苯二甲酸二締丙醋:0.1%，
[0134] 過硫酸鋼:0.1%，
[0135] 余量為迂河油田污水，40°C-6(rC。
[0136] 該高溫調剖暫堵劑的具體制備過程為：
[0137] (1)將=聚氯胺、苯代=聚氯胺、甲醒水溶液依次加入到4〇°c-6(rc油田污水中，充 分攬拌溶解20-30min，攬拌速度50-200r/min;
[0138] (2)向上述溶液中依次加入丙締酷胺、鄰苯二甲酸二締丙醋和過硫酸鋼；
[0139] (3)繼續(xù)攬拌30min后得到高溫調剖暫堵劑。
[0140] 實施例9
[0141] 本實施例提供了一種高溫調剖暫堵劑，W重量百分比計，制備該高溫調剖暫堵劑 的原料包括：
[0142] S 聚氯胺:2%，
[0143] 甲醒+烏洛托品的水溶液:3%，二者的質量比1:1，質量濃度為38%，
[0144] 丙締酷胺:1.5%，
[0145] 間苯二甲酸二締丙醋:0.08%,
[0146] 過硫酸錠:0.1%，
[0147] 余量為迂河油田污水，4〇°c-6(rc。
[0148] 該高溫調剖暫堵劑的具體制備過程為：
[0149] (1)將S聚氯胺、甲醒和烏洛托品的水溶液依次加入到4〇°c-6(rc油田污水中，充 分攬拌溶解20-30min，攬拌速度50-200r/min;
[0150] (2)向上述溶液中依次加入丙締酷胺、間苯二甲酸二締丙醋和過硫酸錠；
[0151] (3)繼續(xù)攬拌30min后得到高溫調剖暫堵劑。
[0152] 實施例10
[0153] 本實施例提供了一種高溫調剖暫堵劑，W重量百分比計，制備該高溫調剖暫堵劑 的原料包括：
[0154] S 聚氯胺:2%，
[0155] 甲醒水溶液:2%，質量濃度為40%，
[0156] 丙締酷胺:2%，
[0157] 間苯二甲酸二締丙醋+鄰苯二甲酸二締丙醋:0.1%，二者的質量比1:1，
[015引過硫酸鐘:0.05 %，
[0159] 余量為迂河油田污水，40 r-60 r。
[0160] 該高溫調剖暫堵劑的具體制備過程為：
[0161] (1)將=聚氯胺、甲醒水溶液依次加入到4〇°c-6(rc油田污水中，充分攬拌溶解20- 30min，攬拌速度 50-200r/min;
[0162] (2)向上述溶液中依次加入丙締酷胺、間苯二甲酸二締丙醋、鄰苯二甲酸二締丙醋 和過硫酸鐘；
[0163] (3)繼續(xù)攬拌30min后得到高溫調剖暫堵劑。
【主權項】
1. 一種高溫調剖暫堵劑，以重量百分比計，制備所述高溫調剖暫堵劑的原料包括： 二聚氰胺類物質 丨-4%, 醛和/或烏洛托品 0.5-5%, 丙烯酰胺 0.5-2%, 增塑劑 0.05-0.2%, 過硫酸鹽 0.05-0.2%, 以及余量的水； 所述增塑劑為鄰苯二甲酸二烯丙酯和/或間苯二甲酸二烯丙酯。2. 根據權利要求1所述的高溫調剖暫堵劑，其中，以重量百分比計，制備所述高溫調剖 暫堵劑的原料包括： 三聚氰胺類物質 2-3%, 醛和/或烏洛托品 1-4%, 丙烯酰胺 1-2%, 増塑劑 0.05-0.1%, 過硫酸鹽 0,05-0.1%， 以及余量的水。.3. 根據權利要求1所述的高溫調剖暫堵劑，其中，所述三聚氰胺類物質包括三聚氰胺和 苯代三聚氰胺中的一種或兩種的組合。4. 根據權利要求1所述的高溫調剖暫堵劑，其中，所述醛為甲醛。5. 根據權利要求1所述的高溫調剖暫堵劑，其中，所述過硫酸鹽包括過硫酸鈉、過硫酸 鉀和過硫酸銨中的一種或幾種的組合。6. 權利要求1-5任意一項所述的高溫調剖暫堵劑的制備方法，該方法包括以下步驟： (1) 將三聚氰胺類單體、醛和/或烏洛托品加入到熱水中，充分攪拌溶解，得到溶液A; (2) 向溶液A中加入丙烯酰胺、增塑劑和過硫酸鹽得到溶液B; (3) 溶液B攪拌一段時間后，制得所述高溫調剖暫堵劑。7. 根據權利要求6所述的方法，其中，所述醛和/或烏洛托品在使用前，先配制成質量濃 度為37-40 %的水溶液。8. 根據權利要求6所述的方法，其中，所述熱水的溫度為40°C-60°C。9. 根據權利要求6所述的方法，其中，步驟（1)中攪拌溶解的條件為：以50-200r/min的 速度攪拌20_30min。10. 權利要求1-5任意一項所述的高溫調剖暫堵劑在超稠油油藏開采中的應用。
【文檔編號】C09K8/512GK105925255SQ201610258474
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】陳小凱, 鄭健, 王春根, 邵識遠, 李軍, 曾雙紅, 劉靖煒, 郭琳, 馬昌明, 賀夢琦, 楊連行, 王浩, 杜海旺, 王寧, 李超
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司