一種緩膨顆粒堵水劑及其制備方法
【專利摘要】一種緩膨顆粒堵水劑，包括有以下組分（按重量百分比）：十二烷基苯磺酸鈉表面活性劑0.7%～0.8%，NaCO3溶液76%～82%，單體2%～3%，丙烯酰胺（AM）15%～20%，引發(fā)劑0.2%～0.3%；其制備方法包括以下步驟：1）將十二烷基苯磺酸鈉表面活性劑0.7%～0.8%溶入去離子的清水中，用NaCO3溶液76%～82%調(diào)節(jié)pH值為8；2）然后加入單體2%～3%，在磁力攪拌器上攪拌均勻后加入丙烯酰胺（AM）15%～20%，待其溶解后，加入引發(fā)劑0.2%～0.3%，停止攪拌；3）室溫下，密封反應(yīng)8～10小時；4）產(chǎn)物用無水乙醇沉淀、洗滌，在60～65℃溫度下干燥至恒重，置于干燥器內(nèi)備用，具有封堵強度大，封堵穩(wěn)定性高和有效作用距離大的特點。
【專利說明】一種緩膨顆粒堵水劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于油田封堵【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種緩膨顆粒堵水劑及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 油田上在注水開發(fā)的中后期由于油層存在著非均質(zhì)性，會出現(xiàn)注入水在油層中的 "突進"和"竄流"現(xiàn)象，從而出現(xiàn)大量高含水的油井，甚至出現(xiàn)水淹井，含水率達到100%，嚴(yán) 重地影響著油田的開發(fā)效果。在很多低滲透油藏受儲層微裂縫、高滲帶、初期壓裂規(guī)模較 大、超前注水等綜合因素影響，注水開發(fā)后很多油井快速水淹。油田上往往采用堵水劑來封 堵出水層，有些常規(guī)的堵水劑往往封堵強度小，作用距離短，穩(wěn)定性比較差，所以堵水效果 并不好。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種緩膨顆粒堵水劑 及其制備方法，在大的生產(chǎn)壓差下也能堵住出水層，具有封堵強度大，封堵穩(wěn)定性高和有效 作用距離大的特點。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種緩膨顆粒堵水劑，包括有以下 組分(按重量百分比）： 十二烷基苯磺酸鈉表面活性劑0. 7%?0. 8%，NaC03溶液76%?82%，單體2%?3%，丙 烯酰胺（AM) 15%?20%，引發(fā)劑0. 2%?0. 3%。
[0005] 所述的單體采用丙烯酰胺基烷基磺酸。
[0006] 所述的引發(fā)劑采用亞硫酸氫鈉和硫酸錳； 所述的亞硫酸氫鈉和硫酸錳按1:1的比例組成。
[0007] -種緩膨顆粒堵水劑的制備方法，包括有以下步驟： 1) 將十二烷基苯磺酸鈉表面活性劑〇. 7%?0. 8%溶入去離子的清水中，用溶液濃度為 15%的NaC03溶液76%?82%調(diào)節(jié)pH值為8 ; 2) 然后加入單體2%?3%，在磁力攪拌器上攪拌均勻后加入丙烯酰胺（AM) 15%?20%， 待其溶解后，加入引發(fā)劑〇. 2%?0. 3%，停止攪拌； 3) 室溫下，密封反應(yīng)8?10小時； 4) 產(chǎn)物用無水乙醇沉淀、洗滌，在60?65°C溫度下干燥至恒重，置于干燥器內(nèi)備用。
[0008] 所述的單體為丙烯酰胺基烷基磺酸，所述的引發(fā)劑為亞硫酸氫鈉和硫酸錳，亞硫 酸氫鈉和硫酸錳按1:1的比例組成。
[0009] 本發(fā)明的有益效果是： 與現(xiàn)有技術(shù)相比： 本發(fā)明合成的聚合物為締合水溶性聚合物，是指在聚合物親水性大分子鏈上帶有少量 基團的一類水溶性聚合物。在水溶液中，基團由于作用而相互聚集，產(chǎn)生分子內(nèi)和分子間締 合。這類聚合物由于締合作用形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)受無機鹽影響小，抗溫能力強，增大了聚 合物的流體力學(xué)體積，使溶液粘度顯著提高。在水溶液中，此類兩親聚電解質(zhì)的基團相互 締合，以及帶電離子基團的靜電排斥與吸引相互競爭與協(xié)同，使大分子鏈產(chǎn)生分子內(nèi)或分 子間的締合作用，形成各種不同形態(tài)的膠束納米結(jié)構(gòu)一超分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在稀溶液中，大 分子主要以分子內(nèi)締合為主，使大分子鏈發(fā)生卷曲，流體力學(xué)體積減小，特性黏數(shù)下降。當(dāng) 聚合物的濃度高于某一臨界值時，大分子鏈形成以分子間締合作用為主的超分子結(jié)構(gòu)一 "動態(tài)物理膠聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)"，溶液黏度大幅上升。小分子電解質(zhì)的加入使溶液的極性增加，締 合作用增強，具有明顯的抗鹽性。在高剪切作用下，聚合物締合形成的"膠聯(lián)網(wǎng)絡(luò)"被破壞， 溶液黏度下降；當(dāng)剪切作用消除后，大分子間膠聯(lián)網(wǎng)絡(luò)重新形成，黏度再度恢復(fù)，而不發(fā)生 一般高分子聚合物的不可逆剪切降解。
[0010] 本發(fā)明的堵水原理： 將緩膨顆粒注入地層后，緩膨顆粒吸水膨脹且不吸油，但是由于輸水基團的存在使緩 膨顆粒緩慢膨脹，由于顆粒的緩膨脹作用，在緩膨顆粒體積尚未明顯變大的時候，顆粒遠離 近井地帶，進入裂縫深部，不僅僅封堵近井地帶還能進行深部堵水。緩膨顆粒體積膨脹后仍 具有一定強度在油層深部，并且在孔隙內(nèi)滯留，堵塞孔隙通道，具有深部液流轉(zhuǎn)向作用， 使注入水驅(qū)替剩余油到井中。
[0011] 現(xiàn)場施工時，將緩膨顆粒溶解在水中在壓力的作用下注入地層即可。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明緩膨顆粒膨脹度與時間的關(guān)系曲線圖。
[0013] 圖2為本發(fā)明突破壓力梯度與時間的關(guān)系曲線圖。

【具體實施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0015] 實施例一 一種緩膨顆粒堵水劑，包括有以下組分(按重量百分比）： 十二烷基苯磺酸鈉表面活性劑0. 7%，NaC03溶液80%，丙烯酰胺基烷基磺酸2%，丙烯酰 胺（AM) 17. 1%，亞硫酸氫鈉和硫酸錳0. 2% ; 所述的亞硫酸氫鈉和硫酸錳按1:1的比例組成。
[0016] 實施例二 一種緩膨顆粒堵水劑，包括有以下組分(按重量百分比）： 十二烷基苯磺酸鈉表面活性劑0. 8%，NaC03溶液81%，丙烯酰胺基烷基磺酸2%，丙烯酰 胺（AM) 15. 9%，亞硫酸氫鈉和硫酸錳0. 3% ; 所述的亞硫酸氫鈉和硫酸錳按1:1的比例組成。
[0017] 實施例三 一種緩膨顆粒堵水劑，包括有以下組分(按重量百分比）： 十二烷基苯磺酸鈉表面活性劑0. 75%，NaC03溶液79%，丙烯酰胺基烷基磺酸2. 5%，丙烯 酰胺（AM) 17. 55%，亞硫酸氫鈉和硫酸錳0. 2% ; 所述的亞硫酸氫鈉和硫酸錳按1:1的比例組成。
[0018] 實施例四 一種緩膨顆粒堵水劑的制備方法，包括有以下步驟： 1) 將十二烷基苯磺酸鈉表面活性劑0. 7%溶入去離子的清水中，用溶液濃度為15%的 NaC03溶液80%調(diào)節(jié)pH值為8 ; 2) 然后加入丙烯酰胺基烷基磺酸2%，在磁力攪拌器上攪拌均勻后加入丙烯酰胺（AM) 17. 1%，待其溶解后，加入亞硫酸氫鈉和硫酸錳0. 2%，所述的亞硫酸氫鈉和硫酸錳按1:1的 比例組成，停止攪拌； 3) 室溫下，密封反應(yīng)約9小時； 4) 產(chǎn)物用無水乙醇沉淀、洗滌，在65°C溫度下干燥至恒重，置于干燥器內(nèi)備用。
[0019] 實施例五 一種緩膨顆粒堵水劑的制備方法，包括有以下步驟： 1) 將十二烷基苯磺酸鈉表面活性劑0. 8%溶入去離子的清水中，用溶液濃度為15%的 NaC03溶液81%調(diào)節(jié)pH值8 ; 2) 然后加入丙烯酰胺基烷基磺酸2%，在磁力攪拌器上攪拌均勻后加入丙烯酰胺（AM) 15. 9%，待其溶解后，加入亞硫酸氫鈉和硫酸錳0. 3%，所述的亞硫酸氫鈉和硫酸錳按1:1的 比例組成，停止攪拌； 3) 室溫下，密封反應(yīng)10小時； 4) 產(chǎn)物用無水乙醇沉淀、洗滌，在60°C溫度下干燥至恒重，置于干燥器內(nèi)備用。
[0020] 實施例六 一種緩膨顆粒堵水劑的制備方法，包括有以下步驟： 1) 將十二烷基苯磺酸鈉表面活性劑〇. 75%溶入去離子的清水中，用溶液濃度為15%的 NaC03溶液79%調(diào)節(jié)pH值8 ; 2) 然后加入丙烯酰胺基烷基磺酸2. 5%，在磁力攪拌器上攪拌均勻后加入丙烯酰胺 (AM) 17. 55%，待其溶解后，加入亞硫酸氫鈉和硫酸錳0. 2%，所述的亞硫酸氫鈉和硫酸錳按 1:1的比例組成，停止攪拌； 3) 室溫下，密封反應(yīng)8小時； 4) 產(chǎn)物用無水乙醇沉淀、洗滌，在63°C溫度下干燥至恒重，置于干燥器內(nèi)備用。
[0021] 萬128井礦場試驗數(shù)據(jù) 陜西慷麟石油技術(shù)開發(fā)有限公司于2012年11月28日，對南區(qū)(現(xiàn)南泥灣）采油廠萬 128井進行了恢復(fù)采油先導(dǎo)性礦場試驗。投產(chǎn)初期，含水率100%、日產(chǎn)液量10.8m3/d。施 工結(jié)束后，因供電線路改造和萬128井抽油泵損壞，到2013年4月下旬，投入正常生產(chǎn)。
[0022] 2013年5月3日，油井開始見油。之后，含水率率逐漸上升。到目前，含水率由開 井時的100%下降到85%左右；日產(chǎn)液4m 3 /d?4. 5m3 /d、日產(chǎn)油0? 5t/d?0? 7t/d。
[0023] 油層數(shù)據(jù) 油層數(shù)據(jù)見表1?？梢钥闯觯康膶訛殚L4+5、油層有效厚度為2. 0m、孔隙度為9. 968%、 含油飽和度49. 743%，滲透率為1. 514101(T3iim2。
[0024] 表1萬128井油層基本參數(shù)

【權(quán)利要求】
1. 一種緩膨顆粒堵水劑，其特征在于，包括有以下組分(按重量百分比）： 十二烷基苯磺酸鈉表面活性劑0. 7%?0. 8%，NaC03溶液76%?82%，單體2%?3%，丙 烯酰胺（AM) 15%?20%，引發(fā)劑0. 2%?0. 3% ; 所述的單體采用丙烯酰胺基烷基磺酸； 所述的引發(fā)劑采用亞硫酸氫鈉和硫酸錳，其按1:1的比例組成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緩膨顆粒堵水劑，其特征在于，包括有以下組分(按重量 百分比）： 十二烷基苯磺酸鈉表面活性劑0. 7%，NaC03溶液80%，丙烯酰胺基烷基磺酸2%，丙烯酰 胺（AM) 17. 1%，亞硫酸氫鈉和硫酸錳0. 2% ; 所述的亞硫酸氫鈉和硫酸錳按1:1的比例組成。
3. -種緩膨顆粒堵水劑，包括有以下組分(按重量百分比）： 十二烷基苯磺酸鈉表面活性劑0. 8%，NaC03溶液81%，丙烯酰胺基烷基磺酸2%，丙烯酰 胺（AM) 15. 9%，亞硫酸氫鈉和硫酸錳0. 3% ; 所述的亞硫酸氫鈉和硫酸錳按1:1的比例組成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緩膨顆粒堵水劑，其特征在于，包括有以下組分(按重量 百分比）： 十二烷基苯磺酸鈉表面活性劑0. 75%，NaC03溶液79%，丙烯酰胺基烷基磺酸2. 5%，丙烯 酰胺（AM) 17. 55%，亞硫酸氫鈉和硫酸錳0. 2% ; 所述的亞硫酸氫鈉和硫酸錳按1:1的比例組成。
5. -種緩膨顆粒堵水劑的制備方法，其特征在于，包括有以下步驟： 1) 將十二烷基苯磺酸鈉表面活性劑0. 7%?0. 8%溶入去離子的清水中，用溶液濃度為 15%的NaC03溶液76%?82%調(diào)節(jié)pH值為8 ; 2) 然后加入單體2%?3%，在磁力攪拌器上攪拌均勻后加入丙烯酰胺（AM) 15%?20%， 待其溶解后，加入引發(fā)劑〇. 2%?0. 3%，停止攪拌； 3) 室溫下，密封反應(yīng)8?10小時； 4) 產(chǎn)物用無水乙醇沉淀、洗滌，在60?65°C溫度下干燥至恒重，置于干燥器內(nèi)備用； 所述的單體為丙烯酰胺基烷基磺酸，所述的引發(fā)劑為亞硫酸氫鈉和硫酸錳，所述的亞 硫酸氫鈉和硫酸錳按1:1的比例組成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種緩膨顆粒堵水劑的制備方法，其特征在于，包括有以下 步驟： 1) 將十二烷基苯磺酸鈉表面活性劑0. 7%溶入去離子的清水中，用溶液濃度為15%的 NaC03溶液80%調(diào)節(jié)pH值8 ; 2) 然后加入丙烯酰胺基烷基磺酸2%，在磁力攪拌器上攪拌均勻后加入丙烯酰胺（AM) 17. 1%，待其溶解后，加入亞硫酸氫鈉和硫酸錳0. 2%，所述的亞硫酸氫鈉和硫酸錳按比例 1:1的組成，停止攪拌； 3) 室溫下，密封反應(yīng)約9小時； 4) 產(chǎn)物用無水乙醇沉淀、洗滌，在65°C溫度下干燥至恒重，置于干燥器內(nèi)備用。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種緩膨顆粒堵水劑的制備方法，其特征在于，包括有以下 步驟： 1) 將十二烷基苯磺酸鈉表面活性劑0. 8%溶入去離子的清水中，用溶液濃度為15%的 NaC03溶液81%調(diào)節(jié)pH值8 ; 2) 然后加入丙烯酰胺基烷基磺酸2%，在磁力攪拌器上攪拌均勻后加入丙烯酰胺（AM) 15. 9%，待其溶解后，加入亞硫酸氫鈉和硫酸錳0. 3%，所述的亞硫酸氫鈉和硫酸錳按比例 1:1的組成，停止攪拌； 3) 室溫下，密封反應(yīng)10小時； 4) 產(chǎn)物用無水乙醇沉淀、洗滌，在60°C溫度下干燥至恒重，置于干燥器內(nèi)備用。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種緩膨顆粒堵水劑的制備方法，其特征在于，包括有以下 步驟： 1) 將十二烷基苯磺酸鈉表面活性劑0. 75%溶入去離子的清水中，用溶液濃度為15%的 NaC03溶液79%調(diào)節(jié)pH值8 ; 2) 然后加入丙烯酰胺基烷基磺酸2. 5%，在磁力攪拌器上攪拌均勻后加入丙烯酰胺 (AM) 17. 55%，待其溶解后，加入亞硫酸氫鈉和硫酸錳0. 2%，所述的亞硫酸氫鈉和硫酸錳按 1:1的比例組成，停止攪拌； 3) 室溫下，密封反應(yīng)8小時； 4) 產(chǎn)物用無水乙醇沉淀、洗滌，在63°C溫度下干燥至恒重，置于干燥器內(nèi)備用。
【文檔編號】C08F220/56GK104449607SQ201310411925
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】李華斌, 任曼村 申請人:陜西慷麟石油技術(shù)開發(fā)有限公司