本發(fā)明屬于油井堵水領域，具體涉及一種抗高溫高鹽調(diào)剖堵水用聚合物成膠劑的制備方法。
背景技術：
：目前，國內(nèi)陸上大部分油田都處于開發(fā)中后期，油井出水已成為影響原油采收的一個嚴重問題。油井大量出水會大大增加開發(fā)費用，并加劇管線腐燭、結垢等，因此進行油井堵水非常必要。機械堵水法在油田開發(fā)早期使用較多，但到了開發(fā)中后期，由于出現(xiàn)水淹、水竄、水錐等現(xiàn)象，僅靠機械方法不能滿足堵水要求，此時就需利用化學堵水法。像我國西北油田、吐哈油田等高溫油藏地層溫度一般在90～120℃，且處于高含水階段，現(xiàn)有的調(diào)剖劑多數(shù)易受溫度、礦化度、地層剪切等因素的影響而降解失效。如塔里木油田井底循環(huán)溫度110℃左右，且多為水平井，現(xiàn)有的調(diào)剖劑很難達到現(xiàn)場施工要求。因此，研制遲效型耐高溫深部調(diào)剖劑可以從根本上解決高溫高含水油藏水驅“短路”的問題。聚丙烯酰胺類凝膠堵水劑是研究和應用較為廣泛的一種化學堵水劑，一般由丙烯酰胺的聚合物和交聯(lián)劑直接制備而獲得，但此類凝膠堵水劑已表現(xiàn)出如下問題:—是所用聚合物的粘均分子量較高，會導致儲層孔道的大分子滯留傷害；二是在低滲透地層中凝膠的注入能力較差，給現(xiàn)場施工帶來困難；三是凝膠用于高溫高鹽深井中，為保證在成膠前能注入到目的地層，不易很好的控制凝膠的延遲成膠時間且成膠的熱穩(wěn)定性較差；四是目前我國應用最廣的是聚合物類的鉻凝膠，其膠體抗剪切性良好可以進行有效調(diào)堵，但鉻凝膠熱穩(wěn)定性差，100℃以上脫水降解速率快，且重金屬離子對地下水體污染嚴重。因此，研制一種抗高溫高鹽、有效作用期長、適用于有機交聯(lián)劑的調(diào)剖堵水用聚合物成膠劑具有重要的意義。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種有效作用期長、適用于有機交聯(lián)劑的抗高溫高鹽調(diào)剖堵水用聚合物成膠劑的制備方法。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種抗高溫高鹽調(diào)剖堵水用聚合物成膠劑的制備方法，包括以下步驟：1)將丙烯酰胺單體、甲基丙烯酰胺單體、N-叔丁基丙烯酰胺單體和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸配成一定濃度的水溶液，用堿調(diào)節(jié)水溶液的pH值為7～8；2)將調(diào)制好的反應液降溫至5～8℃，加入到聚合反應器中通氮氣30分鐘，在氮氣保護下依次加入乳液助劑、改性助劑與引發(fā)劑，控制聚合反應的初溫在8～10℃，絕熱聚合4～6小時；3)聚合升到最高溫后保溫2小時，將所得膠體取出，切割造粒，加入穩(wěn)定劑混合均勻，烘干，研磨，篩分得白色聚合物顆粒。具體地，所述各組分的重量百分比如下：丙烯酰胺單體10％～20％甲基丙烯酰胺單體1％～2％N-叔丁基丙烯酰胺1％～2％2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸單體15％～20％引發(fā)劑0.005％～0.01％改性助劑0.02％～0.05％乳液助劑0.2％～0.5％余量為水和堿量之和。具體地，所述步驟1)中的堿為離子膜液堿。具體地，所述步驟2)中的引發(fā)劑是由過硫酸鹽氧化劑與亞硫酸氫鹽還原劑組成的氧化還原引發(fā)體系；所述過硫酸鹽采用質量濃度1％的過硫酸鉀水溶液或過硫酸銨水溶液；所述亞硫酸氫鹽采用質量濃度1％的亞硫酸氫鈉水溶液。具體地，所述步驟2)中的改性助劑為質量濃度為5％的二乙烯三胺水溶液。具體地，所述步驟2)中的乳液助劑為可溶于水的水包油型液體石蠟油乳化液，所述液體石蠟油有效含量為20wt％。具體地，所述步驟3)中的穩(wěn)定劑為亞磷酸酯類抗氧劑的一種或兩種，穩(wěn)定劑加入量為膠?？傊亓康?.5～1％。本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明的制備方法與現(xiàn)有技術相比，在對分子主鏈進行設計時引入了多種耐溫抗鹽功能性單體，從而提高了聚合物成膠劑的耐溫抗鹽性與熱穩(wěn)定性；引入的改性助劑二乙烯三胺在有甲醛存在時可與酰胺基團發(fā)生胺甲基化反應從而與聚合物分子主鏈相連，形成支鏈，支鏈的空間位阻作用有效遲滯了酚醛交聯(lián)體系的交聯(lián)作用，從而使聚合物在高溫高鹽條件下交聯(lián)成凍膠的時間有效延遲，保證了足夠的成膠時間；加入的乳液助劑可均勻分散于整個聚合體系中并隨著聚合反應的進行逐步釋放出石蠟油，從而有效解決了膠塊與反應器內(nèi)壁的粘連問題，使出料順暢，同時使后續(xù)造粒烘干過程順暢，膠粒之間不互相粘連，分散均勻；造粒過程中加入的穩(wěn)定劑可有效屏蔽氧的作用，避免膠粒在烘干過程中產(chǎn)生水不溶物，同時可進一步提高聚合物的熱穩(wěn)定性。該聚合物粘均分子量較低，溶解性較好，適合于低滲透油層的泵注且與有機交聯(lián)劑作用形成的凍膠型調(diào)剖堵水劑抗高溫高鹽能力強、成膠強度高且熱穩(wěn)定性較好。具體實施方式實施例1將丙烯酰胺晶體加入到配料容器中，加入去離子水充分溶解，再分別加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、甲基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺充分溶解，再加入濃度32wt％的離子膜液堿調(diào)節(jié)pH為7.5。將配制好的物料降溫至8℃并移入聚合反應器中，通氮氣驅氧至30分鐘時首先加入乳液助劑，通氮氣至35分鐘時加入5％的改性助劑，通氮氣至40分鐘時依次加入1％過硫酸鉀和1％亞硫酸氫鈉組成的引發(fā)劑體系于8℃引發(fā)反應，繼續(xù)通氮氣5分鐘后停止并密封，絕熱聚合反應4小時，升到最高溫后保溫2小時得到膠塊。取出膠塊，切割、造粒，取300g膠粒加入1.5g穩(wěn)定劑混合均勻，將膠粒烘干、粉碎、過篩得調(diào)剖堵水用聚合物產(chǎn)品。其中，各組分的重量百分比如下：丙烯酰胺單體15％，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸單體20％，甲基丙烯酰胺單體1％，N-叔丁基丙烯酰胺1.2％，乳液助劑0.25％，改性助劑0.03％，引發(fā)劑0.008％，余量為水和液堿量之和。實施例2將丙烯酰胺晶體加入到配料容器中，加入去離子水充分溶解，再分別加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、甲基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺充分溶解，再加入濃度32wt％的離子膜液堿調(diào)節(jié)pH為7。將配制好的物料降溫至5℃并移入聚合反應器中，通氮氣驅氧至30分鐘時首先加入乳液助劑，通氮氣至35分鐘時加入5％的改性助劑，通氮氣至40分鐘時依次加入1％過硫酸鉀和1％亞硫酸氫鈉組成的引發(fā)劑體系于9℃引發(fā)反應，繼續(xù)通氮氣5分鐘后停止并密封，絕熱聚合反應5小時，升到最高溫后保溫2小時得到膠塊。取出膠塊，切割、造粒，取300g膠粒加入3g穩(wěn)定劑混合均勻，將膠粒烘干、粉碎、過篩得調(diào)剖堵水用聚合物產(chǎn)品。其中，各組分的重量百分比如下：丙烯酰胺單體10％，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸單體17％，甲基丙烯酰胺單體1.5％，N-叔丁基丙烯酰胺1.5％，乳液助劑0.2％，改性助劑0.05％，引發(fā)劑0.01％，余量為水和液堿量之和。實施例3將丙烯酰胺晶體加入到配料容器中，加入去離子水充分溶解，再分別加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、甲基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺充分溶解，再加入濃度32wt％的離子膜液堿調(diào)節(jié)pH為8。將配制好的物料降溫至7℃并移入聚合反應器中，通氮氣驅氧至30分鐘時首先加入乳液助劑，通氮氣至35分鐘時加入5％的改性助劑，通氮氣至40分鐘時依次加入1％過硫酸鉀和1％亞硫酸氫鈉組成的引發(fā)劑體系于10℃引發(fā)反應，繼續(xù)通氮氣5分鐘后停止并密封，絕熱聚合反應6小時，升到最高溫后保溫2小時得到膠塊。取出膠塊，切割、造粒，取300g膠粒加入2.4g穩(wěn)定劑混合均勻，將膠粒烘干、粉碎、過篩得調(diào)剖堵水用聚合物產(chǎn)品。其中，各組分的重量百分比如下：丙烯酰胺單體18％，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸單體15％，甲基丙烯酰胺單體1.8％，N-叔丁基丙烯酰胺2％，乳液助劑0.5％，改性助劑0.02％，引發(fā)劑0.005％，余量為水和液堿量之和。實施例4將丙烯酰胺晶體加入到配料容器中，加入去離子水充分溶解，再分別加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、甲基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺充分溶解，再加入濃度32wt％的離子膜液堿調(diào)節(jié)pH為7.8。將配制好的物料降溫至6℃并移入聚合反應器中，通氮氣驅氧至30分鐘時首先加入乳液助劑，通氮氣至35分鐘時加入5％的改性助劑，通氮氣至40分鐘時依次加入1％過硫酸鉀和1％亞硫酸氫鈉組成的引發(fā)劑體系于8℃引發(fā)反應，繼續(xù)通氮氣5分鐘后停止并密封，絕熱聚合反應4小時，升到最高溫后保溫2小時得到膠塊。取出膠塊，切割、造粒，取300g膠粒加入1.8g穩(wěn)定劑混合均勻，將膠粒烘干、粉碎、過篩得調(diào)剖堵水用聚合物產(chǎn)品。其中，各組分的重量百分比如下：丙烯酰胺單體20％，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸單體16％，甲基丙烯酰胺單體2％，N-叔丁基丙烯酰胺1％，乳液助劑0.4％，改性助劑0.04％，引發(fā)劑0.007％，余量為水和液堿量之和。實施例5：根據(jù)Q/LBM0500對聚合物性能進行評價，使用烏氏粘度計采用一點法對聚合物粘均分子量進行測試，用模擬地層水(礦化度100000mg/L)配制濃度為0.3％的聚合物溶液，加入交聯(lián)劑苯酚(體系質量的0.08％)、六亞甲基四胺(體系質量的0.1％)和穩(wěn)定劑硫脲(體系質量的0.3％)，攪拌均勻后取20g成膠液置于安剖瓶中，用酒精燈封口，110℃恒溫加熱并測定凍膠體系的成膠時間、凍膠強度和凍膠穩(wěn)定性。所得實驗結果如下表：編號分子量成膠時間凍膠強度凍膠穩(wěn)定性實例1985萬15h35470mpa·s35天未破膠實例2900萬18h30120mpa·s40天未破膠實例3850萬24h28060mpa·s48天未破膠實例4840萬23h27560mpa·s45天未破膠從實驗數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明的抗高溫高鹽調(diào)剖堵水用聚合物與有機交聯(lián)劑作用形成的凍膠體系成交時間均在15h以上且成膠時間可自由調(diào)整，凍膠強度均在20000mpa·s以上，凍膠穩(wěn)定性均大于30天，適合高溫高鹽油藏調(diào)剖堵水需求。因此，該聚合物是一種抗高溫高鹽、有效作用期長、與有機交聯(lián)劑作用效果顯著的調(diào)剖堵水用聚合物成膠劑。以上是本發(fā)明的具體實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步描述，但是本發(fā)明的保護范圍并不限于這些實施例。凡是不背離本發(fā)明構思的改變或等同替代均包括在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁1 2 3