一种高温调剖暂堵剂及其制备方法和应用
【专利摘要】本发明提供了一种高温调剖暂堵剂及其制备方法和应用。以重量百分比计，制备该高温调剖暂堵剂的原料包括：三聚氰胺类物质1?4％，醛和/或乌洛托品0.5?5％，丙烯酰胺0.5?2％，增塑剂0.05?0.2％，过硫酸盐0.05?0.2％，以及余量的水。该高温调剖暂堵剂具有良好的泵入性、耐温性、长期有效性，制备简单，成本低廉等特点，而且成胶时间可调，封堵能力强，适应油藏类型广，不易污染地层，能够进入地层深部，有效解决蒸汽驱油藏吸汽剖面不均，井间汽窜等生产难题。
【专利说明】
-种高溫调剖誓堵剂及其制备方法和应用
技术领域
[0001] 本发明属于油田开发技术领域，具体设及一种高溫调剖暂堵剂及其制备方法和应 用。
【背景技术】
[0002] 超稠油油藏是指在地层溫度条件下，脱气原油粘度大于SOOOOmPa . S的稠油油藏。 由于原油粘度高，原始地层条件下，原油难W流动，必须采取热采的开发方式。
[0003] 注蒸汽是目前最主要的稠油热采方式，主要包括蒸汽吞吐和蒸汽驱。对于超稠油 油藏，蒸汽驱一般在蒸汽吞吐基础上能够提高采收率15%左右，整体采收率达到25%-45% JjL -?" O
[0004] 相对于普通稠油油藏，超稠油油藏在蒸汽驱过程中，由于地层原油和蒸汽流度比 差异过大W及油藏非均质性等原因，蒸汽更容易向高渗和含油饱和度低的区域富集，发生 无效窜流，导致生产井综合含水上升、油汽比低，开发效果变差，同时井间形成渗透率低、溫 度低的"死"油区和渗透率高、溫度高的无效窜流区。对于隔夹层不明显、无法采用分注的油 井，最好解决办法就是化学调堵技术。
[0005] 高溫堵调就是指在注蒸汽前或注蒸汽过程中，向地层中注入耐高溫堵剂或调剖 剂，堵塞高渗通道，调整吸汽剖面，避免或抑制蒸汽的无效窜流，从而提高油汽比，改善稠油 热采开发效果。
[0006] 目前，高溫调剖暂堵剂主要有常规水泥、橡皮粉、矿渣粉、粉煤灰、树皮粉等颗粒类 堵剂、高溫有机冻胶或树脂类堵剂和泡沫类堵水剂。由于颗粒类堵剂存在粒径大、无选择 性，且对地层孔喉通过性差，易造成储层伤害;高溫有机冻胶价格偏高，而热固性树脂固化 速度对溫度非常敏感，可控性差，且耐溫性均不能满足蒸汽驱调剖要求;泡沫类堵水剂封堵 强度低、高溫高压蒸汽易穿透。
[0007] 针对高溫调剖暂堵剂存在问题，有必要发明一种具有地面累入性好、地层耐溫性 好，封堵能力强，适应蒸汽驱油藏特点，不易污染地层，能够进入地层深部，且成本低廉的高 溫调剖暂堵剂。
【发明内容】
[000引为克服上述问题，本发明的目的是提供一种高溫调剖暂堵剂。该高溫调剖暂堵剂 具有较高的耐溫性，而且封堵能力强，具有长期有效性。
[0009] 本发明的另一目的是提供上述高溫调剖暂堵剂的制备方法。
[0010] 本发明的又一目的是提供上述高溫调剖暂堵剂在超稠油油藏开采中的应用。
[0011] 为达到上述目的，本发明提供了一种高溫调剖暂堵剂，W重量百分比计，制备高溫 调剖暂堵剂的原料包括： H聚氯胺类物质 1-4%， 醒和/或乌洛巧品 化5-5%， 丙婦醜胺 0.5-2%,
[0012] 增塑剂 0.05-0.2%, 过硫酸盐 0.05-0.2%, W及余量的水；
[0013] 所述增塑剂为邻苯二甲酸二締丙醋和/或间苯二甲酸二締丙醋。
[0014] 本发明提供的高溫调剖暂堵剂具有W下特点：
[0015] (1)本发明提供的方案使用了具有较高耐溫性能的=聚氯胺类物质，该物质和醒 (乌洛托品可分解出甲醒)发生缩聚反应时可生成=聚氯胺类树脂交联剂，该交联剂具有化 学活性高、胶结强度大、热稳定性好、低溫固化能力强、抗剪切性能好W及固化速度快等优 点。
[0016] 另外，缩聚得到的=聚氯胺类树脂交联剂具有大量可W与丙締酷胺发生交联反应 的径基基团，通过交联可有效提高凝胶耐溫性和凝胶强度。
[0017] (2)本发明提供的方案在丙締酷胺分子结构上引入了带有耐高溫的苯环结构单体 (增塑剂），该单体通过自身含有的二个締丙氧基与丙締酷胺发生共聚反应，因此，生成的共 聚体强度高、初性好、热稳定性好，可在150-200°C的溫度下持续使用，而且，一定时间后可 完全生物降解，并不会危害环境。
[0018] (3)本发明提供的方案利用反应产生=聚氯胺类单体树脂交联剂与共聚体(丙締 酷胺单体与带苯环结构单体聚合而成)发生交联聚合同步反应，进一步提高其成胶强度和 耐溫性能。
[0019] 在上述高溫调剖暂堵剂中，优选地，W重量百分比计，制备所述高溫调剖暂堵剂的 原料包括： H聚氯胺类物质 2-3〇/〇， 賤和/或乌洛巧品 ^4%， 丙帰醜胺； ：1-2%，
[0020] 增塑剂 0.05-0.1%， 过硫酸盐 0.05-0.1%， 獻及余量的氷。
[0021] 在上述高溫调剖暂堵剂中，优选地，所述=聚氯胺类物质包括=聚氯胺和苯代= 聚氯胺中的一种或两种的组合。
[0022] 在上述高溫调剖暂堵剂中，优选地，所述醒为甲醒。在弱碱性或中性介质中，S聚 氯胺与甲醒按一定摩尔比反应后，可生成稳定性较高的六径甲基=聚氯胺类单体及其它缩 聚物，增加了与丙締酷胺发生交联反应的径甲基官能团，能提高凝胶耐溫性和凝胶强度。
[0023] 在上述高溫调剖暂堵剂中，优选地，作为引发剂的过硫酸盐包括过硫酸钢、过硫酸 钟和过硫酸锭中的一种或几种的组合。
[0024] 在上述高溫调剖暂堵剂中，优选地，所述过硫酸盐包括过硫酸钢。
[0025] 为达到上述目的，本发明还提供了上述高溫调剖暂堵剂的制备方法，该方法包括 W下步骤：
[0026] (1)将S聚氯胺类单体、醒和/或乌洛托品加入到热水中，充分揽拌溶解，得到溶液 A；
[0027] (2)向溶液A中加入丙締酷胺、增塑剂和引发剂得到溶液B;
[00%] (3)溶液B揽拌一段时间后，制得所述高溫调剖暂堵剂。
[0029] 在上述高溫调剖暂堵剂的制备方法中，优选地，所述醒和/或乌洛托品在使用前， 先配制成质量浓度为37-40%的水溶液。
[0030] 在上述高溫调剖暂堵剂的制备方法中，优选地，所述热水的溫度为4〇°c-6(rc。水 可W用清水或油田污水。
[0031] 在上述高溫调剖暂堵剂的制备方法中，优选地，步骤（1)中揽拌溶解的条件为：W 50-200r/min 的速度揽拌 20-30min。
[0032] 为达到上述目的，本发明还提供了上述高溫调剖暂堵剂在超稠油油藏开采中的应 用。使用该高溫调剖暂堵剂，可有效调整蒸汽驱井组吸汽剖面，提高注汽效率和稠油动用程 度。
[0033] 经测试，本发明提供的高溫调剖暂堵剂具有较高的封堵率(一般可达89% W上）， 较高的耐溫性能(一般可达300°CW上），300°C蒸汽条件下有效期一般可达2个月W上;成胶 前调剖剂粘度为400-1200mPa ? S，封堵强度较高（一般可达23MPa/mW上），成胶时间可控制 在6-24h内，能够实现油层的深部封堵。该高溫调剖暂堵剂具有良好的累入性、耐溫性、长期 有效性，制备简单，成本低廉等特点，而且成胶时间可调，封堵能力强，适应油藏类型广，不 易污染地层，能够进入地层深部，有效解决蒸汽驱油藏吸汽剖面不均，井间汽窜等生产难 题。
【具体实施方式】
[0034] 为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技 术方案进行W下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
[0035] 实施例1
[0036] 本实施例提供了一种高溫调剖暂堵剂，W重量百分比计，制备该高溫调剖暂堵剂 的原料包括：
[0037] S 聚氯胺:4%，
[0038] 甲醒水溶液：12%，质量浓度为37%，
[0039] 丙締酷胺:2%，
[0040] 邻苯二甲酸二締丙醋:0.2%，
[0041] 过硫酸钢:0.2%，
[0042] 余量为迂河油田污水，40°C。
[0043] 该高溫调剖暂堵剂的具体制备过程为：
[0044] (1)将S聚氯胺、甲醒水溶液依次加入到40°c-6(rc油田污水中，充分揽拌溶解20- SOmin，揽拌速度 50-200r/min;
[0045] (2)向上述溶液中依次加入丙締酷胺、邻苯二甲酸二締丙醋和过硫酸钢；
[0046] (3)继续揽拌30min后得到高溫调剖暂堵剂。
[0047] 实施例2
[0048] 本实施例提供了一种高溫调剖暂堵剂，W重量百分比计，制备该高溫调剖暂堵剂 的原料包括：
[0049] 苯代S聚氯胺:1%，
[(K)加]乌洛托品水溶液：1.5%，质量浓度为40%，
[0051] 丙締酷胺:0.5%，
[0化2] 间苯二甲酸二締丙醋:0.05%,
[0化3] 过硫酸钟:0.05 %，
[0化4] 余量为迂河油田污水。
[0055] 该高溫调剖暂堵剂的具体制备过程为：
[0056] (1)将苯代S聚氯胺、乌洛托品水溶液依次加入到4〇°c-6(rc油田污水中，充分揽 拌溶解20-30min，揽拌速度50-200r/min;
[0057] (2)向上述溶液中依次加入丙締酷胺、间苯二甲酸二締丙醋和过硫酸钟；
[005引（3)继续揽拌30min后得到高溫调剖暂堵剂。
[0059] 将上述制备的高溫调剖暂堵剂进行岩屯、单管模拟实验，考察岩屯、用高溫调剖暂堵 剂处理前后的渗透率变化情况(测试情况见表1)。
[0060] 表1高溫调剖暂堵剂的封堵强度性能
[0061]
123456789 实验结果表明，高溫调剖暂堵剂具有很强的地层封堵能力，有效封堵率可达 89.3% W上，效果理想。 2 实施例3 3 本实施例提供了一种高溫调剖暂堵剂，W重量百分比计，制备该高溫调剖暂堵剂 的原料包括： 4
[00化]S聚氯胺:2%， 5 乌洛托品水溶液:6%，质量浓度为37%， 6 丙締酷胺:1%， 7 邻苯二甲酸二締丙醋:0.1%， 8 过硫酸钟:0.1%， 9 余量为迂河油田污水。
[0071 ]该高溫调剖暂堵剂的具体制备过程为：
[0072] (1)将=聚氯胺、乌洛托品水溶液依次加入到4〇°c-6(rc油田污水中，充分揽拌溶 解20-30min，揽拌速度 50-200r/min;
[0073] (2)向上述溶液中依次加入丙締酷胺、邻苯二甲酸二締丙醋和过硫酸钟；
[0074] (3)继续揽拌30min后得到高溫调剖暂堵剂。
[0075] 将上述制备的高溫调剖暂堵剂进行岩屯、单管模拟实验，考察其对地层封堵强度。 表2反映高溫调剖暂堵剂的封堵强度情况。凝胶的封堵强度可W用突破压力来描述。测定程 序如下：
[0076] ①岩屯、饱和水；
[0077] ②W-定的流量注入一定量的高溫调剖暂堵剂，测试流程为可加外压、有恒溫水 浴的常规流程；
[0078] ③把注入高溫调剖暂堵剂的岩屯、放在密闭容器中，在设定溫度的恒溫水浴中放置 一段时间；
[0079] ④在溫度为设定溫度、相同外压的条件下，W-定的流量注水，直至岩屯、夹持器出 口端流下第一滴液体且W后不断有液体流出，此时进口端压力表的读数为高溫调剖暂堵剂 的突破压力Pt。
[0080] 表2高溫调剖暂堵剂的封堵强度
[0081]
1234567891011 从表2中可W看出，高溫调剖暂堵剂封堵强度可达23.9MPa/m，可W满足蒸汽驱封 堵强度要求，具有很高的封堵能力。 2 实施例4 3 本实施例提供了一种高溫调剖暂堵剂，W重量百分比计，制备该高溫调剖暂堵剂 的原料包括： 4
[00化]苯代S聚氯胺:4%， 5
[00化]甲醒水溶液：12%，质量浓度为38%， 6
[0087]丙締酷胺:2%， 7
[008引间苯二甲酸二締丙醋:0.2%， 8 过硫酸钢:0.2%， 9 余量为迂河油田污水，40°C。 10
[0091 ]该高溫调剖暂堵剂的具体制备过程为： 11 (1)将苯代=聚氯胺、甲醒水溶液依次加入到40°c-6(rc油田污水中，充分揽拌溶 解20-30min，揽拌速度 50-200r/min;
[0093] (2)向上述溶液中依次加入丙締酷胺、间苯二甲酸二締丙醋和过硫酸钢；
[0094] (3)继续揽拌30min后得到高溫调剖暂堵剂。
[00M]将上述制备得到的高溫调剖暂堵剂，静止24小时完全凝结后，对其进行耐溫性能 的测试实验，具体按照W下步骤进行：
[0096] 将凝结的高溫调剖暂堵剂放置于恒溫箱中，每隔24小时，调节恒溫箱溫度，测试其 耐溫性能，该高溫调剖暂堵剂高溫老化试验结果如表3所示。
[0097] 耐溫性能测试的结果表明：高溫暂堵剂在300°C条件下，能够保持失重率在20% W 下，说明未完全脱水，说明其能耐30(TC蒸汽冲刷。随着溫度的升高，该高溫暂堵剂失重率增 加，当溫度超过330°C时，高溫暂堵剂结构发生变化，高溫暂堵剂开始高溫水化。
[0098] 表3高溫调剖暂堵剂耐溫性能实验
[0099]
[0100] 实施例5
[0101] 本实施例提供了一种高溫调剖暂堵剂，W重量百分比计，制备该高溫调剖暂堵剂 的原料包括：
[0102] S 聚氯胺:3%，
[0103] 乌洛托品水溶液:8%，质量浓度为40%，
[0104] 丙締酷胺:1.2%，
[0105] 邻苯二甲酸二締丙醋:0.15%,
[0106] 过硫酸钟:0.15 %，
[0107] 余量为迂河油田污水。
[0108] 该高溫调剖暂堵剂的具体制备过程为：
[0109] (1)将=聚氯胺、乌洛托品水溶液依次加入到4〇°c-6(rc油田污水中，充分揽拌溶 解20-30min，揽拌速度 50-200r/min;
[0110] (2)向上述溶液中依次加入丙締酷胺、邻苯二甲酸二締丙醋和过硫酸钟；
[0111] (3)继续揽拌30min后得到高溫调剖暂堵剂。
[0112] 将上述制备的调剖剂进行高溫长期稳定性实验，表4反映高溫对调剖剂长期稳定 性影响。从表4中可W看出，高溫暂堵剂在30(TC条件下，能够长期保持较强的封堵能够达2 个月W上，说明具有很好的暂堵性能，在蒸汽环境下能够逐渐降解。
[0113] 表4高溫条件下高溫调剖暂堵剂的稳定性能 「rn 4 /11 Luvio」 化：化腦朱ff刃；JUU U。
[0116] 实施例6
[0117] 本实施例提供了高溫调剖暂堵剂单管模型岩屯、实验。
[0118] 将实施例5配制的高溫调剖暂堵剂开展单管模型岩屯、实验，考察其耐蒸汽冲刷性 能。
[0119] 实验参数:岩忍长度为6.5cm;岩忍渗透率：1734 X 1〇-3皿2;孔隙体积：11.5cm3;注 入蒸汽质量:12g( 10PV);注入溫度:300°C ;注入流量:2g/min。实验结果如表5所示。
[0120] 表5高溫调剖暂堵剂面耐蒸汽冲刷性能
[0121]
[0122] 实验结果表明，高溫暂堵剂随着蒸汽冲刷时间的延长，成胶结构被破坏，最后形成 水溶液被排出，当注入蒸汽体积为IOPV时，高溫暂堵剂对岩屯、的封堵率保持在80% W上，说 明该高溫暂堵剂具有非常强的耐蒸汽冲刷能力；同时也说明堵剂在高溫作用下能够降解， 恢复地层渗透性。
[0123] 实施例7
[0124] 本实施例提供了实施例1、实施例2和实施例3配制的高溫调剖暂堵剂的性能测试 实验。
[0125] 将实施例1(1#)、实施例2(2#)和实施例3(3#)配制的高溫调剖暂堵剂进行成胶前 后粘度、成胶时间的测试，测试结果见表6。
[0126] 表6油田污水配制的高溫调剖暂堵剂成胶前后情况
[01971
[012引实施例8
[0129] 本实施例提供了一种高溫调剖暂堵剂，W重量百分比计，制备该高溫调剖暂堵剂 的原料包括：
[0130] S聚氯胺+苯代S聚氯胺:3%，二者的质量比1:1，
[0131] 甲醒水溶液:3%，质量浓度为40%，
[0132] 丙締酷胺:2%，
[0133] 邻苯二甲酸二締丙醋:0.1%，
[0134] 过硫酸钢:0.1%，
[0135] 余量为迂河油田污水，40°C-6(rC。
[0136] 该高溫调剖暂堵剂的具体制备过程为：
[0137] (1)将=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 分揽拌溶解20-30min，揽拌速度50-200r/min;
[0138] (2)向上述溶液中依次加入丙締酷胺、邻苯二甲酸二締丙醋和过硫酸钢；
[0139] (3)继续揽拌30min后得到高溫调剖暂堵剂。
[0140] 实施例9
[0141] 本实施例提供了一种高溫调剖暂堵剂，W重量百分比计，制备该高溫调剖暂堵剂 的原料包括：
[0142] S 聚氯胺:2%，
[0143] 甲醒+乌洛托品的水溶液:3%，二者的质量比1:1，质量浓度为38%，
[0144] 丙締酷胺:1.5%，
[0145] 间苯二甲酸二締丙醋:0.08%,
[0146] 过硫酸锭:0.1%，
[0147] 余量为迂河油田污水，4〇°c-6(rc。
[0148] 该高溫调剖暂堵剂的具体制备过程为：
[0149] (1)将S聚氯胺、甲醒和乌洛托品的水溶液依次加入到4〇°c-6(rc油田污水中，充 分揽拌溶解20-30min，揽拌速度50-200r/min;
[0150] (2)向上述溶液中依次加入丙締酷胺、间苯二甲酸二締丙醋和过硫酸锭；
[0151] (3)继续揽拌30min后得到高溫调剖暂堵剂。
[0152] 实施例10
[0153] 本实施例提供了一种高溫调剖暂堵剂，W重量百分比计，制备该高溫调剖暂堵剂 的原料包括：
[0154] S 聚氯胺:2%，
[0155] 甲醒水溶液:2%，质量浓度为40%，
[0156] 丙締酷胺:2%，
[0157] 间苯二甲酸二締丙醋+邻苯二甲酸二締丙醋:0.1%，二者的质量比1:1，
[015引过硫酸钟:0.05 %，
[0159] 余量为迂河油田污水，40 r-60 r。
[0160] 该高溫调剖暂堵剂的具体制备过程为：
[0161] (1)将=聚氯胺、甲醒水溶液依次加入到4〇°c-6(rc油田污水中，充分揽拌溶解20- 30min，揽拌速度 50-200r/min;
[0162] (2)向上述溶液中依次加入丙締酷胺、间苯二甲酸二締丙醋、邻苯二甲酸二締丙醋 和过硫酸钟；
[0163] (3)继续揽拌30min后得到高溫调剖暂堵剂。
【主权项】
1. 一种高温调剖暂堵剂，以重量百分比计，制备所述高温调剖暂堵剂的原料包括： 二聚氰胺类物质 丨-4%, 醛和/或乌洛托品 0.5-5%, 丙烯酰胺 0.5-2%, 增塑剂 0.05-0.2%, 过硫酸盐 0.05-0.2%, 以及余量的水； 所述增塑剂为邻苯二甲酸二烯丙酯和/或间苯二甲酸二烯丙酯。2. 根据权利要求1所述的高温调剖暂堵剂，其中，以重量百分比计，制备所述高温调剖 暂堵剂的原料包括： 三聚氰胺类物质 2-3%, 醛和/或乌洛托品 1-4%, 丙烯酰胺 1-2%, 増塑剂 0.05-0.1%, 过硫酸盐 0,05-0.1%， 以及余量的水。.3. 根据权利要求1所述的高温调剖暂堵剂，其中，所述三聚氰胺类物质包括三聚氰胺和 苯代三聚氰胺中的一种或两种的组合。4. 根据权利要求1所述的高温调剖暂堵剂，其中，所述醛为甲醛。5. 根据权利要求1所述的高温调剖暂堵剂，其中，所述过硫酸盐包括过硫酸钠、过硫酸 钾和过硫酸铵中的一种或几种的组合。6. 权利要求1-5任意一项所述的高温调剖暂堵剂的制备方法，该方法包括以下步骤： (1) 将三聚氰胺类单体、醛和/或乌洛托品加入到热水中，充分搅拌溶解，得到溶液A; (2) 向溶液A中加入丙烯酰胺、增塑剂和过硫酸盐得到溶液B; (3) 溶液B搅拌一段时间后，制得所述高温调剖暂堵剂。7. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述醛和/或乌洛托品在使用前，先配制成质量浓 度为37-40 %的水溶液。8. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述热水的温度为40°C-60°C。9. 根据权利要求6所述的方法，其中，步骤（1)中搅拌溶解的条件为：以50-200r/min的 速度搅拌20_30min。10. 权利要求1-5任意一项所述的高温调剖暂堵剂在超稠油油藏开采中的应用。
【文档编号】C09K8/512GK105925255SQ201610258474
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】陈小凯, 郑健, 王春根, 邵识远, 李军, 曾双红, 刘靖炜, 郭琳, 马昌明, 贺梦琦, 杨连行, 王浩, 杜海旺, 王宁, 李超
【申请人】中国石油天然气股份有限公司