一种用于油田堵水的硅酸盐堵剂的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种用于油田堵水的硅酸盐堵剂，其特征在于，由以下原料制成，其重量百分比为：石英砂35～45％，改性硅酸钠10～20％，pH调节剂10～20％，成胶剂20％～40％。成胶剂为聚丙烯酰胺类水溶性聚合物和乙醇混合而成。本发明提供的硅酸盐堵剂形成了高强度、抗高温无机多功能调剖体系，克服了有机调剖体系抗温性能差、封堵强度低的缺点，体系独特的工艺方案又弥补了以往无机调剖剂体系堵得死、堵得近的缺点，调整注水剖面，扩大了波及体积，提高了注水效率。对本发明的硅酸盐堵剂的各项性能进行了测试，其使用温度90～110℃，堵水效率大于92.0％，突破压力为1.5～2.0MPa/m。
【专利说明】—种用于油田堵水的硅酸盐堵剂
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于油田堵水的硅酸盐堵剂，属于油田化学用品领域。
【背景技术】
[0002]地层的不均质性使注入水沿高渗透层突入油井；注入水对高渗透层的长期冲刷提高了地层的不均质性，从而使注入水更易沿高渗透层突入油井。为了提高原油采收率，必须封堵这些高渗透层。调剖堵水是油田常用的封堵高渗透层的方法。从注水井封堵高渗透层时，可调整注水层段的吸水剖面，称为注水井调剖；从油井封堵高渗透层时，可减少油井产水，称为油井堵水。堵剂可分为有机堵剂和无机堵剂，其中有机堵剂如铬冻胶，无机堵剂如硅酸凝胶、粘土和水泥，但是，在高温(>90°C )，高盐(矿化度>8.0X 104mg.Γ1)等恶劣条件下大多数有机堵剂不能适用，如HPAM等由于只能在温度<95°C，矿化度〈3.0X104mg -Γ1的油藏条件下应用，而且成冻受各种因素的影响并对矿化度、温度、剪切和生物高温降解等敏感，使得堵剂的性能降低，而无机物和无机高分子聚合物则表现出其性能优异的一面。
[0003]当前我国大多数油田已进入开发后期，堵水调剖技术已成为国内外高含水油田改善水驱效果的重要技术措施，同时采油地层越来越深，温度越来越高，地层水矿化度也越来越高，因此研究耐温、耐盐的堵剂越来越重要。现有的相对耐温、抗盐的交联聚合物冻胶堵剂多是在中低温冻胶堵剂基础上改进的，且绝大多数堵剂只适用于温度120°C、矿化度SXlO4mg-L-1以下的油藏，而无机堵剂的特点是强度大，稳定性好包括对剪切稳定(不像聚合物溶液会剪切降解)、对热稳定(可用于任何高温地层)、化学稳定(单独存在时大多是很稳定的物质)和生物稳定(不受微生物影响)等。因此针对高温、高盐、深井或超深井、低渗等条件，可通过开发新型无机堵剂以解决这些问题。
【发明内容】
[0004]为了解决上述问题，本发明提供一种适合高温、高盐和深井油田堵水用的硅酸盐堵剂，尤其涉及一种用于油田堵水的硅酸盐堵剂。本发明可以实现的技术方案如下所述:
[0005]一种用于油田堵水的硅酸盐堵剂，由以下原料制成，其重量百分比为:石英砂35?45 %，改性硅酸钠10?20 %，pH调节剂10?20 %，成胶剂20 %?40 %。
[0006]作为本发明的改进方案，一种用于油田堵水的硅酸盐堵剂，由以下原料制成，其重量百分比为:石英砂40%，改性硅酸钠15%，pH调节剂15%，成胶剂30%。
[0007]所述pH调节剂为盐酸、磷酸、磷酸三钾、氢氧化钾、碳酸氢钾、氢氧化钠中任意一种。其中盐酸、磷酸向酸性PH调节，而磷酸三钾、氢氧化钾、碳酸氢钾、氢氧化钠向碱性pH调节。
[0008]所述成胶剂为聚丙烯酰胺类水溶性聚合物和乙醇混合而成，两者的质量百分比为20 ?30:70 ?80。
[0009]所述乙醇的质量分数20%?50%，由于聚丙烯酰胺类聚合物为水溶性，故乙醇的浓度不宜太高，否则聚丙烯酰胺类聚合物会不溶解。
[0010]所述石英砂，即为S12 彡 90—99%, Fe2O3 ( 0.06—0.02%，其他。
[0011]本发明的优点在于:本发明提供的硅酸盐堵剂形成了高强度、抗高温无机多功能调剖体系，克服了有机调剖体系抗温性能差、封堵强度低的缺点，体系独特的工艺方案又弥补了以往无机调剖剂体系堵得死、堵得近的缺点，调整注水剖面，扩大了波及体积，提高了注水效率。该硅酸盐堵剂为白色粉末，模数为2.00?2.20，其中二氧化硅(S12) 49.0?53.0%，氧化钠(Na2O) 24.0?27.0%，水不溶物< 0.10%，密度0.50?0.80g/ml，溶解速度< 90s，细度(100目筛余物)< 5%。
【具体实施方式】
[0012]以下应用实施例对其做进一步的说明，在本领域内的技术人员对本发明所做的简单替换或改进等均属于本发明所保护的技术方案之内。
[0013]实施例1:
[0014]一种用于油田堵水的硅酸盐堵剂，由以下原料制成，其重量百分比为:石英砂40%，改性硅酸钠15%，盐酸15%，成胶剂30%。其中成胶剂为聚丙烯酰胺类水溶性聚合物和20%乙醇混合而成，两者的质量百分比为20:80。
[0015]实施例2:
[0016]一种用于油田堵水的硅酸盐堵剂，由以下原料制成，其重量百分比为:石英砂40%，改性硅酸钠15%，盐酸15%，成胶剂30%。其中成胶剂为聚丙烯酰胺类水溶性聚合物和30%乙醇混合而成，两者的质量百分比为30:70。
[0017]实施例3:
[0018]一种用于油田堵水的硅酸盐堵剂，由以下原料制成，其重量百分比为:石英砂35%,改性硅酸钠20%，盐酸10%，成胶剂35%。其中成胶剂为聚丙烯酰胺类水溶性聚合物和35%乙醇混合而成，两者的质量百分比为20:80。
[0019]实施例4:
[0020]一种用于油田堵水的硅酸盐堵剂，由以下原料制成，其重量百分比为:石英砂45%，改性硅酸钠15%，盐酸10%，成胶剂30%。其中成胶剂为聚丙烯酰胺类水溶性聚合物和25%乙醇混合而成，两者的质量百分比为30:70。
[0021]实施例5:
[0022]一种用于油田堵水的硅酸盐堵剂，由以下原料制成，其重量百分比为:石英砂40 %，改性硅酸钠20 %，盐酸15 %，成胶剂25 %。其中成胶剂为聚丙烯酰胺类水溶性聚合物和20%乙醇混合而成，两者的质量百分比为25:75。
[0023]对本发明的硅酸盐堵剂的各项性能进行了测试，其使用温度90?110°C，堵水效率大于92.0%，突破压力为1.5?2.0MPa/m。
【权利要求】
1.一种用于油田堵水的硅酸盐堵剂，其特征在于，由以下原料制成，其重量百分比为:石英砂35?45 %，改性硅酸钠10?20 %，pH调节剂10?20 %，成胶剂20 %?40 %。
2.根据权利要求1所述一种用于油田堵水的硅酸盐堵剂，其特征在于，由以下原料制成，其重量百分比为:石英砂40%，改性硅酸钠15%，pH调节剂15%，成胶剂30%。
3.根据权利要求1或2所述一种用于油田堵水的硅酸盐堵剂，其特征在于，所述pH调节剂为盐酸、磷酸、磷酸三钾、氢氧化钾、碳酸氢钾、氢氧化钠中任意一种。
4.根据权利要求1或2所述一种用于油田堵水的硅酸盐堵剂，其特征在于，所述成胶剂为聚丙烯酰胺类水溶性聚合物和乙醇混合而成。
5.根据权利要求4所述一种用于油田堵水的硅酸盐堵剂，其特征在于，所述成胶剂为聚丙烯酰胺类水溶性聚合物和乙醇的质量分数为20?30:70?80。
6.据权利要求4所述一种用于油田堵水的硅酸盐堵剂，其特征在于，所述乙醇的质量分数20%?50%。
【文档编号】C09K8/508GK104312559SQ201410649172
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】胡玉国, 梁海臣, 李靖, 张冠洲, 张有强, 张凤跃, 肖劲松, 孙红桃, 李 东 申请人:天津大港油田滨港集团博弘石油化工有限公司