一種抗高溫有機暫堵劑及制備方法技術

本發明專利技術涉及一種抗高溫有機暫堵劑及制備方法,在容器中依次加入水、丙烯酸、丙烯酰胺，開啟攪拌后再加入2?丙烯酰胺?2?甲基丙磺酸、N,N?亞甲基雙丙烯酰胺，攪拌完全溶解；使用碳酸鈉將溶液pH?6.5～7.0；加入氧化劑與還原劑，反應結束后得到固體聚合物，粉碎得到抗高溫有機暫堵劑成品。其中水:10％；丙烯酰胺:30％；丙烯酸:15～45％；2?丙烯酰胺?2?甲基丙磺酸:15～30％；N,N?亞甲基雙丙烯酰胺:3～6％；氧化劑:0.1％～0.5％；還原劑:0.1％～0.5％。本發明專利技術現場施工工藝簡單，抗溫能力強，抗高溫有機暫堵劑抗溫≥140℃，暫堵成功率高，用量少，易于降解和返排，油井恢復周期短。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種修井液用抗高溫有機暫堵劑及制備方法，屬于鉆完井液

技術介紹
在修井作業中，易發生修井液大量漏失到儲層，造成儲層粘土水化膨脹、粘土顆粒運移、油水乳化等問題，使得油井產能恢復時間較長。為保護產油儲層不被外來修井液污染，可在一定的工藝條件下先注入暫堵劑，暫時封堵住產油儲層使修井液無法侵入儲層，暫堵劑一段時間后緩慢破膠，恢復產能時隨著產液流出。暫堵技術應用較多的為屏蔽暫堵技術，該技術應用廣泛，從鉆井、完井到修井，效果也得到認可。屏蔽暫堵技術理論指出，暫堵液中的暫堵劑能對漏失層實現快速封堵以防止入井流體固相和液相侵入儲層的，這一理論也已經廣泛用作油藏的主要保護措施。其中的暫堵材料在正向壓力的作用下相對較大的顆粒首先起到架橋作用，較小的顆粒封堵，借助其分子鏈上的水化基團的可壓縮性，使暫堵層更加致密，起到封堵作用，在井筒內壓力大于地層壓力時，井內工作液就被阻擋在井內，使儲層不受污染，達到保護儲層的目的。國內外已相繼開發并應用了屏蔽暫堵劑技術，研制出了酸溶性暫堵劑、油溶性暫堵劑和水溶性暫堵劑。高溫油氣井的勘探開發對抗高溫有機暫堵劑的渴求非常強烈，但適用于高溫油氣田的抗高溫有機暫堵劑的研究還很少。文獻(李丹，劉建儀，安維杰等.新型抗高溫水溶性暫堵劑實驗研究，應用化工，2011，40(12))采用抗高溫鉻復配交聯劑交聯低水解度聚丙烯酰胺，實驗研究出高溫復配暫堵劑體系，實驗表明該暫堵劑具有耐溫耐鹽性能好、成膠強度高、穩定時間可調及破膠完全等特點。文獻(趙修太,信艷永,姚佳等.高溫低傷害暫堵劑HTZD室內研究與評價，鉆采工藝，2010，33(1))合成的高溫低傷害暫堵劑HTZD，具有堵水不堵油的特性，對地層傷害較小，暫堵劑適用于不同滲透率地層,在一定滲透率范圍內均具有較好的暫堵效果，暫堵劑可耐溫達120℃。專利CN105018050A、CN1047686A、CN104710967A所報道的均是有機暫堵劑及體系。但這些專利所報道的暫堵劑普遍存在生產工藝復雜、抗溫能力偏低或降解不徹底等缺點，這給該類型產品的質量控制和現場應用帶來了很大的困難。
技術實現思路
本專利技術的目的在于：為了提高高溫井修井過程中暫堵劑的抗高溫降解性能，增加高溫井修井過程中暫堵劑的封堵效果、抗鹽性及滲透率恢復值，特提供一種抗高溫有機暫堵劑。本專利技術的技術方案如下:一種抗高溫有機暫堵劑，其組份及質量百分含量如下:水:10％；丙烯酰胺:30％；丙烯酸:15～45％；2‐丙烯酰胺‐2‐甲基丙磺酸:15～30％；N,N‐亞甲基雙丙烯酰胺:3～6％；氧化劑:0.1％～0.5％；還原劑:0.1％～0.5％。本專利技術的抗高溫有機暫堵劑的制備方法，包括如下步驟：⑴在容器中依次加入水、丙烯酸、丙烯酰胺，開啟攪拌后再加入2‐丙烯酰胺‐2‐甲基丙磺酸、N,N‐亞甲基雙丙烯酰胺，攪拌至完全溶解；⑵使用碳酸鈉將溶液pH中和至6.5～7.0；⑶加入氧化劑與還原劑引發聚合，反應結束后得到固體聚合物，粉碎得到抗高溫有機暫堵劑成品。還原劑優選為亞硫酸氫鈉或亞硫酸氫銨。氧化劑優選為過硫酸銨或過硫酸鉀。2015年12月抗高溫有機暫堵劑在QK18‐1油田5D井進行應用，該井地層溫度138℃，壓力系數0.57，作業前測定循環漏失≥25m3/h，采用常規無固相修井液在此高溫條件下不能做到良好的封堵(如果采用無機暫堵劑進行封堵，后期需要進行措施作業解除封堵，增加較高的作業成本，延長施工周期，油氣層污染的可能性加大)，作業中配制40m3的高溫體系(在原有的無固相修井液體系中加入1.5％的抗高溫有機暫堵劑)，循環作業后循環漏失由大于25m3/h降至為1～2m3/h，有效封堵周期達16d。作業后擠注破膠液快速破膠解堵。修井作業后啟泵，產液5天產液恢復至作業前水平(此區塊同類井恢復周期≥10天)，表明該體系具有良好的抗溫封堵性和油保效果。本專利技術的抗高溫有機暫堵劑及制備方法具有以下優點：1)抗高溫有機暫堵劑與常用暫堵劑區別與優點無機暫堵劑采用多種不同粒徑的無機固相顆粒在生產企業進行復配，現場作業時按照比例加入原有的作業體系中，作業后期需要采用措施作業解堵，恢復生產；有機暫堵劑通常采用聚丙烯酰胺、植物膠、交聯劑等原材料在施工現場進行有機交聯配制成施工液體系，后期通過破膠劑進行破膠、降解與返排。聚丙烯酰胺交聯后進入底層不容易返排，造成儲層污染，返排液中含有殘留聚丙烯酰胺，對生產流程有較大影響，一般返排液不能進入生產流程；植物膠類暫堵劑抗溫能力≤120℃；抗高溫有機暫堵劑：采用丙烯酰胺、丙烯酸、2‐丙烯酰胺‐2‐甲基丙磺酸、N,N‐亞甲基雙丙烯酰胺四種有機材料在生產企業中采用爆聚法生產工藝進行聚合而成，施工時在原有的無固相修井液體系中加入1～3％的抗高溫有機暫堵劑就可以達到預期效果，后期通過破膠劑進行返排，返排液直接進入流程。2)抗高溫有機暫堵劑與植物膠類暫堵劑的區別與優點：抗高溫有機暫堵劑與植物膠類暫堵劑相比：現場施工工藝簡單，抗溫能力強(植物膠類暫堵劑抗溫≤120℃；抗高溫有機暫堵劑抗溫≥140℃)，暫堵成功率高，用量少，易于降解和返排，油井恢復周期短。具體實施方式下面的實施例不以任何形式限制本專利技術，凡采用等同替代或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本專利技術的保護范圍內。為了更好地理解本專利技術，以下結合實施例進一步闡明本專利技術的內容，但本專利技術的內容不僅僅局限于下面的實施例。實施例1：常溫條件下在9.3g水中依次加入20g丙烯酸、40g丙烯酰胺、20g2‐丙烯酰胺‐2‐甲基丙磺酸、2gN,N‐亞甲基雙丙烯酰胺，將溶液混合均勻，使用碳酸鈉將溶液中和至pH＝6.5～7.0，將溶液放置在敞口的容器中，加入0.084g亞硫酸氫鈉、0.084g過硫酸銨攪拌均勻，待引發。反應得到固體聚合物，將聚合物進行粉碎得到抗高溫有機暫堵劑。實施例2：常溫條件下在9.3g水中依次加入20g丙烯酸、40g丙烯酰胺、20g2‐丙烯酰胺‐2‐甲基丙磺酸、2gN,N‐亞甲基雙丙烯酰胺，將溶液混合均勻，使用碳酸鈉將溶液中和至pH＝6.5～7.0，將溶液放置在敞口的容器中，加入0.084g亞硫酸氫鈉、0.084g過硫酸鉀,攪拌均勻，待引發。反應得到固體聚合物，將聚合物進行粉碎得到抗高溫有機暫堵劑。實施例3：常溫條件下在9.3g水中依次加入20g丙烯酸、40g丙烯酰胺、20g2‐丙烯酰胺‐2‐甲基丙磺酸、2gN,N‐亞甲基雙丙烯酰胺，將溶液混合均勻，使用碳酸鈉將溶液中和至pH＝6.5～7.0，將溶液放置在敞口的容器中，加入0.084g亞硫酸氫氨、0.084g過硫酸鈉攪拌均勻，待引發。反應得到固體聚合物，將聚合物進行粉碎得到抗高溫有機暫堵劑。實施例4：常溫條件下在9.3g水中依次加入20g丙烯酸、40g丙烯酰胺、20g2‐丙烯酰胺‐2‐甲基丙磺酸、2gN,N‐亞甲基雙丙烯酰胺，將溶液混合均勻，使用碳酸鈉將溶液中和至pH＝6.5～7.0，將溶液放置在敞口的容器中，加入0.084g亞硫酸氫氨、0.084g過硫酸鉀,攪拌均勻，待引發。反應得到固體聚合物，將聚合物進行粉碎得到抗高溫有機暫堵劑。實施例5：常溫條件下在12.9g水中依次加入40g丙烯酸、40g丙烯酰胺、30g2‐丙烯酰胺‐2‐甲基丙磺酸、6gN,N‐亞甲基雙丙烯酰胺，將本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種抗高溫有機暫堵劑，其特征在于組份及質量百分含量如下:水:10％；丙烯酰胺:30％；丙烯酸:15～45％；2?丙烯酰胺?2?甲基丙磺酸:15～30％；N,N?亞甲基雙丙烯酰胺:3～6％；氧化劑:0.1％～0.5％；還原劑:0.1％～0.5％。

【技術特征摘要】
1.一種抗高溫有機暫堵劑，其特征在于組份及質量百分含量如下:水:10％；丙烯酰胺:30％；丙烯酸:15～45％；2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸:15～30％；N,N-亞甲基雙丙烯酰胺:3～6％；氧化劑:0.1％～0.5％；還原劑:0.1％～0.5％。2.權利要求1的抗高溫有機暫堵劑的制備方法，其特征是包括如下步驟：⑴在容器中依次加入水、丙烯酸、丙烯酰胺...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王仲廣，任奕，權寶華，任強，楊凱，王鐵剛，
申請(專利權)人：中國海洋石油總公司，中海油能源發展股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11