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【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于油田開發,具體涉及一種延緩交聯的無機凝膠封堵劑及其制備方法和應用。
技術介紹
1、在深井鉆探過程中,溫度隨著地層深度的增加而增加,隨著鉆井逐漸向深井方向開采,鉆井液停留于地層深處的時間逐漸增長,這對鉆井液處理劑的抗溫性能提出了更苛刻的要求。
2、目前,水驅是油田主要的開發方式,長期水驅等因素導致地下儲層形成中高滲大孔道,注入水低效無效循環,地下大量原油難以有效驅替,油田開發生產成本高、效益低,深部液流轉向調驅技術是解決水驅開發油田注水低效無效循環,提高水驅開發采收率的重要手段。cn109735314a公開了一種有機-無機復合硅酸鹽耐高溫成膜鉆井液體系,所述鉆井液體系由以下原料組成:膨潤土基漿、增粘劑、降濾失劑、封堵劑、加重劑、無機硅酸鹽和有機硅酸鹽,各原料的用量為以膨潤土基漿的重量計,膨潤土基漿的質量分數為1~4%,所述有機硅酸鹽濃度為0.05~0.5mol/l,無機硅酸鹽的質量分數為0.1~5%;該專利技術提供的硅酸鹽耐高溫成膜鉆井液體系提高了鉆井液的抑制防塌能力,更好地滿足井壁穩定、安全鉆進的需求,達到了抑制、封堵和化學固壁的目的。
3、但是,包括上述專利技術在內的現有技術中提供的無機硅酸鹽凝膠封堵體系在高礦化度油藏中,尤其是鈣鎂離子含量較高的油藏中,硅酸鹽與二價金屬離子相遇后會快速形成沉淀,成膠速度難以進行控制,不能實現深部液流轉向,水驅開發效果變差。
4、因此,為解決上述技術問題,急需開發一種可有效延緩成膠時間的無機凝膠封堵劑。
技術實現思路<
1、針對現有技術的不足,本專利技術的目的在于提供一種延緩交聯的無機凝膠封堵劑及其制備方法和應用,所述無機凝膠封堵劑通過選擇抗鹽聚合物、硅酸鹽和絡合物的搭配,借助所述抗鹽聚合物的電性排斥作用與絡合物的絡合作用,可有效延緩無機凝膠封堵劑的成膠時間,進而擴大了注入水波及體積,有效提高了原油采收率,具有重要研究意義。
2、為達此目的,本專利技術采用以下技術方案:
3、第一方面,本專利技術提供一種延緩交聯的無機凝膠封堵劑,所述無機凝膠封堵劑按照重量份包括如下組分:
4、抗鹽聚合物?0.2~0.4重量份;
5、硅酸鹽?0.5~2重量份;
6、絡合物?0.1~0.4重量份。
7、其中,所述抗鹽聚合物可以為0.22重量份、0.24重量份、0.26重量份、0.28重量份、0.3重量份、0.32重量份、0.34重量份、0.36重量份或0.38重量份等。
8、所述硅酸鹽可以為0.7重量份、0.9重量份、1.1重量份、1.3重量份、1.5重量份、1.7重量份或1.9重量份等。
9、所述絡合物可以為0.15重量份、0.2重量份、0.25重量份、0.3重量份、0.35重量份或0.4重量份等。
10、本專利技術提供的無機凝膠封堵劑包括特定份數的抗鹽聚合物、硅酸鹽和絡合物,通過選用上述三種材料進行搭配,借助所述抗鹽聚合物中陽離子與金屬離子的電性排斥作用以及所述絡合物的絡合作用,使得到的無機凝膠封堵劑的成膠時間較長,進而應用于深部高滲通道進行封堵時,能擴大注入水波以及體積,提高了水驅中的原油采收率,具有重要研究意義。
11、優選地,所述抗鹽聚合物的制備原料包括單體、引發劑和去離子水。
12、優選地,所述單體包括丙烯酰胺、丙烯酸、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸鈉(nanmb)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉(amps)、對苯乙烯磺酸鈉(navbs)、乙烯基磺酸鈉、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(dmc)、n,n-二甲基二烯丙基氯化銨、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(dac)、十二烷基二甲基烯丙基氯化銨或十八烷基二甲基烯丙基溴化銨中的任意一種或至少兩種的組合。
13、優選地,所述單體包括丙烯酰胺、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸鈉、對苯乙烯磺酸鈉或十八烷基二甲基烯丙基溴化銨中的任意一種或至少兩種的組合。
14、優選地,所述引發劑包括過硫酸銨、過硫酸鉀、焦亞硫酸鈉、亞硫酸鈉、乙二胺或三乙胺中的任意一種或至少兩種的組合。
15、優選地,所述引發劑包括三乙胺、過硫酸鉀和焦亞硫酸鈉。
16、優選地,所述硅酸鹽包括硅酸鈉、硅酸鋰、硅酸鉀或硅酸鎂鋁中的任意一種或至少兩種的組合。
17、優選地,所述硅酸鹽包括硅酸鈉。
18、優選地,所述絡合物包括乙二胺四乙酸二鈉、乙二胺四乙酸四鈉、檸檬酸鈉或酒石酸鈉中的任意一種或至少兩種的組合。
19、優選地,所述絡合物包括檸檬酸鈉和/或乙二胺四乙酸四鈉。
20、優選地,所述無機凝膠封堵劑中還包括水。
21、優選地,所述無機凝膠封堵劑中水的含量為97.2~99.2重量份,例如97.2重量份、97.4重量份、97.6重量份、97.8重量份、98重量份、98.2重量份、98.4重量份、98.6重量份、98.8重量份或99重量份等。
22、第二方面,本專利技術提供一種如第一方面所述無機凝膠封堵劑的制備方法,所述制備方法包括:將抗鹽聚合物、硅酸鹽和絡合物在水中混合,得到所述無機凝膠封堵劑。
23、第三方面,本專利技術提供一種如第一方面所述無機凝膠封堵劑在油田開發中的應用。
24、相對于現有技術,本專利技術具有以下有益效果:
25、(1)本專利技術提供的無機凝膠封堵劑包括0.2~0.4重量份抗鹽聚合物、0.5~2重量份硅酸鹽和0.1~0.4重量份絡合物,通過選擇上述三種材料進行搭配,使得其具有較長的成膠時間,具體而言,基于濃度為10×104mg/l的模擬鹽水(ca2+=4000mg/l),在80℃的條件下,相比常規hpam聚合物封堵劑,可延緩無機凝膠的成膠時間長達7h;
26、(2)本專利技術提供的無機凝膠封堵劑還具有較高的深部運移和封堵性能,具體而言,基于10×104mg/l的模擬鹽水(ca2+=4000mg/l),使用長度100cm、直徑2.5cm的填砂管(分三段,即首端l1、中部l2和末端l3),由于本專利技術提供的無機凝膠封堵劑具有屏蔽及絡合作用,降低了硅酸鹽與ca2+接觸成膠的機會,且隨著無機凝膠封堵劑在巖心內部的運移,無機凝膠封堵劑中的抗鹽聚合物中的陽離子基團與帶負電的石英砂發生吸附滯留作用,抗鹽聚合物的屏蔽作用減弱,使得硅酸鹽可以與ca2+快速成膠;與模擬鹽水相比,可實現深部運移、封堵,擴大注入水波及體積,而模擬鹽水+硅酸鹽制備的封堵體系主要在填砂管l1段進行封堵,只有少部分對l3段進行封堵,深部運移效果較差。
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1.一種延緩交聯的無機凝膠封堵劑,其特征在于,所述無機凝膠封堵劑按照重量份包括如下組分:
2.根據權利要求1所述的無機凝膠封堵劑,其特征在于,所述抗鹽聚合物的制備原料包括單體、引發劑和去離子水。
3.根據權利要求2所述的無機凝膠封堵劑,其特征在于,所述單體包括丙烯酰胺、丙烯酸、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸鈉、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉、對苯乙烯磺酸鈉、乙烯基磺酸鈉、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、N,N-二甲基二烯丙基氯化銨、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基烯丙基氯化銨或十八烷基二甲基烯丙基溴化銨中的任意一種或至少兩種的組合;
4.根據權利要求2或3所述的無機凝膠封堵劑,其特征在于,所述引發劑包括過硫酸銨、過硫酸鉀、焦亞硫酸鈉、亞硫酸鈉、乙二胺或三乙胺中的任意一種或至少兩種的組合;
5.根據權利要求1~4任一項所述的無機凝膠封堵劑,其特征在于,所述硅酸鹽包括硅酸鈉、硅酸鋰、硅酸鉀或硅酸鎂鋁中的任意一種或至少兩種的組合;
6.根據權利要求1~5任一項所述的無機凝膠封堵劑,其特征在于,所述絡合物包括乙二胺四乙酸二
7.根據權利要求1~6任一項所述的無機凝膠封堵劑,其特征在于,所述無機凝膠封堵劑中還包括水。
8.根據權利要求7所述的無機凝膠封堵劑,其特征在于,所述無機凝膠封堵劑中水的含量為97.2~99.2重量份。
9.一種如權利要求1~8任一項所述無機凝膠封堵劑的制備方法,其特征在于,所述制備方法包括:將抗鹽聚合物、硅酸鹽和絡合物在水中進行混合,得到所述無機凝膠封堵劑。
10.一種如權利要求1~8任一項所述無機凝膠封堵劑在油田開發中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種延緩交聯的無機凝膠封堵劑,其特征在于,所述無機凝膠封堵劑按照重量份包括如下組分:
2.根據權利要求1所述的無機凝膠封堵劑,其特征在于,所述抗鹽聚合物的制備原料包括單體、引發劑和去離子水。
3.根據權利要求2所述的無機凝膠封堵劑,其特征在于,所述單體包括丙烯酰胺、丙烯酸、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸鈉、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉、對苯乙烯磺酸鈉、乙烯基磺酸鈉、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、n,n-二甲基二烯丙基氯化銨、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基烯丙基氯化銨或十八烷基二甲基烯丙基溴化銨中的任意一種或至少兩種的組合;
4.根據權利要求2或3所述的無機凝膠封堵劑,其特征在于,所述引發劑包括過硫酸銨、過硫酸鉀、焦亞硫酸鈉、亞硫酸鈉、乙二胺或三乙胺中的任意一種或至少兩種的組合;
5.根據權利要求1~4...
【專利技術屬性】
技術研發人員:劉平德,魏發林,張松,劉衛東,丁彬,呂靜,曾致翚,
申請(專利權)人:中國石油天然氣股份有限公司,
類型:發明
國別省市:
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