一种水溶性螯合树脂调驱、堵水剂制备及应用方法
【专利摘要】一种水溶性螯合树脂调驱、堵水剂制备及应用方法是油田化学领域，它克服了目前其它技术的缺点，针对油田调驱、堵水领域的现状，将引入油田调驱、堵水领域；水溶性螯合树脂吸收油田水中以及地层骨架表面的矿物离子，产生纳米级微粒，随体系中微粒浓度的增大，微粒之间相互吸附形成纳米凝胶；纳米树脂凝胶吸附于其所流经区域地层的岩石骨架表面，降低地层高渗区域渗透率；另一方面纳米树脂凝胶段塞在注水压力驱动下整体推进，扩大波及体积，因而水溶性螯合树脂调驱剂兼有“堵、驱”双重作用，利用水溶性螯合树脂在地层中结合油层流体自身的矿物组分形成凝胶的特性用于油田调驱、堵水，实现油田“稳油、控水”，提高采收率。
【专利说明】
一种水溶性螯合树脂调驱、堵水剂制备及应用方法
技术领域
[0001]本发明涉及油田化学领域，尤其是一种水溶性螯合树脂调驱、堵水剂制备及应用方法。
【背景技术】
[0002]调剖、调驱是注水开发油田中后期“稳油、控水”，提高采收率的重要手段。目前主要应用的体系为聚合物冻胶、弱凝胶、聚合物微球、聚合物预交联颗粒等聚合物体系，以及坂土、水泥、粉煤灰、油田污泥为主体的无机颗粒类添加一些辅料的悬浮调剖体系。
[0003]以聚丙烯酰胺为主的各种地下交联体系本来在地面成胶条件就苛刻，加之注入过程中体系组分在地层孔隙内长时间的运移造成吸附、稀释、剪切、降解等，造成部分交联体系无法交联;聚合物类调驱剂适应温度90°C以下，地层水矿化度不得超过50000mg/L的油层条件，在高温、高矿化油藏应用受限;体系基液粘度高，对于低渗油田注入性差，不适合深部调驱;无机颗粒类悬浮体系、预交联聚合物，注入性差，仅能进入近井地带改善注水剖面，但选择性差，甚至有的水井调剖后注不进水。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供具有优良的抗温、耐盐性、耐高温、高矿化度油藏的一种水溶性螯合树脂调驱、堵水剂制备及应用方法，它克服了目前其它技术的缺点，本发明的目的是这样实现的，针对油田调驱、堵水领域的现状，将水溶性螯合树脂引入油田调驱、堵水领域；水溶性螯合树脂“就地取材”吸收结合油田水中以及地层骨架表面的矿物离子，产生纳米级微粒(微粒直径50nm)，随体系中微粒浓度的增大，微粒之间相互吸附形成纳米凝胶;纳米树脂凝胶吸附于其所流经区域地层的岩石骨架表面，降低地层高渗区域渗透率;另一方面纳米树脂凝胶段塞在注水压力驱动下整体推进，扩大波及体积，因而水溶性螯合树脂调驱剂兼有“堵、驱”双重作用，利用水溶性螯合树脂在地层中结合油层流体自身的矿物组分形成凝胶的的特性用于油田调驱、堵水，实现油田“稳油、控水”，提高采收率。
[0005]本发明的水溶性螯合树脂具体是由水溶性高分子骨架和功能活性基团组成，水溶性高分子骨架是通过甲基丙烯酸缩水甘油酯和双甲基丙烯酸乙二醇酯两种单体聚合制得，水溶性高分子骨架分子量不超过15000，交联度为18%;其活性功能基团是通过对水溶性高分子骨架氨解和乙氯酸化获得，氨解度大于80%，活性功能基团为羧基和胺羧基。
[0006]本发明在应用时，它能结合水中的矿物离子产生纳米级微粒，微粒直径50nm，随体系中微粒浓度的增大，微粒之间相互吸附形成凝胶纳米树脂凝胶;利用水溶性螯合树脂在地层中结合油层水自身所含矿物离子形成凝胶的特性，用于油田调驱、堵水，提高油田采收率的。
[0007]本发明的制备方法是:第一步，首先将占反应体系质量百分比为30%_50%的甲基丙烯酸缩水甘油酯和双甲基丙烯酸乙二醇酯两种单体放入原料罐中混合，其中甲基丙烯酸缩水甘油酯和双甲基丙烯酸乙二醇酯质量比为10:3-10:1，将引发剂偶氮二异丁腈加入混合单体中，其浓度为反应体系质量的0.15%-0.35%，再将混合原料投加事先备有余量水的反应釜中，余量水为自来水;在40-50°C温度下反应2小时，制得交联度为18%聚甲基丙烯酸缩水甘油酯树脂；
第二步，将交联度为18%聚甲基丙烯酸缩水甘油酯树脂在反应釜内搅拌下缓慢投加浓度为25%-28%氨水，加量为第一步混合原料质量的6%-8%，常温氨解反应24小时，制得氨解度大于80%的聚甲基胺基甘油树脂；
第三步，在氨解度大于80%的聚甲基胺基甘油树脂内，加入浓度为30%氯乙酸钠溶液，其加量为第一步混合原料质量的8%_10%，反应过程滴加碳酸钠溶液，保持反应体系PH至8-10，在50-60°C温度下反应5小时，制得水溶性聚甲基胺羧基甘油树脂，经浓缩脱水、造粒、烘干，即得水溶性螯合树脂调驱、堵水剂。
[0008]本发明的性能指标:外观为白色或灰白色颗粒；固含量为85%;堆积密度为1.05-
1.35g/cm3;粒度18-60目彡80%;溶解度彡15g(温度20°C );凝胶化程度彡80%。
[0009]本发明应用时的指标是，注入0.6PV，岩心封堵率均大于80%;长岩心柱得到均匀封堵;纳米树脂凝胶形成的封堵耐冲刷(实验条件:温度120°C，矿化度15.7万ppm，水溶性螯合树脂浓度2%)。
[0010]本发明的水溶性螯合树脂所形成的纳米树脂凝胶在400°C温度条件下长期稳定，同时不受地层水矿化度的影响;水溶性螯合树脂水溶性好，基液粘度小于10mpa.s。
[0011]本发明的意义是，本发明的水溶性螯合树脂所形成的纳米树脂凝胶在400°C温度条件下长期稳定，同时不受地层水矿化度的影响，因而具有优良的抗温、耐盐性，满足高温、高矿化度油藏调驱、堵水的需要，适用于注蒸汽开发稠油油田的封气窜作业;水溶性螯合树脂水溶性好，基液粘度小于10mpa.S，注入性好，适用于油藏深部调驱，适用于低渗油藏、及多轮调驱后的油藏深部挖潜调驱。现场应用时，本发明的水溶性螯合树脂调驱、堵水剂可用调驱栗在井口注入，也可将水溶性螯合树脂配成浓溶液用计量栗按一定比例注入注水流程系统在线注入。
【具体实施方式】
[0012]实施例1、本发明具体由水溶性高分子骨架和功能活性基团组成，水溶性高分子骨架是通过甲基丙烯酸缩水甘油酯和双甲基丙烯酸乙二醇酯两种单体聚合制得，水溶性高分子骨架分子量不超过15000，交联度为18%;其活性功能基团是通过对水溶性高分子骨架氨解和乙氯酸化获得，氨解度大于80%，活性功能基团为羧基和胺羧基。
[0013]实施例2、本发明在应用时，它能结合水中的矿物离子产生纳米级微粒，微粒直径50nm，随体系中微粒浓度的增大，微粒之间相互吸附形成凝胶纳米树脂凝胶;利用水溶性螯合树脂在地层中结合油层水自身所含矿物离子形成凝胶的特性，用于油田调驱、堵水，提高油田采收率的。
[0014]实施例3、本发明的制备方法是:第一步，在反应釜内备自来水1200KG，将600KG甲基丙烯酸缩水甘油酯单体和200KG双甲基丙烯酸乙二醇酯单体原料在罐内混合，将4KG偶氮二异丁腈复合物溶于混合单体，启动搅拌机，将混合原料投加反应釜，缓慢升温至40-50 V，在此温度下反应2小时，制得交联度为18%聚甲基丙烯酸缩水甘油酯树脂；
第二步，将交联度为18%聚甲基丙烯酸缩水甘油酯树脂在反应釜内搅拌下缓慢投加浓度为25%的氨水50KG，常温氨解反应24小时，至氨解度大于80%的聚甲基胺基甘油树脂；
第三步，在氨解度大于80%的聚甲基胺基甘油树脂内；加入70KG浓度为30%氯乙酸钠溶液，滴加碳酸钠溶液，保持反应体系PH至8-10，在50-60°C温度下反应5小时，制得水溶性聚甲基胺羧基甘油树脂，经浓缩脱水、造粒、烘干，即得水溶性螯合树脂调驱、堵水剂。
[0015]实施例4、本发明的性能指标:外观为白色或灰白色颗粒；固含量为85%;堆积密度为1.05-1.35g/cm3;粒度18-60目多80%;溶解度多15g(温度20 °C )；凝胶化程度多80%。
[0016]实施例5、本发明应用时的指标是，注入0.6PV，岩心封堵率均大于80%;长岩心柱得到均匀封堵;纳米树脂凝胶形成的封堵耐冲刷，其温度120°C，矿化度15.7万ppm，水溶性螯合树脂浓度2%;本发明在400°C温度条件下长期稳定，同时不受地层水矿化度的影响；水溶性螯合树脂水溶性好，基液粘度小于10mpa.s。
【主权项】
1.一种水溶性螯合树脂调驱、堵水剂是由水溶性高分子骨架和功能活性基团组成，其特征是:水溶性高分子骨架是通过甲基丙烯酸缩水甘油酯和双甲基丙烯酸乙二醇酯两种单体聚合制得，水溶性高分子骨架分子量不超过15000，交联度为18%;其活性功能基团是通过对水溶性高分子骨架氨解和乙氯酸化获得，氨解度大于80%，活性功能基团为羧基和胺羧基。2.权利要求1所述一种水溶性螯合树脂调驱、堵水剂的应用方法，其特征是:它能结合水中的矿物离子产生纳米级微粒，微粒直径50nm，随体系中微粒浓度的增大，微粒之间相互吸附形成凝胶纳米树脂凝胶;利用水溶性螯合树脂在地层中结合油层水自身所含矿物离子形成凝胶的特性，用于油田调驱、堵水，提高油田采收率。3.权利要求1所述一种水溶性螯合树脂调驱、堵水剂的制备方法，其特征是:第一步，首先将占反应体系质量百分比为30%-50%的甲基丙烯酸缩水甘油酯和双甲基丙烯酸乙二醇酯两种单体放入原料罐中混合，其中甲基丙烯酸缩水甘油酯和双甲基丙烯酸乙二醇酯质量比为10:3-10:1，将引发剂偶氮二异丁腈加入混合单体中，其浓度为反应体系质量的0.15%-0.35%，再将混合原料投加事先备有余量水的反应釜中，余量水为自来水;在40-50°C温度下反应2小时，制得交联度为18%聚甲基丙烯酸缩水甘油酯树脂； 第二步，将交联度为18%聚甲基丙烯酸缩水甘油酯树脂在反应釜内搅拌下缓慢投加浓度为25%-28%氨水，加量为第一步混合原料质量的6%-8%，常温氨解反应24小时，制得氨解度大于80%的聚甲基胺基甘油树脂； 第三步，在氨解度大于80%的聚甲基胺基甘油树脂内，加入浓度为30%氯乙酸钠溶液，其加量为第一步混合原料质量的8%_10%，反应过程滴加碳酸钠溶液，保持反应体系PH至8-10，在50-60°C温度下反应5小时，制得水溶性聚甲基胺羧基甘油树脂，经浓缩脱水、造粒、烘干，即得水溶性螯合树脂调驱、堵水剂。4.权利要求1所述一种水溶性螯合树脂调驱、堵水剂的性能指标，其特征是:外观为白色或灰白色颗粒；固含量为85%;堆积密度为1.05-1.35g/cm3;粒度18-60目彡80%;在温度200C情况下，溶解度多15g;凝胶化程度多80%。5.权利要求2所述一种水溶性螯合树脂调驱、堵水剂应用方法，其特征是:在温度120°C，矿化度15.7万ppm，水溶性螯合树脂浓度2%的情况下，注入0.6PV，岩心封堵率均大于80%;长岩心柱得到均匀封堵;纳米树脂凝胶形成的封堵耐冲刷;在400°C温度条件下长期稳定，同时不受地层水矿化度的影响;水溶液基液粘度小于10mpa.s。
【文档编号】C09K8/512GK106084093SQ201610419348
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月14日 公开号201610419348.3, CN 106084093 A, CN 106084093A, CN 201610419348, CN-A-106084093, CN106084093 A, CN106084093A, CN201610419348, CN201610419348.3
【发明人】张宗晓, 张羽, 张正威, 张上
【申请人】廊坊瑞澜石油技术有限公司