一种超低温低聚多酚交联聚合物调剖剂以及制作方法

摘要

本发明公开的一种超低温低聚多酚交联聚合物调剖剂以及制作方法，由以下质量份数的物质组成：水：490～510份；交联剂：1.4～1.6份；促胶剂：1.4～1.6份；聚丙烯酰胺：1.4～2.5份。本发明研制的超低温低聚多酚交联聚合物调剖剂适用于30℃～60℃的低温环境中，且通过合理的调整交联剂与促胶剂的用量，可以实现成胶时间的调整，以针对不同深度的作业，本发明还具有耐盐、强度高、具有很好的热稳定性的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及调剖剂技术领域，尤其涉及一种超低温低聚多酚交联 聚合物调剖剂以及制作方法。

背景技术

当油藏资源进入高含水中、后期，为了提高采出率而需要进行调 剖、堵水作业，作业中以聚丙烯酰胺和调剖剂进行化学驱，一般调剖 剂主流为两大类：高价金属离子类和酚醛树脂类，在60℃环境下高价 金属离子的特点是成胶速度快，稳定性差；有机酚醛调剖剂的特点是 对成胶温度要求较高，在60℃环境下成胶缓慢或不成胶。

前者适合低温油藏，具有较强的弹性，但具有不耐剪切，耐盐性 差等缺点；后者适用于高温油藏，增粘性较好，但凝胶强度不够高， 针对在低温环境下(60℃以下)酚醛树脂类成胶时间慢或者不能成胶， 成胶后强度太低；金属离子交联剂成胶速度快(≤5小时)，胶体抗剪 切性能差，对水质矿化度、pH值成胶要求条件苛刻等特点，亟需研制 一种新型的适应低温环境的低聚多酚类调剖剂，进而解决低温环境下 调剖、堵水成胶时间快，成胶强度低等问题。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处，提供一种超低温低 聚多酚交联聚合物调剖剂以及制作方法，从而有效解决现有技术中存 在的不足之处。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种超低温低聚多 酚交联聚合物调剖剂，由以下质量份数的物质组成：

水：490～510份；

交联剂：1.4～1.6份；

促胶剂：1.4～1.6份；

聚丙烯酰胺：1.4～2.5份；

所述交联剂由以下质量份数的物质组成：

配位剂：4～6份；

无水乙醇：18～22份；

苯酚：18～22份；

37％甲醛溶液：52～56份；

所述交联剂的制作方法包括如下步骤：

步骤一：将配位剂溶解在无水乙醇中备用；

步骤二：将三孔烧瓶固定在搅拌器上，将苯酚加温熔化形成苯酚 溶液后倒入三孔烧瓶中；

步骤三：将步骤一得到的配位剂溶液倒入三孔烧瓶中，与苯酚溶 液进行混合，开启搅拌(300RPM)模式，反应30分钟后加入37％甲醛 溶液，再继续搅拌10分钟，随后静置反应2小时后得到交联剂；

所述促胶剂由以下质量份数的物质组成：

间苯二酚：9.5～11份；

硫脲：9.5～11份；

乌洛托品：14～16份；

添加剂：62～68份；

所述促胶剂的制作方法包括如下步骤：

在球磨机内依次放入间苯二酚、硫脲、乌洛托品与添加剂，研磨 10分钟搅拌均匀后得到促胶剂。

进一步，所述配位剂为水杨酸。

进一步，所述添加剂为三乙酸甘油酯。

一种如上述的超低温低聚多酚调剖剂的制作方法，包括如下步骤：

步骤一：取490～510份水，在搅拌的状态下加入1.4～2.5份聚 丙烯酰胺，搅拌至全溶，然后静置24小时备用；

步骤二：在步骤一制得的溶液中加入1.4～1.6份交联剂，搅拌均 匀后加热1.4～1.6份促胶剂，搅拌10分钟后得到超低温低聚多酚交 联聚合物调剖剂。

本发明的上述技术方案具有以下有益效果：本发明研制的超低温 低聚多酚交联聚合物调剖剂适用于30℃～60℃的低温环境中，且通过 合理的调整交联剂与促胶剂的用量，可以实现成胶时间的调整，以针 对不同深度的作业，本发明还具有耐盐、强度高、具有很好的热稳定 性的优点。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实 施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定， 术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也 可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连 接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的 普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含 义。

实施例1：

一种超低温低聚多酚调剖剂，由以下质量份数的物质组成：

水：500份；

交联剂：1.4份；

促胶剂：1.4份；

聚丙烯酰胺：2份；

交联剂由以下质量份数的物质组成：

配位剂：5份；

无水乙醇：20份；

苯酚：20份；

37％甲醛溶液：55份；

交联剂的制作方法包括如下步骤：

步骤一：将配位剂溶解在无水乙醇中备用；

步骤二：将三孔烧瓶固定在搅拌器上，将苯酚加温熔化形成苯酚 溶液后倒入三孔烧瓶中；

步骤三：将步骤一得到的配位剂溶液倒入三孔烧瓶中，与苯酚溶 液进行混合，开启搅拌(300RPM)模式，反应30分钟后加入37％甲醛 溶液，再继续搅拌10分钟，随后静置反应2小时后得到交联剂；

促胶剂由以下质量份数的物质组成：

间苯二酚：10份；

硫脲：10份；

乌洛托品：15份；

添加剂：65份；

促胶剂的制作方法包括如下步骤：

在球磨机内依次放入间苯二酚、硫脲、乌洛托品与添加剂，研磨 10分钟搅拌均匀后得到促胶剂。

配位剂为水杨酸。

添加剂为三乙酸甘油酯。

聚丙烯酰胺的分子量为1900万。

一种超低温低聚多酚调剖剂的制作方法，包括如下步骤：

步骤一：取500份水，在搅拌的状态下加入2份聚丙烯酰胺，搅 拌至全溶，然后静置24小时备用；

步骤二：在步骤一制得的溶液中加入1.4份交联剂，搅拌均匀后 加热1.4份促胶剂，搅拌10分钟后得到超低温低聚多酚调剖剂。

实施例2：

一种超低温低聚多酚调剖剂，由以下质量份数的物质组成：

水：500份；

交联剂：1.5份；

促胶剂：1.5份；

聚丙烯酰胺：2份；

交联剂由以下质量份数的物质组成：

配位剂：5份；

无水乙醇：20份；

苯酚：20份；

37％甲醛溶液：55份；

交联剂的制作方法包括如下步骤：

步骤一：将配位剂溶解在无水乙醇中备用；

步骤二：将三孔烧瓶固定在搅拌器上，将苯酚加温熔化形成苯酚 溶液后倒入三孔烧瓶中；

步骤三：将步骤一得到的配位剂溶液倒入三孔烧瓶中，与苯酚溶 液进行混合，开启搅拌(300RPM)模式，反应30分钟后加入37％甲醛 溶液，再继续搅拌10分钟，随后静置反应2小时后得到交联剂；

促胶剂由以下质量份数的物质组成：

间苯二酚：10份；

硫脲：10份；

乌洛托品：15份；

添加剂：65份；

促胶剂的制作方法包括如下步骤：

在球磨机内依次放入间苯二酚、硫脲、乌洛托品与添加剂，研磨 10分钟搅拌均匀后得到促胶剂。

配位剂为水杨酸。

添加剂为三乙酸甘油酯。

聚丙烯酰胺的分子量为1900万。

一种超低温低聚多酚调剖剂的制作方法，包括如下步骤：

步骤一：取500份水，在搅拌的状态下加入1份聚丙烯酰胺，搅 拌至全溶，然后静置24小时备用；

步骤二：在步骤一制得的溶液中加入1.5份交联剂，搅拌均匀后 加热1.5份促胶剂，搅拌10分钟后得到超低温低聚多酚调剖剂。

实施例3：

一种超低温低聚多酚调剖剂，由以下质量份数的物质组成：

水：500份；

交联剂：1.6份；

促胶剂：1.6份；

聚丙烯酰胺：2份；

交联剂由以下质量份数的物质组成：

配位剂：5份；

无水乙醇：20份；

苯酚：20份；

37％甲醛溶液：55份；

交联剂的制作方法包括如下步骤：

步骤一：将配位剂溶解在无水乙醇中备用；

步骤二：将三孔烧瓶固定在搅拌器上，将苯酚加温熔化形成苯酚 溶液后倒入三孔烧瓶中；

步骤三：将步骤一得到的配位剂溶液倒入三孔烧瓶中，与苯酚溶 液进行混合，开启搅拌(300RPM)模式，反应30分钟后加入37％甲醛 溶液，再继续搅拌10分钟，随后静置反应2小时后得到交联剂；

促胶剂由以下质量份数的物质组成：

间苯二酚：10份；

硫脲：10份；

乌洛托品：15份；

添加剂：65份；

促胶剂的制作方法包括如下步骤：

在球磨机内依次放入间苯二酚、硫脲、乌洛托品与添加剂，研磨 10分钟搅拌均匀后得到促胶剂。

配位剂为水杨酸。

添加剂为三乙酸甘油酯。

聚丙烯酰胺的分子量为1900万。

一种超低温低聚多酚调剖剂的制作方法，包括如下步骤：

步骤一：取500份水，在搅拌的状态下加入2份聚丙烯酰胺，搅 拌至全溶，然后静置24小时备用；

步骤二：在步骤一制得的溶液中加入1.6份交联剂，搅拌均匀后 加热1.6份促胶剂，搅拌10分钟后得到超低温低聚多酚调剖剂。

不同温度下普通酚醛调剖剂与本发明中三个实施例的成胶性能如 表1所示。

表1：

低温初始粘度低，反应慢，后期随时间基团持续反应粘度上升， 所以出现粘度增长的情况，黏度保留率低温不受太大影响。

下面对以上各个参数进行解释：

普通酚醛调剖剂：为市面上常见的；酚醛树脂类60℃以下成胶时 间慢或者不能成胶，成胶后强度太低。

另：由于高价金属离子类调剖剂在60℃以下成胶时速度过快，往 往药剂还没有注入到指定地层位置已在管道中成胶，所以其没有对比 意义，不再设置对照例。

初始粘度：调剖剂在每个温度状态下，恒温10分钟后，开启旋转 粘度计，测试30秒，读数，每个样品测定三次，取平均值为测定结果， 即测试样品的初始粘度；

成胶时间：在测试完初始粘度之后，每隔1小时测量一下样品的 粘度，即测试样品的成胶粘度，当成胶粘度与初始粘度比值≥50时的 时间为成胶时间；

粘度(30d)：为第三十天各个样品的粘度；

粘度保留率：第三十天样品的粘度与成胶后第一天的粘度的比值， 该数据能够反应出热稳定性。

通过表格对比明确的可以看出，本发明不仅能够在30℃～60℃的 低温范围内正常的成胶，而且在30天的时候，总体上能达到90％以上 的粘度保留度，效果优良。

温度对成胶时间影响：温度是影响交联聚合物成胶时间及强度的 主要因素，发生交联的反应机理是多酚基团与聚丙烯酰胺中的羟基或 者酰胺基团所发生的反应，该反应具有一定的活化能，需要在一定的 温度下才能进行，因此，随着温度的增加，聚合物与调剖剂的交联速 度加快，并且温度的增加也使得聚合物分子链的热运动加剧，分子链 伸展，交联基于聚合物成分反应，生成更多具有一定交联度的聚合物 大分子链。

调剖剂中交联剂与促胶剂浓度对凝胶体系性能影响：弱凝胶中的 交联剂与促胶剂所占的比例对成胶时间和成胶强度有着很重要的影 响，在反应未饱和的前提下，随着交联剂与促胶剂质量分数的增大， 体系的成胶时间减小，凝胶强度增加；若交联剂与促胶剂的浓度太高 易产生过胶联，交联体系局部脱水收缩，破坏网络结构的连续性，通 常含低浓度交联剂的体系较适合深度调剖作业。

故而本发明研制的超低温低聚多酚交联聚合物调剖剂适用于 30℃～60℃的低温环境中，且通过合理的调整交联剂与促胶剂的用量， 可以实现成胶时间的调整，以针对不同深度的作业，本发明还具有耐 盐、强度高、具有很好的热稳定性的优点。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗 漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的 普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明 本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本 发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。