[发明专利]一种环保型植物胶调堵剂及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油开采用环保型可多次交联的植物胶堵水调剖剂及其制备和应用。

背景技术

随着油田注水开发的不断深入，许多油田已处于中、高含水期开发阶段，油田堵水调剖技术已成为注水开发非均质油田的一项重要工艺技术。现场实践证明，油田堵水调剖技术可以有效降低油井产水量；提高油井产油量，改善注水井吸水的不均匀性，从而提高注水井纵向的波及系数。增加油田的可采储量和提高油田注水开发的阶段采出程度，并最终提高油田注水开发的采收率。

冻胶型调堵剂是目前应用最广的一类调堵剂，最典型的例子是以聚丙烯酰胺水溶液为主剂，以铬、锆或铝离子为交联剂，但是此类冻胶抗剪切能力差，交联反应速度快，增加延缓剂的用量会导致凝胶强度下降；以三聚氰胺甲醛树脂或以酚的羟基衍生物为交联剂的冻胶堵剂，可延长泵注时间，但是强度低，并且甲醛会对现场施工环境产生较大污染；以聚合物单体与N，N’-亚甲基双丙烯酰胺以及化学引发剂共聚形成的凝胶堵剂，其初始强度较高，但是耐温性能差、抗剪切能力差，强度降低快，并且单体的毒性较强。中国专利CN1085590A采用有机硅烷与阴、阳、非离子单体在水溶液中形成一种高分子聚合物，该技术形成的凝胶耐盐抗温性能较差，生产中大量使用聚合物单体、强碱、氮气等。中国专利CN1351106A采用硫铝酸盐熟料细粉、硬石膏和膨润土等形成无机堵剂，该堵剂抗压强度低，延迟凝胶时间短。中国专利CN101033392A采用高分子聚丙烯酰胺与硼改性酚醛树脂延迟交联剂形成耐温抗盐堵剂，但该堵剂强度低，突破压力梯度小，并且生产过程中大量接触苯酚、甲醛等不环保物质。

发明内容

针本发明的目的是提供一种环保型可多次交联植物胶调剖堵水剂及其制备和应用，实现有效堵水调剖的同时不污染地层和地面环境。

本发明研制了一种环保型可多次交联植物胶堵水调剖剂及其制备方法，利用这种调堵剂可以在50℃～90℃地层条件下发生交联反应形成具有高强度的植物胶体。体系的成胶时间可根据需要选择为4h～10d，经过连续剪切后相遇可再次发生交联，并保持胶体的完整性和高强度，保证堵水调剖措施的有效进行。

本发明的环保型可多次交联植物胶调堵剂包含有黄原胶，天然增强剂、稳定剂和水，上述各组分的重量比例为0.5∶1.5∶0.3∶100，按此比例通过特定工艺制成植物胶产品。将此植物胶产品制成干粉，与水按照重量3∶100的比例配制植物胶调堵剂，该堵剂为一种淡黄色液体，25℃下粘度小于100mPa·s，在地层温度50℃～90℃条件下溶胀12h～10d可以形成高强度堵剂。

所采用的黄原胶为淡黄色粉末；天然增强剂为魔芋粉；稳定剂选用但不仅限于碳酸钠。

该环保型多次交联植物胶调堵剂的制备方法如下：

1.在室温条件下，将黄原胶、天然增强剂、稳定剂等原料按照一定比例混合均匀。

2.将上述混合物料与水按照一定比例在搅拌条件下匀速加入水中，加料完毕后直接放入100℃水浴恒温加热2h，将取出的热溶胶在50℃～60℃环境下进行待成胶放置，0～10d后烘干磨碎即可得到本发明的可多次交联环保型植物胶调堵剂的产品粉末。

3.将植物胶堵剂产品与水按照一定比例混合并稍作搅拌，置于地层温度(50℃～90℃)干燥箱中，12h～10d即可得到本发明的环保型可多次交联植物胶调堵剂。

经过实验室验证，本产品在生产过程中热溶胶的待成胶放置时间与应用产品时的候凝时间之和为10d左右，如热溶胶在50℃～60℃环境下放置8d后烘干磨碎，则产品应用时的成胶时间为2d左右；而如热溶胶在50℃～60℃环境下放置10d后烘干磨碎，则产品应用时的成胶时间为12h左右。将本产品胶体在大量清水中浸泡1周，胶体的形状和强度均未发生改变；本产品胶体在200s^-1的转速下连续剪切30min后变成粘稠的碎粒状，剪切停止后40min即可重新胶结为完整的植物胶状，并且强度保持不变。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1.采用了天然多糖体系，整个生产和应用过程不产生毒害物质，安全环保。

2.本产品强度高，耐温性较好，适用于50℃～90℃温度条件的油藏。

3.本产品可进行多次交联，剪切变形后能够重新交联为一个整体，并保持原有强度。

4.利用本产品生产凝胶颗粒，无需任何分散剂，工艺简单方便储存，并且植物胶颗粒遇水浸泡后会重新交联为一个高强度植物胶整体。

5.本方法具有较大的生产灵活性，可根据成胶时间需要调整生产方案。