[发明专利]一种耐高温酚醛树脂弱凝胶调剖堵水剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种油田调剖堵水用耐高温酚醛树脂弱凝胶调剖堵水剂，属于油田油层的调剖堵水技术领域。

背景技术

在油田的开发过程中，注水开发的油田由于地层的非均质性和油藏地层的复杂性，随着注水量的增加，注水剖面的不均匀性增加，导致油井大量出水，严重影响水驱开发效果，从而影响油田的采收率。

为解决上述问题，油层的调剖堵水技术在油田开发中逐步得到了重视和发展。调剖堵水是通过封堵高渗透层，提高注入水的波及系数，达到提高采收率的目的。用于水井调剖的化学封堵剂称为调剖剂，用于油井堵水的化学封堵剂称为堵水剂。化学封堵剂对调剖堵水的成败往往起着决定作用。

对油田开发来说，对于油水层交错，层间矛盾突出的油气井，需要采用具有高度选择性的化学堵水剂。选择性堵水剂要包括以下两方面的优势：一是具有良好的选择性堵水能力；二是选择性堵水剂最好堵水不堵油，对油流阻力小。目前市场上的一些粘土、水泥为主的无机颗粒堵水剂存在诸多问题，主要表现在对油水的选择性差，而且对地层造成不同程度的伤害。凝胶类化学封堵剂具有选择性调剖和堵水的作用，在油层深部调整吸水剖面方面逐步得到了重视和发展。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种耐高温酚醛树脂弱凝胶调剖堵水剂，其具有抗温、耐盐、凝胶强度高、成胶时间可调等特点，并且，该调剖堵水剂的制备方法简单，使用效果好，能够实现油层的深部调剖，用以提高石油采收率。

本发明的目的还在于提供上述耐高温酚醛树脂弱凝胶调剖堵水剂的制备方法。

本发明的目的还在于提供上述耐高温酚醛树脂弱凝胶调剖堵水剂在油田调剖堵水作业中的应用。

为达到上述目的，本发明首先提供了一种耐高温酚醛树脂弱凝胶调剖堵水剂，其是由部分水解聚丙烯酰胺通过其酰胺基与交联剂发生反应形成的调剖堵水剂，其中，以重量百分比计，该调剖堵水剂包括以下原料组成：部分水解聚丙烯酰胺、0.25％-1.2％，交联剂、0.2％-1％，添加剂、0.01％-1％，余量为水。

在本发明提供的耐高温酚醛树脂弱凝胶调剖堵水剂中，优选地，所采用的部分水解聚丙烯酰胺为阴离子型聚丙烯酰胺，该阴离子型聚丙烯酰胺的分子量为1200-1600(优选1200万)，水解度为20-24％(优选23％)，固含量为85-90％(优选90％)。

在本发明提供的耐高温酚醛树脂弱凝胶调剖堵水剂中，优选地，所采用的交联剂为酚醛树脂交联剂。上述酚醛树脂交联剂可以是以苯酚和浓度为36wt％的甲醛水溶液为原料通过以下步骤制备的：

将苯酚倒入反应釜中加热至50℃，使其熔融成液体；

将液体苯酚与碱性催化剂混合，在45℃-55℃下搅拌反应20min，得到预混合物，碱性催化剂的添加量控制为苯酚和甲醛水溶液总质量的1-3％；

将甲醛水溶液添加到预混合物中，继续搅拌反应2h-4h，得到上述酚醛树脂交联剂，其中，苯酚∶甲醛的质量比为1∶(2.8-3.2)，其中，甲醛以甲醛水溶液中的纯甲醛计。

在本发明提供的耐高温酚醛树脂弱凝胶调剖堵水剂中，优选地，所采用的碱性催化剂可以为氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化铵、氢氧化钙和乙胺等中的一种或几种。

在本发明提供的耐高温酚醛树脂弱凝胶调剖堵水剂中，优选地，所采用的添加剂为无机铵盐等。更优选地，上述无机铵盐包括氯化铵、硝酸铵、硫酸铵、碳酸铵和草酸铵等中的一种或几种。

本发明提供的耐高温酚醛树脂弱凝胶调剖堵水剂是一种交联的聚合物体系，由聚丙烯酰胺通过酰胺基与酚醛树脂的羟甲基发生交联反应而生成。其中，交联过程采用新型酚醛树脂做交联剂(该新型酚醛树脂是前期工作筛选出的能够保证30天内都能与聚丙烯酰胺交联形成凝胶体的酚醛树脂预缩聚合物)，同时复合了无机铵盐作为添加剂，因此不仅具有抗高温、耐盐、凝胶强度高、成胶时间可调等特点，而且选择性堵水性能好，克服了现有堵水技术对油水选择性差的问题。

本发明还提供了上述耐高温酚醛树脂弱凝胶调剖堵水剂的制备方法，其包括以下具体步骤：

将部分水解聚丙烯酰胺添加到水中，搅拌熟化3小时；

加入添加剂搅拌溶解后，加入交联剂，搅拌使其溶解，得到反应混合物；

将反应混合物在70-90℃的烘箱中保温24-40小时使其聚合，得到粘稠溶液，即耐高温酚醛树脂弱凝胶调剖堵水剂。

在本发明提供的上述方法中，优选地，所采用的交联剂为酚醛树脂交联剂，其是以苯酚和浓度为36wt％的甲醛水溶液为原料通过以下步骤制备的：

将苯酚倒入反应釜中加热至50℃，使其熔融成液体；