[发明专利]一种有机锆交联剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型有机锆交联剂及其制备方法，属化学驱提高原油采收率技术领域。

背景技术

油水井堵水调剖是非均质油藏控水稳油、提高水驱效率的重要技术手段。我国油田多数进入高含水或特高含水开采期后，由于注水层段差异大，高渗透层吸水能力强，形成水流通道，无效水循环，而低渗透层却注不进水，为了提高注入水的波及体积和注入水驱油效率，采用调剖剂来封堵高渗透层，最终达到均衡吸水剖面的目的。由于常规的堵水调剖技术已不能满足油田生产需求，深部调驱技术的研究及应用等取得了许多新进展，在改善高含水油藏水驱开发效果方面获得了显著效果。

目前国内堵水调剖采用的交联剂主要包括：有机铝交联剂、酚醛类交联剂、有机铬交联剂等体系。但由于有机铝和酚醛类交联剂的地层适应性差，抗盐性差，只适合与清水配伍；而目前使用最广泛的有机铬交联剂，适应性很强，可以耐受较宽范围的温度和pH条件，能适应不同交联（成胶）时间的要求，但六价铬离子对地下水和储层都有严重危害，即使使用三价铬代替六价铬，依然会被氧化可引起对储层的潜在危害。CN86108877 提出了一种锆冻胶堵水剂的制备方法，其中的交联剂为无机锆化合物氧氯化锆，四氯化锆，硫酸锆，硝酸锆等组成，该交联剂形成的体系成交时间短，不利于现场施工操作；有效粘度低，难以满足现场施工作业要求。CN 102559159 A发明了一种耐高温酚醛树脂弱凝胶调剖堵水剂，其中的交联剂为耐高温的酚醛树脂，虽然可抗温度达90℃以上，但配聚所需水质要求较高，总矿化度不高于8500mg·L^-1。CN 103937474 A提供了一种环保型高强度调剖堵水剂及其制备方法，其中的交联剂为聚乙烯亚胺，成本高，制备工艺复杂，推广率低，不适用。CN 101613456 B提出了一种包覆型交联剂及其制备方法和应用，该交联剂以甲苯-2，4- 二异氰酸酯为油溶性单体，液体石蜡为油相，乙二胺为水溶性单体，以有机酸铬水溶液为芯材，辛烷基苯酚聚氧乙烯(10) 醚和山梨糖醇酐单硬脂酸酯为乳化剂制得，其中的有机酸铬有毒有害，不仅伤害储层还有可能污染地下水源。

随着油田深部调剖规模不断扩大，聚合物溶液配制所需清水资源日趋紧张，国家对环保的进一步重视，同时，油井采出液中分离出来的大量污水特别是高含盐污水难以处理。为使油田高盐污水得到循环利用，研发一种性能优良且对储层无害，能够用污水代替清水配制深部调剖调驱交联剂体系具有重大经济和社会意义。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可实现延迟交联时间和粘度的有效控制，并且可用污水代替清水配制，适用于深部调剖调驱体系，性能优良，对储层无害，绿色无污染的新型有机锆交联剂及其制备方法，大大提高原油采收率。解决现有技术对地层适应性差，用清水配制，消耗水资源；且严重危害地下水及储层，不利于环境保护问题。

本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的

一种用于深度调剖调驱的新型有机锆交联剂及其制备方法，其特征在于：该新型有机锆交联剂由下述重量份的原料组成：

八水合氧氯化锆2～5份；

柠檬酸1～3份；

硫代硫酸钠2～5份；

乙二胺7～10份；

氯化钾0.03～0.05份；

硝酸铵0.5～1份；

去离子水50～60份；

该新型有机锆交联剂的制备步骤如下：

（1）室温下将八水合氧氯化锆、柠檬酸及硫代硫酸钠与去离子水配制，以20—50转/分搅拌混合得到混合透明溶液A；

（2）将氯化钾加入到溶液A中，在20转/分下搅拌均匀，得到溶液B；

（3）将上述溶液B倒入三口烧瓶中以100—200转/分下搅拌，并在80℃水浴下加热，反应20min；

（4）20min后，缓慢加入乙二胺，反应时间5h，得到半成品溶液C；

（5）停止反应抽滤后加入硝酸铵与半成品溶液C混合，即得到该新型有机锆交联剂；

（6）上述反应中，所述混合透明溶液A中的八水合氧氯化锆、柠檬酸、硫代硫酸钠及去离子水按质量比5:1.2:3:50—6:1.44:6.27:60制备；添加的氯化钾浓度为3—5wt%；乙二胺与溶液B按照重量比为1:10—1:7的比例添加；硝酸铵与半成品溶液C按照质量比为1:70—1:60的比例添加；上述各步骤均在常压下进行。

本发明与现有技术相比的有益效果在于