[发明专利]复合矿物凝胶封堵体系及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合矿物凝胶封堵体系及其制备方法。

背景技术

随着油田开发逐步进入特高含水后期，受到长期注水开发的影响，储层渗透率、粒径中值变大，油藏非均质性进一步加剧。油藏的非均质和注采的不均衡，导致注入水沿极端耗水层带窜流，严重影响水驱及化学驱开发效果。相关研究表明：5％的极端耗水层带消耗了90％以上的注水量，因此，有效封堵极端耗水层带是特高含水期油田实现均衡驱替，提高波及效率的重要技术手段。目前，主导的封堵体系主要以冻胶和颗粒类堵剂为主，但其存在以下不足之处：冻胶封堵体系强度较低、热稳定性差，而且用量大、成本高；颗粒类堵剂封堵能力强，地层运移能力有限；现有体系无法实现堵剂深部运移能力与封堵强度的有效兼顾。

因此，仍需要不断开发用于采油堵水的封堵体系。

发明内容

本发明提供了一种复合矿物凝胶封堵体系，其包含以下组分：

(1)复合矿物，其选自钠基膨润土、镁基膨润土、有机膨润土或其混合物；

(2)稳定剂，其选自磺化栲胶、磺化酚醛树脂、磺化褐煤或聚阴离子纤维素；

(3)分散剂，其选自硅酸盐；

(4)增稠剂，其选自聚丙烯酰胺和酚醛交联剂的混合物；以及

(5)水。

本发明还涉及所述的复合矿物凝胶封堵体系的制备方法，其包含以下步骤：

(1)将水加入到烧杯中，任选地加入预处理剂；之后，在搅拌下，例如550r/min-800r/min，将复合矿物加入，搅拌均匀；

(2)边搅拌边依次将稳定剂、分散剂、增稠剂加入步骤(1)的烧杯中，持续搅拌，例如搅拌速度为200r/min-350r/min下搅拌2-3h，得到均匀混合溶液；

(3)加热，例如40℃-130℃下，使步骤(2)中的混合溶液进行反应，例如20小时以上，生成凝固状的复合矿物凝胶。

本发明提供的复合矿物凝胶封堵体系，其热稳定性好、封堵强度高；其制备过程，采用价格低廉的原料，采用简单的配制工艺，易于生产、工业化。

具体实施方式

本发明提供一种复合矿物凝胶封堵体系，其包含以下组分：

(1)复合矿物，其选自钠基膨润土、镁基膨润土、有机膨润土或其混合物；

(2)稳定剂，其选自磺化栲胶、磺化酚醛树脂、磺化褐煤或聚阴离子纤维素；

(3)分散剂，其选自硅酸盐；

(4)增稠剂，其选自聚丙烯酰胺和酚醛交联剂的混合物，以及

(5)水。

在本发明的一个实施方案中，膨润土粒径优选过筛率(通过0.074mm筛网)大于95％，吸水膨胀倍数大于30。

本发明的酚醛交联剂为固体粉末状的酚醛树脂，其可市购获得，也可为根据现有文献制备的产品，例如乌洛托品(六亚甲基四胺)和苯酚按照以2:1质量比混合，在55-65℃条件下反应的产物。

在本发明的一个实施方案中，基于复合矿物凝胶封堵体系的100％总重量计，复合矿物为5％-25％，稳定剂为0.05％-1.5％，分散剂为0.1％-3.5％，增稠剂为0.02％-1.2％，其余为水。

在本发明的一个实施方案中，基于复合矿物凝胶封堵体系的100％总重量计，复合矿物为10％-20％，优选12％-18％；稳定剂为0.1％-0.5％，优选0.1％-0.3％；分散剂为0.4％-2.0％，优选0.5％-1.6％；增稠剂为0.2％-0.6％，优选0.2％-0.4％；其余为水。

在本发明的一个实施方案中，所述分散剂为硅酸钠、硅酸钾和硅酸锂中的一种或其混合物。所述硅酸盐优选为速溶颗粒状固体，模数为1.0。

在本发明的一个实施方案中，所述增稠剂为聚丙烯酰胺和酚醛交联剂按照重量比1：0.6-1.5，优选1：0.8-1.2的混合物，其中聚丙烯酰胺的固含量为88％-95％，优选90-95％，分子量为1500万-2500万。

在本发明的一个实施方案中，所述水为未矿化水或矿化水。

本发明中未矿化水意指日常中所见地下水、河水等清水，或自来水、去离子水等。