[发明专利]高温调堵助排剂及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了高温调堵助排剂及其制备方法与应用。该高温调堵助排剂包括丙烯酰胺及其衍生物、酮碳基单体、交联剂、引发剂、缓凝剂、磺酸盐型表面活性剂和水。本发明还提供了上述高温调堵助排剂的制备方法。本发明还进一步提供了上述高温调堵助排剂在200℃以上的稠油油藏调堵封窜技术中的应用。本发明提供的高温调堵助排剂封堵率可达92％以上，耐温达300℃，250℃蒸汽条件下有效期可达1个月以上，封堵强度可达22MPa/m；该高温调堵助排剂具有良好的流动性、耐温性，制备简单、成本低廉，成胶时间可调，封堵能力强，能够进入地层深部，有效解决普通稠油井吸汽剖面不均、井间汽窜的问题。

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，尤其涉及一种高温调堵助排剂及其制备方法与应用。

背景技术

随着辽河油田稠油区块吞吐轮次的增加，地层压力低，亏空较严重，汽窜突出，采油速度低，稠油区块处于低效开采状态，受地层非均质等多种因素影响，开采过程中蒸汽重力超覆，吸汽剖面不均，井间汽窜、地层原油重质组分增多，原油反相乳化，造成油流通道堵塞，加之地层能量低，返排性差等问题，严重降低了稠油热采效率，影响采收率的提高。

目前，应用最广泛的凝胶堵水剂主要为聚丙烯酰胺(PAM)或聚多糖类与铬、铝等高价金属离子的络合交联聚合物，及其与甲醛、苯酚等的化学交联聚合物。由于我国陆相成油储层的原生水大多以碳酸钠型为主，铝交联剂体系极易分解生成氢氧化铝沉淀；与铝交联体系相比，有机铬体系的适用条件较为广泛，耐受的矿化度和温度都很高，然而，由于铬离子特别是高价铬离子对环境具有非常高的持久危险性而不符合大规模的凝胶堵水实际要求；甲醛、苯酚等化学交联剂存在加量难于计算准确、运输不方便、且具有较高的毒性并危害环境。现有的高温调剖剂主要有高温有机冻胶、热固性树脂、凝胶颗粒堵剂、泡沫类堵水剂等类型。其中高温有机冻胶价格偏高；热固性树脂无选择性、固化速度对温度非常敏感，可控性差；凝胶颗粒堵剂无法注入地层深部；泡沫类堵水剂封堵强度太低、地层适应性差。

因此，针对目前的安全环保问题，高温调堵措施缺少一种化学药剂低毒、低伤害，能够有效封堵高渗通道或汽窜通道，同时注汽结束后快速降解，对地层原油起到防乳、破乳、降粘、返排于一体的高温调堵助排剂。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种高温调堵助排剂及其制备方法与应用。在地层温度达到200℃以上时，本发明提供的高温调堵助排剂的体系能够逐渐水化、释放高温表面活性剂，从而在地层中形成“贾敏效应”，起到二次调剖、扩大蒸汽波及体积的作用。

为了达到上述目的，本发明提供了一种高温调堵助排剂，其中，以高温调堵助排剂的总质量为100％计，该高温调堵助排剂包括：丙烯酰胺及其衍生物0.2-0.5％，酮碳基单体0.1-0.4％，交联剂0.15-0.3％，引发剂0.1-0.6％，缓凝剂0.4-1％，磺酸盐型表面活性剂0.2-1％，余量为水。

在上述高温调堵助排剂中，所述丙烯酰胺及其衍生物能够作为成胶骨架的分子结构、聚合形成成胶体系；在蒸汽作用下，成胶骨架的聚合物分子链断裂，导致所述高温调堵助排剂的有机成分降解、水化。优选地，所述丙烯酰胺及其衍生物包括丙烯酰胺和/或N,N-亚甲基双丙烯酰胺。

在上述高温调堵助排剂中，所述酮碳基单体(例如双丙酮丙烯酰胺)低毒、对环境无危害，能够向丙烯酰胺及其衍生物形成的聚合物链上引入酮羰基，产物安全环保性好。优选地，所述酮碳基单体包括双丙酮丙烯酰胺、丙烯醛、甲基丙烯醛、甲基乙烯基酮、丙烯酸乙酰氧基乙基酯和甲基丙烯酸乙酰氧基乙基酯中的一种或两种以上的组合。

在上述高温调堵助排剂中，含有肼基的交联剂与聚丙烯酰胺及其衍生物形成的、具有酮羰基的聚合物可以在酸性条件下发生脱水反应生成腙类化合物，使高温调堵助排剂在室温条件交联，提高高温调堵助排剂的成胶强度和耐温性能。优选地，所述交联剂包括乙酰肼、已二酰肼、N,N-二乙酰肼和苯磺酰肼中的一种或两种以上的组合。