[其他]锆冻胶堵水剂

说明书

本发明是由成胶剂聚丙烯酰胺（ＰＡＭ）或甲叉基聚丙烯酰胺（ＭＰＡＭ）与交联剂无机锆化合物组成。无机锆化合物有氧氯化锆，四氯化锆，硫酸锆，硝酸锆等。注入工艺采用双液法，工艺简便，施工安全，而且可堵可解。本堵剂既可用于油井，进行选择性堵水；又可用于注水井，调整吸水剖面。其热稳定性好，堵水率高，吸附性强，耐水冲刷，有效期长，堵剂无毒性和刺激性，成本低廉。

本发明涉及堵水剂。

众所周知，油田堵水的实质是改变水在地层中的流动状态，以保证地层稳产，达到少出水，多产油，提高油田最终采收率的目的。

目前油田上使用的堵水剂有“选择性堵水剂”和“非选择性堵水剂”，其工艺方法有单液法和双液法。聚丙烯酰胺（PAM）作为一种优秀的堵水剂忆在1967年应用于油田（U.S.P.3，308，885），达到了选择性堵水的目的。但由于它的吸附膜不牢靠，易被水很快冲刷掉，故堵水有效期很短。为了克服这一缺点，后来采用了交联（由铬或醛类作交联剂）的聚丙烯酰胺堵水剂（O.G.J.，VOI.73，NO.47，59-60，1975），效果较好。但随着交联度的增加，其选择性变差，同时它的成胶条件受限制大，热稳定性差，有毒性和刺激性。

近年来，又在工艺上采取交替注入成胶剂和交联剂的方法，成胶剂用聚丙烯酰胺（PAM），交联剂用柠檬酸铝（U.S.P.3，762，476）。它的优点是可以根据地层渗透率的大小，变化交替注入的次数。但交联剂柠檬酸铝成本高，货源少，交联能力较差，对地层的吸附力小，仍然不能达到长的有效期。

本发明的目的是提供一种强度高，热稳定性好，吸附力强，耐水冲刷，有效期长，无毒无刺激性，可堵可解，成本低廉的堵水剂。〉

本发明的堵水剂的成胶剂是聚丙烯酰胺（PAM）或甲叉基聚丙烯酰胺（MPAM），交联剂是无机锆化合物，它包括：氧氯化锆（ZrOCL₂·8H₂O）、四氯化锆（ZrCL₄），硫酸锆（Zr（SO₄）₂·4H₂O）和硝酸锆（Zr（NO₃）₄·5H₂O）。

成胶剂PAM或MPAM的使用浓度为0.3～2%（重）。交联剂无机锆化合物的使用浓度为0.01～4%（重）。

本发明的堵水剂，是将成胶剂和交联剂按100∶40～100（体）的比例，以任一先后顺序交替注入地层。进入地层的两种物质相遇后，无机锆化合物在水中产生的锆的多核羟桥络离子将成胶剂PAM或MPAM交联起来。

多核羟桥络离子

由于锆的多核羟桥络离子的价数高（2n+6），所以它比（n+4）价的铝或铬的多核羟桥络离子对PAM有较强的交联能力，因此，堵剂的热稳定性好，强度高。又因地层砂岩表面是带负电的，根据Schulze-Hardy价数法则，（2n+6）正价的锆的多核羟桥络离子对地层砂岩表面的吸附力很强，故能耐水的冲刷，堵水有效期更长。

本发明的堵水剂工艺简单，施工方便，安全可靠，不仅可用于油井堵水，也可用于注水井调整吸水剖面。由于本堵剂成胶时是整体成胶（包括水在内），而且在交联度逐渐增加的过程中，堵剂仍可向前移动，产生进一步交联。因而能充分利用药剂。进入地层的本发明堵剂可用酸或碱解除。

实施例

例1

PAM或MPAM在不同的浓度下，对所形成的冻胶的影响如下表（表1）。

表1表明，0.3～2.0%的PAM或MPAM与0.01～4%的锆化合物按一定比例混合，用玻璃棒搅拌，均可成胶。

例2.本堵剂对岩芯渗透率的堵塞情况见表2。

表2 堵剂对岩芯渗透率的堵塞情况