[发明专利]一种抗高温预交联颗粒调剖剂、制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及石油开采领域，进一步地说，是涉及一种抗高温预交联颗粒调剖剂的制备方法及应用。 

背景技术

调剖技术是注水开发油田的一种控水稳产、增产技术。调剖技术的作用是封堵水窜通道，提高注水驱油效率。对于注水开发油田，一旦注入水向某油井快速水窜，就会引起油井水淹、产量下降、含水升高，注水驱油效率就会大大降低，裂缝及大孔道引起的水窜尤其明显。针对不同地层条件的调剖剂及其种类很多。其中裂缝、大孔道高温地层调剖是目前调剖技术的难点。主要原因是裂缝、大孔道地层封堵难度大，成本高，其次是高温地层调剖难度大，大部分调剖剂在高温条件下反应速度快，施工风险大，另外大部分有机调剖剂在高于110℃高温条件下容易降解失效。 

合成凝胶对裂缝及大孔道具有较好的，然而合成凝胶只适合在地层温度低于50℃的地层施工比较安全，对于温度高的地层，国内相继开发了地面预凝胶颗粒调剖剂，即将复杂、温度敏感的聚合反应放在地面进行，将一定比例的单体、交联剂、填料以及添加剂在一定条件下经聚合反应形成具有一定交联度的地面交联凝胶，然后通过机械破粹成小凝胶颗粒。通过调剖泵用清水（或污水）将凝胶颗粒携带进入地层裂缝及大孔道，凝胶颗粒遇水膨胀，在压力作用下拉伸变形性较好，便于通过裂缝及大孔道，在水的携带下沿裂缝及大孔道运移到深部，受阻后堆积压缩成不渗透封堵屏障，阻止注入水指进，迫使注入向纵横向推进，达到提高注水波及面积和水驱效率的目的。预交联体膨颗粒调剖剂降 低了现场施工风险，同时将适应的地层温度从80℃提高到100℃。因此预交联体膨颗粒调剖技术只调剖技术之一。 

2005年以前地面预交联体膨颗粒调剖剂已经在高渗透、中低温水井调剖上广泛应用，并见到较好的效果，但产品对高温井上应用效果变差，耐温性能未能取得突破。本技术从2006年开始研究，主要是为了满足江汉油田潜43油组、青海等油田超过3000米的深井注水井调剖控水稳产的需要，这些油藏地层温度一般在110℃～140℃，常规预交联体膨颗粒调剖剂在高温条件下耐温性能大大降低，经过对国内较好的6家产品进行了耐温性能检测，均在110℃下一周内水化解体，不能满足高温井调剖的需要。 

中国专利（03111095.9）公开了主要由膨润土、丙烯酰胺、过硫酸胺3种成分通过聚合组成的复合型固体颗粒调剖剂。见水膨胀倍数小于5倍，耐温小于100℃，能够应用于地层温度低于100℃以内的裂缝及大孔道调剖。 

中国专利（200410083947.X）注水井复合型调剖剂，该专利所述调剖剂主要由膨润土、丙烯酰胺、过硫酸胺、延膨剂4种成分混合后在40～50℃条件下搅拌发生聚合反应制成。见水膨胀倍数5～10倍，耐温小于100℃，能够应用于地层温度低于100℃以内的裂缝及大孔道调剖。 

中国专利（200410096430.4）一种利用采油污泥制备体膨型颗粒调剖剂的方法，公开了：在丙烯酸、丙烯酰胺和交联剂三元共聚体系中加入采油污泥及氧化剂和还原剂，进行绝热自由基聚合生成胶块，然后造粒、烘干并粉碎至所需粒度，其中反应物的重量比：丙烯酰胺∶采油污泥∶交联剂∶丙烯酸溶液(10％wt)∶氧化剂∶还原剂＝5.0～12.5∶10.0～27.5∶0.12～0.60∶30～80∶0.1～0.3∶0.1～0.5，利用采油污泥制备体膨型颗粒调剖剂实现了采油污泥的无害化、资源化处理，同时制得的采油污泥颗粒调剖剂具有耐温、耐盐、高膨胀性、稳定时间长等特点。耐温性能在110℃以内，能够应用于地层温度低于100℃以内的裂缝及大孔道调剖，同时对环保具有积极意义。 

中国专利（200410011395.1）一种共聚交联型颗粒状调剖剂的制备方法， 

公开了:所述调剖剂主要成分有膨润土或高岭土、丙烯酰胺、丙烯酸、N，N′-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸胺或过硫酸钾为引发剂5种成分组成。浓度和配比各不相同。在性能上这些聚合物形成的颗粒都具有见水膨胀性能，耐温性能在110℃以内，能够应用于地层温度低于100℃以内的裂缝及大孔道调剖。 

以上所述专利都仅适用于地层温度低于100℃以内的裂缝及大孔道调剖，当温度升高到110℃以上时在1周内即水化降解成水和填料颗粒，封堵效果变差，表现在调剖后注水压力下降快，增油效果差，有效期短。常规预交联颗调剖剂耐温抗盐性能有限，在高温、高矿化度地层应用效果较差。 

因此，开发一种抗高温的调剖剂是目前需要解决的技术问题。 

发明内容