[发明专利]一种堵水剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种堵水剂及其制备方法，属于石油开采技术领域。本发明的堵水剂主要由水、碱和以下重量份数的原料制成：酶解木质素5～10份，主交联剂2～4份，辅交联剂2～3份；所述主交联剂为酚醛树脂预聚物和/或呋喃树脂；所述辅交联剂为乌洛托品和/或苯酚类化合物。利用酶解木质素作为制备堵水剂的主要原料，可变废为宝。酶解木质素中含有丰富的酚羟基、醇羟基和羰基等活性官能团，可以与主交联剂和辅交联剂发生交联反应生成高强度凝胶，交联后的结构是空间网架结构，反应生成的树脂又填充于其中，使木质素凝胶体系具有优良的封堵及耐高温性能。

技术领域

本发明涉及一种堵水剂及其制备方法，属于石油开采技术领域。

背景技术

疏松砂岩油藏由于埋藏相对较浅、上覆压力小，地层压实作用相对较弱，岩石胶结力弱、地层容易出砂，井筒大都采取机械防砂方式。在稠油热采过程中，由于地层条件及开发条件等原因的限制，易出现汽窜、出砂、边水及底水水淹等问题，导致稳产难度大，严重影响了稠油采收率的提高。由于井筒有防砂装置，颗粒类堵水剂大都过不了防砂管而不能使用，目前用于疏松砂岩油藏堵水的化学堵剂主要是聚合物冻胶类。然而，现有的聚合物冻胶存在封堵有效期短，容易在高温150℃左右发生热降解而失去封堵作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种堵水剂，用于解决目前疏松砂岩油藏堵水所用的堵水剂存在的耐热性差的问题。

本发明的另一个目的在于提供一种堵水剂的制备方法。

为了实现上述目的，本发明的堵水剂所采用的的技术方案为：

一种堵水剂，主要由水、碱和以下重量份数的原料制成：酶解木质素5～10份，主交联剂2～4份，辅交联剂2～3份；所述主交联剂选自酚醛树脂预聚物、呋喃树脂、苯酚类化合物中的一种或任意组合；所述辅交联剂为乌洛托品和/或尿素。

本发明的堵水剂，利用酶解木质素作为制备堵水剂的主要原料，可变废为宝。所采用的酶解木质素中含有丰富的酚羟基、醇羟基和羰基等活性官能团，可以溶解在碱性溶液中，并且可以与主交联剂和辅交联剂发生交联反应生成高强度凝胶，交联后的结构是空间网架结构，反应生成的树脂又填充于其中，可以使形成的木质素凝胶体系在300℃的高温条件下不发生热降解，表现出优良的封堵及耐高温性能。堵水剂注入地层后可以封堵疏松砂岩的孔隙，并能缓解近井地带细粉砂的采出，能解决疏松砂岩油藏热采井因边水或底水入侵造成的油井高含水问题，提高油井采收率。本发明的堵水剂是一种耐高温、强度高、适合疏松砂岩油藏深部封堵的堵水剂。

木质素是一种复杂的天然高分子，由苯丙烷基以醚或碳-碳键结合形成杂支链的三维网状结构。其中，酶解木质素为采用玉米芯废渣通过生物法制纤维素乙醇的副产物，酶解木质素的提取分离反应条件较为温和，使得酶解木质素中仍然保留了大量的酚羟基、醇羟基和羰基等活性官能团。优选地，所述酶解木质素中酚羟基的含量≥10％。酶解木质素中酚羟基的含量≥10％，可以保证酶解木质素具有较高的反应活性，更易与主交联剂和辅交联剂发生交联反应后形成具有一定交联度的凝胶，进而使堵水剂具有优异的强度。

优选地，所述碱的重量份数为0.5～1份。

优选地，所述水、酶解木质素、主交联剂、辅交联剂和碱的重量份之和为100份。本发明堵水剂的固化成胶温度在90℃以上，成胶时间可控，为4～48h，成胶后突破真空度强度能达到0.08～0.09MPa。成胶后的固化物的稳定性强，在300℃的高温条件下老化5天后胶体的析水率低，并且堵水剂的封堵率≥95％。

优选地，所述酚醛树脂预聚物的羟甲基含量为18～29％，粘度≤30mPa·s。酚醛树脂预聚物中含有大量苯环，与酶解木质素交联后，可以提高堵水剂的耐热性和强度。

本发明中，酚醛树脂预聚物的羟甲基含量按照标准GB/T14074-2006《木材胶粘剂及其树脂检验方法-羟甲基含量测定法》测定得到。