一种油田用高效选择堵水剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于油田应用化学技术领域，涉及油气田开发过程中产层出水用的堵水剂 的制备和应用，尤其涉及到油气田不同水层出水的封堵，以及油气田开发后期油层出水时 的封堵。
【背景技术】
[0002] 在油田开发过程中，油层出水会给油田开发工作带来严重影响，甚至降低油田最 终开采率。油井出水后，首先确定出水层位，然后采用堵水方法进行封堵。堵水的目的就 是在于控制产水层中水的流动和改变水驱油中水的流动方向，提高水驱油效率，力图使得 油田的产水量在一段时间内下降或稳定，以保持油田增产或稳产，提高油田最终采收率。在 油气田开发的后期，往往出水量比较大，出水会造成油井出砂、井底油压增大、自喷井停止 自喷、甚至造成油井水淹，严重影响了经济效益；另外，产水量的增加，导致产出物油水比降 低，增加地面脱水的费用和带来工业上的复杂性，比如集输、污水净化、环境污染等。出水对 于采用注水开发多层合采方式的油井影响更大，因此选择性的封堵出水层而维持油层的产 能就显得尤其重要。
[0003] 化学堵水是一种常用的堵水方式，现在已经有聚合物堵剂、泡沫类堵剂、油基堵 剂、醇基堵剂等选择性堵剂，但是现在的堵水剂存在成本高、操作工艺复杂、选择性较差、 易受盐钙污染等缺点。如：泡沫堵水剂有效周期较短、操作工艺较复杂，可参阅申请号为 201010140446. 6,发明名称为具有双重作用的堵水剂及其注入方法；油基堵剂生产成本高 且环境污染较大；醇基堵剂操作复杂、堵水效果较差；部分聚合物堵剂抗矿物污染能力较 差，且造成油层产率下降明显。
【发明内容】
[0004] 本发明需要解决的技术问题是：针对现有技术缺点，本发明提供一种应用于油田， 成本低、选择性好、封堵效率高的选择性堵水剂及其制备方法。
[0005] 为解决上述技术问题：本发明提出了一种油田用高效选择堵水剂，包括去离子水， 还包括非离子单体、阴离子单体1 #、阴离子单体2#、阳离子单体、交联剂1#、交联剂2#、氧化 剂、还原剂；所述组合物是按以下单体与去离子水的质量比制成的；
[0006] 其中，非离子单体18. 0% -22. 0%、阴离子单体1#10. 0% -14. 0%、阴离子单体 2#4· 0%-8· 0%、阳离子单体2. 0%-4· 0%、交联剂 1#0· 1%-0· 2%、交联剂2#0· 1%-0· 15%、 氧化剂0. 2% -0. 3%、还原剂0. 1% -0. 2%、余量为去离子水；
[0007] 优选的是，所述非离子单体为羧甲基丙烯酰胺和丙烯酰胺中的一种。
[0008] 上述任一实施方式中优选的是，所述阴离子单体1#为丙烯酸、甲基硅酸和2-丙烯 酰胺-2-甲基丙磺酸中的一种。
[0009] 上述任一实施方式中优选的是，所述阴离子单体2#为丙烯酸、甲基硅酸和2-丙烯 酰胺-2-甲基丙磺酸中的一种。
[0010] 上述任一实施方式中优选的是，所述阴离子单体1#与所述阴离子单体2#选用互不 相同的物质。
[0011] 上述任一实施方式中优选的是，所述阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化 铵和二甲基二烯丙基三甲基氯化铵中的一种。
[0012] 上述任一实施方式中优选的是，所述交联剂1#为WD-80、GL-2和GL-1中的一种。
[0013] 上述任一实施方式中优选的是，所述交联剂2#为WD-80、GL-2和GL-1中的一种。
[0014] 上述任一实施方式中优选的是，所述交联剂1#与所述交联剂2#选用互不相同的物 质。
[0015] 上述任一实施方式中优选的是，所述氧化剂为过硫酸钾和过硫酸铵中的一种。
[0016] 上述任一实施方式中优选的是，所述还原剂为亚硫酸钠和亚硫酸氢钠的一种。
[0017] 为解决上述技术问题：本发明又提出了一种油田用高效选择堵水剂的方法，包括 如下步骤：
[0018] 步骤一：加入一定量去离子水，同时通入氮气，排出烧瓶中的空气；
[0019] 步骤二：开启搅拌器，边搅拌边加入一定量非离子单体、阴离子单体1#、阴离子单 体2 #、阳离子单体，然后充分搅拌，使其充分溶解；
[0020] 步骤三：加入一定量交联剂1#和交联剂2 #，然后充分搅拌，使其充分溶解；
[0021] 步骤四：加入一定量还原剂和氧化剂，搅拌；
[0022] 步骤五：静置反应一段时间，获得透明弹性体；
[0023] 步骤六：对透明弹性体提纯、干燥。
[0024] 优选的是，所述步骤五中静置反应时间为30min。
[0025] 上述任一实施方式中优选的是，根据需要，粉碎得到不同粒径的堵水剂。
[0026] 为解决上述技术问题：本发明再提出了一种油田用高效选择堵水剂的应用，所述 堵水剂适用于产层出水的封堵以及注水调剖时的封堵。
[0027] 本发明具有以下技术有益效果：
[0028] 本发明的油田用高效选择堵水剂及其制备方法所用的单体易得、制备方法简单、 制备条件温和。该制备方法制备的堵水剂具有非常好的堵水能力，且对油层破坏小，抗盐钙 侵能力较强，且能适应不同孔隙的出水层。
[0029] 本发明提供的有机硅选择性堵水剂适用于产层出水的封堵以及注水调剖时的封 堵。
[0030] 本发明提供的有机硅选择性堵水剂可制备成不同的粒径以适应不同大小的孔隙。
[0031] 本发明提供的有机硅选择堵水剂具有较强的抗盐效果，且堵水剂的膨胀度受矿化 度的影响是可逆的。
[0032] 本发明提供的有机硅选择堵水剂常温常压下性能稳定，具有较稳定的抗酸、抗氧 化性能。
[0033] 本发明提供的有机硅选择堵水剂在一价盐水中，随着温度的升高，溶胀度增大，而 在二价盐水中，溶胀度受温度影响较小。
[0034] 本发明提供的有机硅选择堵水剂吸水性能极强，而几乎不吸油。吸水膨胀后的堵 水剂在油中会发生部分收缩。
[0035] 本发明提供的有机硅选择堵水剂对不同渗透率地层都有很好的封堵效果。
[0036] 本发明提供的有机硅选择堵水剂具有较强的选择堵水效果，对水层的封堵率较 高，而对油层的封堵率较低。
【附图说明】
[0037] 图1是实施例1中按照本发明油田用高效选择堵水剂制备方法制备的堵水剂形状 示意图。
[0038] 图2是实施例3中按照本发明油田用高效选择堵水剂制备方法制备的堵水剂形状 示意图。
[0039] 图3是实施例2中按照本发明油田用高效选择堵水剂制备方法制备的堵水剂在水 中侵泡后电镜图。
[0040] 图4是实施例2中按照本发明油田用高效选择堵水剂制备方法制备的堵水剂在煤 油中侵泡后电镜图。
【具体实施方式】
[0041] 下面结合附图对本发明作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施 方式只用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的 技术人员可以根据上述
【发明内容】
对本发明作出一些非本质的改进和调整。
[0042] 实施例1
[0043] 本实施例的油田用高效选择堵水剂，合成单体及用量为：羧甲基丙烯酰胺 22. 0%、丙烯酸12. 0%、2_丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸6. 0%、二甲基二烯丙基三甲基氯化铵 3.0%、GL-1 0.1%、WD-80 0.1%、k2S20s 0.3%、Na2S03 0.15%。
[0044] 制备上述实施例1堵水剂方法如下：
[0045] 步骤一：常温下，在三口烧瓶加入50mL去离子水，同时通入氮气，排出烧瓶中的空 气；
[0046] 步骤二：开启搅拌器，边搅拌边加入11. 0g羧甲基丙烯酰胺、6g丙烯酸和3g2-丙 烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1.5g二甲基二烯丙基三甲基氯化铵，然后充分搅拌，使其充分溶 解；
[0047] 步骤三：加入0· 05g有机硅偶联剂GL-1和0· 05g有机硅偶联剂WD-80,然后充分 搅拌，使其充分溶解；
[0048] 步骤四：加入 0· 075gNa2S03和 0· 15gk2S20s，搅拌；
[0049] 步骤五：静置反应30min，得最终产物，为透明弹性体；
[0050] 步骤六：对透明弹性体提纯、干燥。
[0051] 步骤七：根据需要，粉碎得到不同粒径的堵水剂。
[0052] 实施例2
[0053] 本实施例的油田用高效选择堵水剂，合成单体及用量为：丙烯酰胺18.0%、甲基 硅酸12. 0 %、2_丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸6. 0 %、二甲基二烯丙基三甲基氯化铵3. 0 %、 GL-1 0.15%、WD-80 0.15%、k2S20s 0.3%、Na2S03 0.15%。
[0054] 制备上述实施例2堵水剂方法如下：
[0055] 步骤一：常温下，在三口烧瓶加入50mL去离子水，同时通入氮气，排出烧瓶中的空 气；
[0056] 步骤二：开启搅拌器，边搅拌边加入9. 0g丙烯酰胺、6g甲基硅酸和3g2-丙烯酰 胺-2-甲基丙磺酸、1. 5g二甲基二烯丙基三甲基氯化铵，然后充分搅拌，使其充分溶解；
[0057] 步骤三：加入0. 075g有机硅偶联剂GL-1和0. 075g有机硅偶联剂WD-80,然后充 分搅拌，使其充分溶解；
[0058] 步骤四：加入一定量 0· 075gNa2S03和 0· 15gk2S20s，搅拌；
[0059] 步骤五：静置反应30min，得最终产物，为透明弹性体；
[0060] 步骤六：对透明弹性体提纯、干燥。