油气井用储层保护剂及其制备方法与流程

本发明涉及油气田开发井下作业，尤其涉及一种油气井用储层保护剂及其制备方法。

背景技术：

1、油气储层在修井过程中存在的储层损害主要有固相侵入损害、液相侵入损害、无机垢损害和水相圈闭损害。针对渗透率不同的地层，修井作业过程中存在修井液漏失从而造成修井液损耗以及修井液污染地层的情况，但是现有的储层保护剂无法有效封堵渗透率不同的地层，导致修井时间延长，降低了油井产量。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种油气井用储层保护剂及其制备方法，以解决现有的储层保护剂无法有效封堵渗透率不同的地层，导致修井时间延长，从而降低油井产量的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案在于：

3、第一方面，本发明提供的油气井用储层保护剂，以质量分数计，制备所述油气井用储层保护剂的原料包括：

4、5～15％丙烯酰胺、5～10％丙烯酸、2～15％料a、5～10％料b、5～15％具有核壳结构的充填材料hk、5～15％具有膨胀功能和纳米结构的充填材料pn、5～15％具有降解功能的充填材料sj、5～15％增加堵漏材料强度的材料dl、0.5～1％乳化剂；

5、其中，所述料a为甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵中的至少一种；

6、所述料b为二甲基氨基丙基丙烯酰胺、n，n′-亚甲基双丙烯酰胺中的至少一种。

7、在可选的实施方式中，

8、所述乳化剂为油酸钠、乙酸钠、十二烷基磺酸盐中的一种或几种。

9、在可选的实施方式中，

10、所述充填材料hk的采用如下方法制备，包括以下步骤：

11、步骤1：将质量比为1:9～1:10的硅烷偶联剂和纳米二氧化硅合溶于质量比为1:1的乙醇与水的混合溶液，在50℃下，搅拌反应6h，形成改性纳米二氧化硅溶液，其中，硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的一种；

12、步骤2：将质量比1:2～1:3的碳酸氢铵和三聚氰胺的混合物加入质量分数为10～20％的甲醛溶液中，将混合液缓慢加热至60℃，用三乙醇胺调节溶液ph至7～8.5，恒温搅拌6h；

13、步骤3：将质量比为1:1～1:2的改性纳米二氧化硅溶液与步骤2得到的溶液混合在一起，并用柠檬酸调节ph至2～6，保持反应温度为60℃，反应时间为8h，反应结束后冷却至室温，再以10wt％的碳酸钠溶液调节溶液的ph至中性，所述充填材料hk。

14、在可选的实施方式中，

15、所述充填材料pn的采用如下方法制备，包括以下步骤：

16、步骤1：将质量比为2:1～3:1的正硅酸乙酯和硅烷偶联剂混合溶于质量比为1:1的乙醇与水的混合溶液中，50℃条件下磁力搅拌4h，加入盐酸调节ph为2～3，升温至75℃恒温搅拌反应6h，其中，硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的一种，得到混合物a；

17、步骤2：将质量比为1:1～1:2的碳酸钠和聚丙二醇与环氧乙烷的加聚物f127溶于甲醇/四氢呋喃溶液，得到混合物b，混合物b加入混合物a的溶液中继续反应2h，其中，甲醇与四氢呋喃的质量比为1:2～1:3，混合物b与混合物a的质量比为1：2～1:3；

18、步骤3：质量比1:9～1：12的原料a与原料b的混合物加热至190～200℃熔融共混均匀后，冷却并粉碎成粉末，其中，原料a为三己基十四烷基膦癸酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟硼酸盐、三乙基甲基铵四氟硼酸盐的混合物，原料b为左旋聚乳酸、右旋聚乳酸中的至少一个；

19、步骤4：把膨润土和2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺、烯丙基溴、二乙烯三胺按照比例25:1:1:25～23:1:1:20混合在一起，然后添加到10％高锰酸钾和20％ h2so4的混合溶液中，固液质量比为1:5～1:10，在温度为50℃的恒温水浴锅中不断搅拌反应6h；

20、步骤5：将一定量的聚偏二氟乙烯粉末通过磁力搅拌溶解在n,n-二甲基甲酰胺中，配置成浓度为5％的聚合物溶液，滴加稀盐酸溶液至ph在6～6.5，待形成均匀透明的溶液后加入步骤2、步骤3和步骤4中得到的物质，其中，聚合物溶液、步骤2得到的物质、步骤3得到的物质、步骤4得到的物质重量比为1:1:2:1～1:2:3:3；

21、步骤6：在80℃下继续磁力搅拌24h后得到混合溶液，形成具有一定膨胀功能且具有一定强度的充填材料pn。

22、在可选的实施方式中，

23、所述充填材料sj采用如下方法制备，包括以下步骤：

24、步骤1：将质量比为2:1～3:1的2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物和溴化钠加入水中，充分溶解后，加入事先经充分分散的纤维素中，室温下搅拌，用0.1mol/l的naoh溶液来调节混合液体的ph，使ph终接近10，同时缓慢加入浓度为10％的naclo溶液，反应4h；

25、步骤2：分别配制质量分数为5～10％的聚乙烯醇、5～10％的海藻酸钠加入步骤1制得的液体中，混合搅拌15min，再加入1～2％钛酸酯偶联剂作为水相；

26、步骤3：将质量比为1:2～1:3的液体石蜡和span80搅拌15min，作为油相；

27、步骤4：将油相与水相按质量比2:1混合搅拌15min，滴加0.5mol/l的盐酸至ph值为6～6.5，在90℃条件下搅拌2h。

28、在可选的实施方式中，

29、所述材料dl采用如下方法制备，包括以下步骤：

30、步骤1：将质量比为1:3～1:4的丁腈橡胶溶解于四氢呋喃中,搅拌至全部溶解,以得到均匀透明的粘稠溶液；

31、步骤2：将与丁腈橡胶质量比为1:1～1:2的甲基丙烯酸甲酯加入步骤1制得的粘稠溶液中，加入1～2％过氧苯甲酰作为引发剂，65～75°c下反应24h，反应结束后，真空下80℃干燥24h。

32、第二方面，本发明提供的所述的油气井用储层保护剂的制备方法，包括以下步骤：

33、将5～15％的丙烯酰胺、5～10％的丙烯酸、2～15％的料a、5～10％的料b加水溶解，加入5～15％的hk、5～15％的pn、5～15％的sj、5～15％的dl、0.5～1％的乳化剂，搅拌均匀，将上述反应液加入到装有搅拌器、冷凝管、温度计的反应器中，通入氮气保护，60℃条件下搅拌2h，然后将温度调至80℃，加入0.5～1％的催化剂，通氮搅拌反应5h，将反应产物取出，在90℃下干燥15h，粉碎得到颗粒状的储层保护剂。

34、在可选的实施方式中，

35、所述料a为甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵中的至少一种。

36、在可选的实施方式中，

37、所述料b为二甲基氨基丙基丙烯酰胺、n，n′-亚甲基双丙烯酰胺中的至少一种。

38、在可选的实施方式中，

39、所述催化剂为氯化钛、磷酸、三氯乙酸中的一种或几种。

40、综合上述技术方案，本发明所能实现的技术效果在于：

41、本发明提供的油气井用储层保护剂的原料包括纳米堵漏材料、具有一定的强度的可膨胀凝胶、可降解材料、支撑材料等，在修井作业中能有效保护纳米级的高渗储层、低渗储层、常规储层等不同地层，且使用简单，直接加入到修井液当中即可，为一种多功能的储层保护剂，提高了修井作业中储层保护效果，缩短修井时间，提高了油井产量。同时，该储层保护剂能有效封堵地层裂缝，既能阻止或减少固相、液相进入储层孔隙，又能在修井作业过后有效恢复地层渗透率，制备工艺简单、易于返排洗出井外、不易引起其他损害，对地层储层保护效果显著。