一种耐高温抗盐的生物纤维调剖剂及其制备方法与流程

本发明涉及一种耐高温抗盐的生物纤维调剖剂及其制备方法，属于油田钻井领域。

背景技术：

1、调剖剂是一种在油气开采时用以提高原油采收率的助剂，包括连续相调剖剂和非连续相调剖剂。现有非连续相调剖剂主要包括有机类的聚合物微球和预交联凝胶颗粒，主要依靠作为溶质的固相颗粒在非均质岩石孔道中的动态滞留和水化膨胀，来调控微观非均质性，迫使携带液驱替之前未波及区域；而且，作为溶质的固相颗粒在渗流过程中主要选择性进入高渗透层或大孔道，对中低渗透层或小孔道的物性影响较小，比连续相调剖剂更适用于化学调剖油田以提高采收率。

2、目前，国内陆地大部分油田已处于高含水或特高含水开采期，多数油层在长期注水或被水淹后孔隙结构发生了很大变化，非均质性更加严重，油层中逐渐形成高渗通道或大孔道，使地层压力场、流线场形成定势，油水井间形成水流优势通道，造成水驱“短路”，注入水沿高渗透带突进油井，致使油井含水量上升，油田采收率下降。而常规调剖剂难以达到稳油控水的要求，往往需要深部液流转向调剖剂。目前常用的深部液流转向调剖剂有两类，一是凝胶类，二是有机颗粒类。凝胶类调剖剂在地层条件下，受现场配制、剪切、降解、矿化度、温度、水质、交联剂地层吸附和溶解状况等各种因素影响，成胶稳定性差，有效期短；有机颗粒类深部调剖剂存在密度大、耐温耐盐性差，抗剪切能力低，高压油藏条件下易水化、破碎，很难有效长时间封堵厚油层内的高渗透区域，导致存在有效期短的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种耐高温抗盐的生物纤维调剖剂，解决现有技术中耐温耐盐性差、封堵时间以及有效时间较短的问题。

2、本发明的第二个目的在于提供一种耐高温抗盐的生物纤维调剖剂的制备方法,解决现有技术中耐温耐盐性差、封堵时间以及有效时间较短的问题。

3、为了实现以上目的，本发明的耐高温抗盐的生物纤维调剖剂所采用的技术方案为：

4、一种耐高温抗盐的生物纤维调剖剂，其特征在于，主要由水和以下质量份的原料制成：聚合单体10-15份、生物预处理纤维10-15份、交联剂2.8-4.5份、引发剂0.9-1.0份。

5、首先，本发明将生物纤维作为核心结构，采用“鸟巢”结构，将聚合单体形成的耐温抗盐的聚合物通过“物理交联”的方式引入到纤维的结构主链上，从而提高纤维颗粒的耐温抗盐性，而且颗粒强度也较高，经测定制备出的生物纤维颗粒耐高温120℃，抗盐25×104mg/l，该生物纤维颗粒能满足95％以上的高温高盐油田使用。

6、其次，调剖剂颗粒运移至中深部地层容易发生吸水膨胀破碎的情况，本发明的生物预处理纤维能二次吸水，发生二次封堵，从而降低水相渗透率，达到液流转向的目的，克服了传统低密度凝胶颗粒剪切破碎后无法驻留的问题，作用有效期远大于传统颗粒体系。

7、最后，本发明的生物纤维颗粒属于低密度颗粒，能稳定悬浮于溶液中，不需要添加聚合物等悬浮剂，大大降低了施工的埋层风险和化学剂成本。

8、优选地，所述生物预处理纤维为甘蔗废渣经高温失水处理后，再经过盐、naoh处理，过滤、干燥制备可得。进一步优选地，所述高温失水为105℃高温失水处理24h。进一步优选地，所得生物预处理纤维的质量为甘蔗废渣质量的10～30％。本发明的生物预处理纤维属于废物利用，既环保又大大降低了调剖剂的制作成本。

9、优选地，所述生物预处理纤维的粒径为200～1000μm。该粒径下的生物预处理纤维可以更均匀地分散在凝胶网络结构中充当骨架的作用。

10、优选地，所述聚合单体为丙烯酰胺类单体，所述丙烯酰胺类单体为丙烯酰胺。丙烯酰胺通过聚合生成聚丙烯酰胺，可以达到地层深处进行封堵，实现液流改向，达到控水增油的目的。

11、优选地，所述交联剂为醛类和酚类交联剂的组合，所述醛类交联剂占醛类交联剂和酚类交联剂总用量的28～52％。添加剂交联剂可以进一步提高生物纤维的强度。

12、优选地，所述醛类交联剂为乌洛托品、乙二醛中的一种或多种，所述酚类交联剂为对苯二酚、间苯二酚中的一种或多种。

13、优选地，所述引发剂为硫酸亚铁-过氧化氢、焦磷酸锰中的一种或多种。引发剂可以诱导丙烯酰胺类单体开始发生聚合反应。

14、优选地，所述生物纤维调剖剂还包括稳定剂，所述稳定剂在生物纤维调剖剂中的质量份为0.9-1.0份，所述稳定剂为聚乙二醇、聚丙二醇中的一种或多种。

15、本发明的耐高温抗盐的生物纤维调剖剂的制备方法所采用的技术方案为：

16、一种耐高温抗盐的生物纤维调剖剂的制备方法，该方法包括以下步骤：聚合单体、交联剂、生物预处理纤维在水相和引发剂存在的条件下进行聚合反应。

17、本发明将引发剂以质量比为1:1分两次进行添加，使得聚合单体能够更好的聚合在生物预处理纤维的结构主链上，而且防止因引发剂一次添加量较高而引起反应剧烈，提高反应的安全性。另外，本发明的生物纤维调剖剂的制备方法简单、实用性强、易于推广。

18、优选地，所述聚合反应的反应温度为40～50℃，反应时间为0.5～1h。本发明的反应体系在40～50℃下开始发生聚合。

技术特征：

1.一种耐高温抗盐的生物纤维调剖剂，其特征在于，主要由水和以下质量份的原料制成：聚合单体10-15份、生物预处理纤维10-15份、交联剂2.8-4.5份、引发剂0.9-1.0份。

2.根据权利要求1所述的耐高温抗盐的生物纤维调剖剂，其特征在于，所述生物预处理纤维为甘蔗废渣经高温失水处理后，再经过盐、naoh处理，过滤、干燥可得。

3.根据权利要求2所述的耐高温抗盐的生物纤维调剖剂，其特征在于，所述生物预处理纤维的粒径为200～1000μm。

4.根据权利要求1所述的耐高温抗盐的生物纤维调剖剂，其特征在于，所述聚合单体为丙烯酰胺类单体。

5.根据权利要求1所述的耐高温抗盐的生物纤维调剖剂，其特征在于，所述交联剂为醛类和酚类交联剂的组合，所述醛类交联剂占醛类交联剂和酚类交联剂总用量的28～52％。

6.根据权利要求5所述的耐高温抗盐的生物纤维调剖剂，其特征在于，所述醛类交联剂为乌洛托品、乙二醛中的一种或多种，所述酚类交联剂为对苯二酚、间苯二酚中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的耐高温抗盐的生物纤维调剖剂，其特征在于，所述引发剂为硫酸亚铁-过氧化氢、焦磷酸锰中的一种或多种。

8.根据权利要求1-7任一项所述的耐高温抗盐的生物纤维调剖剂，其特征在于，所述生物纤维调剖剂还包括稳定剂，所述稳定剂在生物纤维调剖剂中的质量份为0.9-1.0份，所述稳定剂为聚乙二醇、聚丙二醇中的一种或多种。

9.一种如权1-8任一项所述的耐高温抗盐的生物纤维调剖剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：聚合单体、交联剂、生物预处理纤维在水相和引发剂存在的条件下进行聚合反应。

10.根据权利要求9所述的耐高温抗盐的生物纤维调剖剂的制备方法，其特征在于，所述聚合反应的反应温度为40～50℃，反应时间为0.5～1h。

技术总结本发明涉及一种耐高温抗盐的生物纤维调剖剂及其制备方法，属于油田钻井领域。该生物纤维调剖剂，主要由水和以下质量份的原料制成：聚合单体10‑15份、生物预处理纤维10‑15份、交联剂2.8‑4.5份、引发剂0.9‑1.0份。本发明将生物纤维作为核心结构，采用“鸟巢”结构，将聚合单体形成的耐温抗盐的聚合物引入到纤维的结构主链上，从而提高纤维颗粒的耐温抗盐性，而且颗粒强度也较高，经测定制备出的生物纤维颗粒耐高温120℃，抗盐25×10<supgt;4</supgt;mg/L，该生物纤维颗粒能满足95％以上的高温高盐油田使用。技术研发人员：杨帅,徐海民,刘明霞,赵艳瑾,张永军,杨斌受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/20