暂堵剂组合物、暂堵剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及油田化学，具体涉及暂堵剂组合物、暂堵剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、热采技术作为稠油开发的主要手段，已经广泛应用于国内外稠油油藏的开发。常用的热力采油方法包括蒸汽吞吐、蒸汽驱、热水驱、火烧油层、电磁加热、热化学法等几种方法，其中蒸汽吞吐和蒸汽驱是使用范围最广，采出油量最多的方法。但随着开发的深入，层间渗透率差异以及蒸汽/气体超覆等因素影响，注入蒸汽可能会沿高渗条带突进。当两口井之间的高渗透条带连通后，就会出现井间汽窜干扰现象，影响邻井的正常生产，降低热采效果。如齐40块蒸汽驱有105口分注井组内油井温度超过70℃，汽窜问题严重，sagd区块油井在作业过程中地层近井地带由于岩石高温溶蚀亏空，导致作业压井无法建立循环，针对此问题解决的最好办法就是向油层中注入具有一定封堵强度的化学药剂来保证储层渗透率的一致性。

2、液相水凝胶以已被证明是储层一致性控制最有效的方法之一。目前性能最好，应用最广泛的是聚合物凝胶体系。该体系由聚合物、交联体系和添加剂组成，将配置好的凝胶溶液注入地层中老化一段时间成胶，成胶后的凝胶体系粘度大幅度提升，达到封堵地层的目的。常用的聚合物体系主要有聚丙烯酰胺(pam)、部分水解聚丙烯酰胺(hpam)为主。但针对蒸汽驱和sagd这种对于温度超过150℃这种体系十分不适用。目前业内应用最多的耐高温堵剂为水泥类固相材料，水泥类堵剂虽然耐温好，抗压强度高，但在高温下的固化时间难以控制，一旦封窜过程中出现闪凝，会给施工带来风险。因此，现有的堵剂难以满足极端井况下的措施需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的暂堵剂耐温性差和高温下的固化时间难以控制的问题，提供暂堵剂组合物、暂堵剂及其制备方法和应用，本发明得到的暂堵剂为具有感温功能和耐高温的凝胶体系。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种暂堵剂组合物，以所述暂堵剂组合物的总重量计，所述暂堵剂组合物包括：温敏性共聚物0.3-0.5wt％，生物表活剂0.01-0.015wt％，多酚交联剂0.8-1.5wt％，固化剂0.5-0.8wt％，纳米氧化锆0.5-1wt％，引发剂0.01-0.015wt％，氯化钴0.1-0.5wt％和水95.67-97.78wt％。

3、本发明第二方面提供一种暂堵剂的制备方法，所述制备方法包括：

4、(1)将生物表活剂溶于水中，形成生物表活剂分散液；将温敏性共聚物溶于所述生物表活剂分散液中，进行第一处理，待共聚物完全溶解后，得到共聚物母液；

5、(2)向所述共聚物母液中加入多酚交联剂、固化剂、纳米氧化锆和引发剂，得到凝胶体系；

6、(3)向所述凝胶体系中加入氯化钴，进行第二处理，得到暂堵剂。

7、本发明第三方面提供前述的制备方法制得的暂堵剂。

8、本发明第四方面提供前述暂堵剂在稠油开采中的应用。

9、通过上述技术方案，本发明所取得的有益技术效果如下：

10、1)本发明通过将温敏性共聚物与多酚交联剂和固化剂形成凝胶体系，同时添加一定量的纳米氧化锆和氯化钴形成复合暂堵体系，所述凝胶体系属于非刚性结构，易被细菌及过硫酸铵破坏，纳米氧化锆和氯化钴被稀油溶解，因而该暂堵体系能即时破胶，不会将油井堵死，且破胶碎片不会造成卡泵事故，同时具有无污染、对储层无伤害，成本低廉的优点。

11、2)本发明的暂堵剂为纳米共聚物凝胶体系，采用具有特殊结构的交联剂与稳定的共聚物分子交联，形成平均尺寸500nm左右的纳米网状结构，中间镶嵌的纳米粒子可进一步减小高强度纳米凝胶的网状结构尺寸，提高凝胶稳定性。纳微米结构对水分子具有显著的空间位阻效应，且共聚物和交联剂本身稳定性好、化学键能高，保证高强度纳米凝胶的高强度和耐温、耐盐和耐剪性能。

技术特征：

1.一种暂堵剂组合物，其特征在于，以所述暂堵剂组合物的总重量计，所述暂堵剂组合物包括：温敏性共聚物0.3-0.5wt％，生物表活剂0.01-0.015wt％，多酚交联剂0.8-1.5wt％，固化剂0.5-0.8wt％，纳米氧化锆0.5-1wt％，引发剂0.01-0.015wt％，氯化钴0.1-0.5wt％和水95.67-97.78wt％。

2.根据权利要求1所述的暂堵剂组合物，其中，所述温敏性共聚物是以丙烯酰胺、n-乙烯基-2-吡咯烷酮和2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯酸为单体聚合得到的；

3.根据权利要求1或2所述的暂堵剂组合物，其中，所述多酚交联剂为对溴苯酚、2-溴-4-甲基苯酚或2,4,6-三溴苯酚。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的暂堵剂组合物，其中，所述生物表活剂为鼠李糖脂或槐糖脂。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的暂堵剂组合物，其中，所述固化剂为3,3'-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷、间苯二胺或二氨基二苯基甲烷。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的暂堵剂组合物，其中，所述引发剂为过硫酸盐类；

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的暂堵剂组合物，其中，所述纳米氧化锆的粒径为10-50nm。

8.一种暂堵剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述生物表活剂分散液中，生物表活剂的浓度为0.01-0.015wt％。

10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其中，所述生物表活剂与温敏性共聚物、多酚交联剂、固化剂、纳米氧化锆、引发剂和氯化钴的重量比为0.01-0.015:0.3-0.5:0.8-1.5:0.5-0.8:0.5-1:0.01-0.015:0.1-0.5。

11.根据权利要求8-10中任意一项所述的制备方法，其中，所述温敏性共聚物是以丙烯酰胺、n-乙烯基-2-吡咯烷酮和2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯酸为单体聚合得到的；

12.根据权利要求8-11中任意一项所述的制备方法，其中，所述多酚交联剂为对溴苯酚、2-溴-4-甲基苯酚或2,4,6-三溴苯酚；

13.根据权利要求8-12中任意一项所述的制备方法，其中，步骤(1)中，所述第一处理的条件包括：搅拌速度为100-200rpm，温度为50-60℃，压力为1-1.5mpa，时间为10-15min。

14.根据权利要求8-13中任意一项所述的制备方法，其中，步骤(2)具体包括：在100-200rpm的搅拌速度下，先向所述共聚物母液中依次加入多酚交联剂和固化剂，搅拌5-10min后，再加入纳米氧化锆和引发剂。

15.根据权利要求8-14中任意一项所述的制备方法，其中，步骤(3)中，所述第二处理包括：先在50-60℃和1.5-2mpa下以200-250rpm的速度搅拌，然后在60-80℃下陈化6-8h。

16.由权利要求8-15中任意一项所述的制备方法制得的暂堵剂。

17.权利要求16所述的暂堵剂在稠油开采中的应用。

18.根据权利要求17所述的应用，其中，当地层漏失速度为1-5m3/h但不包括5m3/h时，所述暂堵剂的用量为5-9m3/m，注入速度为0.5-0.6m3/min；

技术总结本发明涉及油田化学技术领域，公开了暂堵剂组合物、暂堵剂及其制备方法和应用。以所述暂堵剂组合物的总重量计，所述暂堵剂组合物包括：温敏性共聚物0.3‑0.5wt％，生物表活剂0.01‑0.015wt％，多酚交联剂0.8‑1.5wt％，固化剂0.5‑0.8wt％，纳米氧化锆0.5‑1wt％，引发剂0.01‑0.015wt％，氯化钴0.1‑0.5wt％和水95.67‑97.78wt％。本发明通过将温敏性共聚物与多酚交联剂和固化剂形成凝胶体系，同时添加一定量的纳米氧化锆和氯化钴形成复合暂堵体系，所述凝胶体系属于非刚性结构，易被细菌及过硫酸铵破坏，纳米氧化锆和氯化钴被稀油溶解，因而该暂堵体系能即时破胶，不会将油井堵死，且破胶碎片不会造成卡泵事故，同时具有无污染、对储层无伤害，成本低廉的优点。技术研发人员：王尧,龙华,李学良,马昌明,刘佩衡,李瑞,刘强,陈小凯,柳燕丽,王斯雯,席春婷,管紫君受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26