一種多糖生物膠聚合物凝膠調(diào)剖劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多糖生物膠聚合物凝膠調(diào)剖劑的制備方法，屬于油田化學(xué)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油的鉆探開采過程中，油井出水是油田進入采油中后期會普遍出現(xiàn)的現(xiàn)象。油田出水存在許多的危害，如消耗地層能量，降低抽油井泵效率，加劇管線設(shè)備的腐蝕和結(jié)垢，增加脫水站負荷，若不回注，將對環(huán)境的產(chǎn)生影響，產(chǎn)出水的分離和處理也增加了采油成本。隨著油田開采的不斷深入，常規(guī)堵水調(diào)剖劑已不能滿足油田正常生產(chǎn)需求，常規(guī)凝膠調(diào)剖劑在用于低溫低礦化度油藏時能取得較好的應(yīng)用效果，但在用于高溫高礦化度油藏時的長期穩(wěn)定性和封堵強度較差，不能滿足調(diào)剖要求。
[0003]目前應(yīng)用最廣泛的為聚丙烯酰胺類調(diào)剖劑，此類調(diào)剖劑多用酚醛類或絡(luò)合金屬型交聯(lián)劑，這兩種交聯(lián)體系耐溫分可達120°C和90°C。同時，這兩種交聯(lián)劑會對環(huán)境和施工人員產(chǎn)生很大的不良影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為提供一種多糖生物膠聚合物凝膠調(diào)剖劑的制備方法，該方法得到的凝膠調(diào)剖劑具有較好的流動性、耐溫耐鹽性，同時不會對環(huán)境造成污染。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]將多糖生物膠溶于蒸餾水配置成質(zhì)量分數(shù)為0.05?5%的溶液，向溶液中分別加入占反應(yīng)體系質(zhì)量分數(shù)為5?15%的單體和0.1?I %的交聯(lián)劑，通入氮氣隔絕空氣，然后加入占反應(yīng)體系質(zhì)量分數(shù)為0.01?1%的引發(fā)劑，并在溫度為40?90°C下恒溫反應(yīng)制得調(diào)剖劑。
[0007]上述方案中，所述多糖生物膠為黃原膠、瓜爾膠、殼聚糖中任意一種。
[0008]上述方案中，所述單體為2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸。
[0009]上述方案中，所述交聯(lián)劑為N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯中任意一種。
[0010]上述方案中，所述引發(fā)劑為(NH4)2S2O8'K2S2O8' Na2SO3/(NH4)2S2O8' NaHSO3/(NH4)2S2O8' Na2SO3A2S2O8, NaHS03/K2S208中任意一種。
[0011]本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0012](I)本發(fā)明制備的調(diào)剖劑，反應(yīng)以水為溶劑，同時所使用的多糖生物膠、單體、交聯(lián)劑和引發(fā)劑等原料成本低廉、廣泛易得，能大大降低生產(chǎn)成本；且所制備的調(diào)剖劑對環(huán)境影響小，屬于環(huán)保型調(diào)剖劑；
[0013](2)本發(fā)明制備的調(diào)剖劑，可通過改變反應(yīng)體系中多糖生物膠、單體、交聯(lián)劑及引發(fā)劑的濃度，或改變交聯(lián)劑種類、引發(fā)體系，來控制調(diào)剖體系的成膠時間、成膠強度、成膠后流動性、耐溫耐鹽性等各項性能；
[0014](3)本發(fā)明制備的調(diào)剖劑，具有一定流動性，易注入井下，可有效封堵地層中的高滲透層，起到堵水調(diào)剖的目的；
[0015](4)本發(fā)明制備的調(diào)剖劑，在一定地層溫度內(nèi)，仍具備較好的強度，其適用于地層溫度為150°C及以下的油藏。
[0016](5)本發(fā)明制備的調(diào)剖劑，在礦化度達到2.5X105mg/L的環(huán)境下能保持很好的穩(wěn)定性，適用于高鹽油藏。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實施例1中所制備的調(diào)剖劑的紅外圖譜；
[0018]圖2為本發(fā)明實施例1中所用原料黃原膠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的紅外譜圖；
[0019]圖3為本發(fā)明實施例(2-5)所制備的調(diào)剖劑的耐溫測試曲線；
[0020]圖4為本發(fā)明實施例(6-9)所制備的調(diào)剖劑的耐溫測試曲線；
[0021]圖5為本發(fā)明實施例(2-5)所制備的調(diào)剖劑的耐鹽測試曲線；
[0022]圖6為本發(fā)明實施例(6-9)所制備的調(diào)剖劑的耐鹽測試曲線。
【具體實施方式】
[0023]為更好的理解本發(fā)明，下面的實施例是對本發(fā)明的進一步說明，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。
[0024]實施例1
[0025]將黃原膠溶于蒸餾水配置成0.1 %的溶液，向溶液中分別加入占反應(yīng)體系質(zhì)量分數(shù)為10%的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和0.16%的N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺，通入氮氣隔絕空氣，加入占反應(yīng)體系質(zhì)量分數(shù)為0.025%的過硫酸鉀，在溫度為70°C下恒溫反應(yīng)制得調(diào)尚]劑。
[0026]將本方法制備的調(diào)剖劑用大量蒸餾水浸泡后取出干燥，然后用乙醇浸泡，經(jīng)干燥后在索氏抽提器中用丙酮抽提24h，干燥完全后得到提純的聚合物調(diào)剖劑。將提純干燥處理后的聚合物調(diào)剖劑、黃原膠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸進行紅外光譜測試，得到其紅外光譜圖如附圖1和附圖2所示。
[0027]聚合物凝膠調(diào)剖劑的譜圖中，在波數(shù)3442CHT1處出現(xiàn)-OH的伸縮振動峰，1634cm處出現(xiàn)C = O的伸縮振動峰，1087(^1處出現(xiàn)磺酸基團O = S = O的伸縮振動峰，8900^1處出現(xiàn)β-吡喃糖環(huán)C-H的彎曲振動峰；對比黃原膠和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的譜圖，聚合物凝膠調(diào)剖劑的譜圖中包含了黃原膠中3440CHT1處的-OH的伸縮振動峰、1628cm―1處丙酮酸酯結(jié)構(gòu)中C = O的伸縮振動峰、890CHT1處β -吡喃糖環(huán)C-H的彎曲振動峰；還包含了 2丙稀酰胺基-2甲基丙磺酸中10840^1處O = S = O的伸縮振動峰，同時其在16130^1處C = C的伸縮振動峰消失，說明C = C雙鍵受引發(fā)劑作用發(fā)生反應(yīng)。因此可以證明成功制備了聚合物凝膠調(diào)剖劑。
[0028]實施例2
[0029]將黃原膠溶于蒸餾水配置成5%的溶液，向溶液中分別加入占反應(yīng)體系質(zhì)量分數(shù)為15%的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和1%的聚乙二醇二丙烯酸酯，通入氮氣隔絕空氣，加入占反應(yīng)體系質(zhì)量分數(shù)為1%的過硫酸鉀，在溫度為70°C下恒溫反應(yīng)制得調(diào)剖劑。
[0030]測試過程中用NDJ-8S黏度計測定該凝膠的黏度，耐溫耐鹽性能如附圖3和附圖5所示。
[0031]附圖3中，從具體實施例2的耐溫性能測試曲線可以看出，隨著溫度的升高其黏度逐漸降低，其下降趨勢在140°C _150°C時逐漸趨于平緩，當(dāng)環(huán)境溫度達到150°C時，其黏度仍有1.04X 15HiPa.S，因此，其耐溫可達150°C。
[0032]附圖5中，從具體實施例2的耐鹽性能測試曲線可以看出，隨著礦化度的升高，其黏度出現(xiàn)輕微的降低后趨于穩(wěn)定，在礦化度達到2.5X105mg/L時，其黏度仍有3.22X 105mPa.S。
[0033]實施例3
[0034]將黃原膠溶于蒸餾水配置成2%的溶液，向溶液中分別加入占反應(yīng)體系質(zhì)量分數(shù)為15%的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和1%的N-羥甲基丙烯酰胺，通入氮氣隔絕空氣，加入占反應(yīng)體系質(zhì)量分數(shù)為0.5%的過硫酸銨，在溫度為80°C下恒溫反應(yīng)制得調(diào)剖劑。
[0035]測試過程中用NDJ-8S黏度計測定該凝膠的黏度，耐溫耐鹽性能如附圖3和附圖5所示。
[0036]附圖3中，從具體實施例3的耐溫性能測試曲線可以看出，隨著溫度的升高其黏度逐漸降低，其下降趨勢在130°C _150°C時逐漸趨于平緩，當(dāng)環(huán)境溫度達到150°C時，其黏度仍有1.38 X 15HiPa.S，因此，其耐溫可達150°C。
[0037]附圖5中，從具體實施例3的耐鹽性能測試曲線可以看出，隨著礦化度的升高，其黏度出現(xiàn)輕微的降低后趨于穩(wěn)定，在礦化度達到2.5X105mg/L時，其黏度仍有
3.06X 105mPa.S。
[0038]實施例4
[0039]將黃原膠溶于蒸餾水配置成0.5%的溶液，向溶液中分別加入占反應(yīng)體系質(zhì)量分數(shù)為10 %的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和0.5 %的N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺，通入氮氣隔絕空氣，加入占反應(yīng)體系質(zhì)量分數(shù)為1%的亞硫酸氫鈉/過硫酸銨(亞硫酸氫鈉與過硫酸銨摩爾比為1:1)，在溫度為50°C下恒溫反應(yīng)制得調(diào)剖劑。
[004