專利名稱：聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及油田三次采油技術領域，特別涉及一種油田交聯聚合物可動凝膠調驅，是一種聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂交聯體系使用的低溫促交劑。
背景技術：
三次采油是目前國內各油田提高采收率的有效措施之一，其中的可動凝膠調驅因施工工藝簡單、施工方便，應用范圍廣，在國內各油田得到廣泛推廣應用。目前，國內各油田常用的交聯聚合物可動凝膠體系主要為聚丙烯酰胺與有機鉻、 鋁交聯體系和聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂交聯體系。據《石油地質與工程》2010. 5 (3)P73-75 “可動凝膠體系發展現狀及調驅機理分析”介紹，鉻、鋁等金屬離子交聯體系主要用于中、低溫油藏(<70°C);并且必須用清水配制。據《精細石油化工》2003. 4 (8)P30-32 “深部調剖驅油劑的研究”介紹，聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂交聯體系低溫下不成膠(交聯)，主要用于高溫油藏。聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂在中高溫條件下交聯形成穩定的凝膠，已有大量室內實驗和現場應用的報道。水溶性酚醛樹脂屬于酚醛樹脂的甲階段產品，其分子結構含有羥甲基官能團或二亞甲基醚鍵結構，由于苯環上的羥甲基官能團具有很強的活性，在一定條件下(特別是高溫)可與酰胺基團發生縮合反應。但如何使水溶性酚醛樹脂與聚丙烯酰胺在低溫下交聯形成凝膠？對此進行調研和實驗研究，通過調研，要使聚丙烯酰胺酚醛樹脂交聯體系在低溫條件下交聯，必須加入促使其低溫交聯的促交劑，截至本研究之前，未見有關聚丙烯酰胺一水溶性酚醛樹脂交聯體系低溫促交劑的報道。通過實驗研究，發明一種使聚丙烯酰胺酚醛樹脂交聯體系在低溫下交聯形成凝膠的低溫促交劑配方和使用方法，擴大聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂交聯體系可動凝膠調驅的應用范圍，同時克服聚丙烯酰胺與有機鉻、鋁交聯體系必須采用清水配液的缺點，滿足現場采用油田回注污水配液的需要。
發明內容
本發明的目的是提供一種聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑，使聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂交聯體系在低溫(30 60°C)下交聯形成凝膠，擴大使聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂可動凝膠交聯體系在油田三次采油中的應用范圍，同時使其適合油田回注污水配液，節約清水水源。本發明采用的技術方案是聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑，其特征在于各組份重量百分比為氯化銨20 25% ；間苯二酚2 3% ；硫代硫酸鈉I 2% ；其余為清水。各組分中還可以有草酸0 2%。
制備方法分為以下步驟完成使用的設備不銹鋼或陶瓷反應釜，25kg塑料桶。I)向帶加熱和攪拌設備的反應釜中加入定量清水，并預熱至40 50°C開動攪拌器；2)向反應釜中緩慢加入20 25%的氯化銨，攪拌使其完全溶解；3 )緩慢加入I 2%的硫代硫酸鈉，恒溫攪拌5 lOmin，使其形成還原環境；4)加入2 3%的間苯二酚，攪拌使其溶解；
5)恒溫20 40min，冷卻至室溫，得到聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交齊U，放出保存備用。在步驟4中可以加入草酸O 2%。促交劑制備方法將聚丙烯酰胺溶于水中(清水或回注污水)攪拌使其充分溶脹均勻，然后邊攪拌邊緩慢加入水溶性樹脂交聯劑，最后加入該促交劑攪拌均勻，放入密封瓶，放在模擬儲層溫度的烘箱內，觀察形成凝膠的時間，測定凝膠粘度。由于可動凝膠調驅目的是用于現場施工。現場使用步驟I)在配液池先配制一定濃度的聚丙烯酰胺溶液，攪拌使其充分溶脹，然后邊攪拌邊緩慢加入水溶性酚醛樹脂交聯劑，最后加入該促交劑，攪拌均勻；2)用調驅泵井口注入加入該促交劑的聚丙烯酰胺一水溶性酚醛樹脂交聯體系可動凝膠溶液和頂替液；3)關井候凝3 5天，然后恢復注水。使用條件適用于儲層溫度30 60°C的低溫油藏聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂可動凝膠調驅，除采用清水配液外還可采用礦化度低于50000mg/L的油田回注污水配液。根據石油工業出版社出版的《采油技術手冊》(十)P82-83酚醛樹脂堵水技術中介紹，在水溶性酚醛樹脂中加入氯化銨、鹽酸或草酸，可使酚醛樹脂快速凝固；同時根據有機化學知識，苯環上羥基的反應活性，間苯二酚高于苯酚。因此，設計實驗方案在聚丙烯酰胺一水溶性酚醛樹脂可動凝膠交聯體系中加入一種由氯化銨、鹽酸、草酸、間苯二酚等或其復配合成產物的促交劑使其在低溫下交聯形成穩定的凝膠，滿足低溫油田使用酚醛樹脂交聯可動凝膠調驅的需要，據此提供一種用于聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂在低溫下交聯形成可動凝膠的促交劑配方、制作和使用方法。經室內實驗驗證，通過氯化銨、間苯二酚、草酸等常用化工原料的復配形成的促交劑可促使聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂在30 60°C溫度范圍內形成穩定的凝膠，不但采用清水配液，而且在油田回注污水配液條件下通過調整可動凝膠原料的配比同樣形成穩定的凝膠，擴大聚丙烯酰胺一水溶性酚醛樹脂體系可動凝膠的應用油藏溫度范圍，同時克服常用有機鉻、鋁交聯體系必須使用清水配液的缺點，滿足現場采用油田回注污水配液的需要。本發明的有益效果本發明聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑，室內實驗表明，在清水配液條件下聚合物800 3000mg/L，交聯劑水溶性酚醛樹脂600 1200mg/L，加入該促交劑濃度2000 3000mg/L，在30 60°C溫度條件下，交聯時間30 8h并可調，凝膠粘度800 6000mPa *s，考察150天凝膠性能穩定。加入該促交劑的聚丙烯酰胺一水溶系酚醛樹脂交聯體系不但適用于清水配液，采用含有微生物礦化度低于50000mg/L的油田回注污水配液，在低溫條件下同樣形成穩定的凝膠，克服了低溫常用鉻、鋁交聯體系必須使用清水配液的缺陷，能夠滿足現場采用油田回注污水配液的需要。
具體實施例方式實施例I :聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑，各組份重量百分比為氯化銨20% ;間苯二酚2% ;草酸1% ;硫代硫酸鈉1% ;其余為水。制備方法將裝有磁力攪拌、回流冷凝裝置和溫度計的250ml三口燒瓶至于磁力攪拌控溫電熱套上，向燒瓶中加入清水114ml，預熱至40°C并攪拌，緩慢加入氯化銨30g、硫代硫酸鈉I. 5g,恒溫攪拌IOmin,然后加入草酸I. 5g、間苯二酹3g,恒溫攪拌40min,冷卻至室溫，得到聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑，放出備用。實施例2 :—種促使聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂低溫交聯的促交劑，各組份重 量百分比為氯化銨25% ;間苯二酚3% ;草酸2% ;硫代硫酸鈉2% ;其余為水。制備方法向反應釜中加入清水1360L，預熱至40°C開動攪拌器，緩慢加入氯化銨500kg、硫代硫酸鈉40kg,恒溫攪拌IOmin,草酸40kg、間苯二酹60kg,恒溫攪拌40min,冷卻至室溫，得到聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑，放出備用。實施例3 :—種促使聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂低溫交聯的促交劑，各組份重量百分比為氯化銨22% ;間苯二酚2% ;硫代硫酸鈉1% ;其余為水。制備方法向反應釜中加入清水1500L，預熱至50°C開動攪拌器，緩慢加入氯化銨440kg、硫代硫酸鈉20kg,恒溫攪拌5min,間苯二酹40kg,恒溫攪拌40min,冷卻至室溫,得到聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑，放出備用。
權利要求
1.一種聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑，其特征是各組份重量百分比為 氯化銨20 25% ； 間苯ニ酚2 3% ； 硫代硫酸鈉1 2% ； 其余為清水。
2.根據權利要求I所述聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑，其特征是制備方法是向反應釜中加入定量清水，并預熱至40 50°C開動攪拌器，緩慢加入氯化銨20 25%、硫代硫酸鈉I 2%，恒溫攪拌5 lOmin，間苯ニ酚2 3%，恒溫20 40min，放出冷卻至室溫，得到聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑。
3.根據權利要求I所述聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑，其特征是各組分中有草酸0 2%。
全文摘要
聚丙烯酰胺與水溶性酚醛樹脂的低溫促交劑，應用于油田三次采油技術領域。各組份重量百分比為氯化銨20～25%；間苯二酚2～3%；草酸0～2%；硫代硫酸鈉1～2%，其余為清水。效果是在清水配液條件下聚合物800～3000mg/L，交聯劑水溶性酚醛樹脂600～1200mg/L，加入該促交劑濃度2000～3000mg/L，在30～60℃溫度條件下，交聯時間30～8h并可調，凝膠粘度800～6000mPa·s，考察150天凝膠性能穩定。采用含有微生物礦化度低于50000mg/L的油田回注污水配液，在低溫條件下同樣形成穩定的凝膠，克服了低溫常用鉻、鋁交聯體系必須使用清水配液的缺陷，能夠滿足現場采用油田回注污水配液的需要。
文檔編號C09K8/588GK102766449SQ20121024124
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月12日 優先權日2012年7月12日
發明者余吉良, 史磊, 吳剛, 游靖, 王志強, 谷溢, 趙文華, 霍然, 韓長勝 申請人:中國石油天然氣股份有限公司