一種利用油渣或含油污泥制成的調堵劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于油水井調剖堵水領域，具體涉及一種利用油渣或含油污泥制成的調堵 劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 油渣是含油污泥經深度處理后的產物，含油污泥是指采油廠聯合站的油罐、沉降 罐、污水罐、隔油池底泥、煉廠含油水處理設施、輕烴加工廠、天然氣凈化裝置清除出來的油 沙、油泥，鉆井、作業、管線穿孔而產生的落地原油及含油污泥。油品儲罐在儲存油品時，油 品中的少量機械雜質、沙粒、泥土、重金屬鹽類以及石蠟和瀝青質等重油性組分沉積在油罐 底部，形成罐底油泥。
[0003] CN1480627A公開了一種向含油污泥中加入乳化劑和分散劑，加入復合陰離子樹 月旨，再加入聚丙烯酰胺制成焦含油污泥調堵劑。但由于制成的調堵劑含有原油和水，不利于 運輸及倉儲，且成膠強度較弱，不適應含有高滲通道和大裂縫油藏調剖。
[0004] CN1278547A公開了一種多功能調堵劑，該調堵劑由油田含油污泥、廢泥漿、膨潤 土、氧化鈣、水泥、聚合物、木質素和兼性厭氧微生物為原料按不同的比例選配而成，聚合物 包括聚丙烯酰胺、黃胞膠和預交聯凝膠顆粒，該調堵劑由于采用無機水泥、膨潤土與有機聚 合物、木質素等復配而成，現場應用時受配伍性差影響，易分層沉降，堵塞調剖栗及井低，導 致頻繁檢栗，影響施工連接性，發生作業危險。CN1429692A公開了一種復合型固體顆粒調堵 劑，該調堵劑由膨潤土、丙烯酰胺、銨鹽引發劑和水混合組成，但膨潤土與丙烯酰胺容易發 生絮凝反應，產生沉淀，同時耐溫耐鹽性能差，導致封堵效果不理想。
[0005] 因現有的含油污泥調堵劑在配液罐、調剖栗或井筒內易發生自然沉降，而頻繁檢 栗具有一定的作業危險，影響施工成功率，另外，土粉等固相顆粒易與聚合物的絮凝現象。 為此，需要開發一種具有良好耐溫耐鹽性能，并且可改善上述問題的調堵劑。
【發明內容】
[0006] 為克服上述問題，本發明的目的是提供一種利用油渣或含油污泥制成的調堵劑， 該調堵劑具有封堵強度大、耐溫耐鹽、不污染地層等特點。
[0007] 本發明的另一目的是提供一種上述調堵劑的制備方法。
[0008] 本發明的又一目的是提供上述調堵劑在油水井調剖堵水中的應用。
[0009] 為達到上述目的，本發明提供了一種利用油渣或含油污泥制成的調堵劑，以重量 百分比計，制備所述調堵劑的原料包括以下組分：
[0010] 油渣或含油污泥30 % -60 %、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸5 % -15%、N，N-亞 甲基雙丙烯酰胺5 % -10%、引發劑0.5 % -5%、有機緩凝劑0.05 % -0.5%、穩定劑 0.02% -0? 1%、固相顆粒0.5% -5%和余量的水。
[0011] 本發明提供的利用油渣或含油污泥制成的調堵劑，由于油渣或含油污泥與地層水 具有良好的配伍性，其中的泥質吸附膠質和蠟質可在地層巖石上吸附，并通過粘聯聚集形 成較大粒徑的"團粒結構"；而固相顆粒可沉降在大孔道中，使大孔道通徑變小，封堵高滲 透層帶，增加滲流阻力，迫使滲流轉向，擴大注入水波及體積，封堵水竄通道，進一步提高調 堵劑強度和封堵效果（沉積主要表現為兩種，一種是：液體濾失至地層后，固相顆粒發生沉 降，另一種是懸浮在液體中的固相顆粒在重力作用下自然沉降堵塞地層）；而且乳化后的 油渣或含油污泥形成強度較高的粘稠膠體堵層，且表現出弱的親水性，從而實現選擇性封 堵出水層位的目的。而且，本發明提供的調堵劑具有封堵強度大、耐溫鹽性的特點，且具有 選擇性堵水的功能。
[0012] 在上述調堵劑中，優選地，所述引發劑為氧化還原類引發劑；進一步優選地，所述 氧化還原類引發劑包括水溶性的氧化還原類引發劑和/或油溶性的氧化還原類引發劑，所 述水溶性的氧化還原類引發劑包括過氧化氫-亞鐵鹽、過硫酸鹽-亞鐵鹽或過氧化氫異丙 苯-亞鐵鹽，所述油溶性的氧化還原類引發劑包括過氧化二烷基-N，N-二甲基苯胺或過氧 化二酰基-N，N_二甲基苯胺。
[0013] 在上述調堵劑中，優選地，所述水溶性的氧化還原類引發劑為甲醛合次硫酸 鈉-過硫酸銨，二者的質量比優選為3:1。
[0014] 在上述調堵劑中，優選地，所述有機緩凝劑為葡萄糖酸鈉和酒石酸鈉中的一種或 兩種的組合。優選這兩種是因為：酒石酸鈉屬高溫有機緩凝劑，一般用于150-200°c井溫， 有強烈的緩凝能力，又能改善水泥漿流動性能；葡萄糖酸鈉由于有多個羥基活性基團，因此 具有極強烈的緩凝作用，200°C井溫時仍可使用，而且加量少，對含油污泥懸浮無副作用，這 是因為羧酸基團的存在增加了它對Ca2+的絡合作用。
[0015] 在上述調堵劑中，優選地，所述穩定劑包括硫脲、草酸、叔胺、環烷酸鹽、硫醇和有 機金屬化合物中的一種或幾種的組合；進一步優選地，所述有機金屬化合物包括A1(C2H5)3。
[0016] 在上述調堵劑中，優選地，所述固相顆粒為橡皮粉、樹皮粉、稻糠和鋸末中的一種 或幾種的組合。
[0017] 在上述調堵劑中，優選地，所述油渣或含油污泥的含砂比為10% -40%、含油比為 20% -40%、泥砂顆粒粒徑為0. 01-lmm。
[0018] 本發明另外提供了上述調堵劑的制備方法，該方法包括以下步驟：
[0019] 將2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶解于水中，得到單體溶液；
[0020] 將N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、引發劑、有機緩凝劑和穩定劑加入上述單體溶液中， 聚合反應后得到成膠后的體系；
[0021] 將油渣或含油污泥加入上述成膠后的體系中，得到混合液；
[0022] 將固相顆粒加入到上述混合液中，制得調堵劑。
[0023] 在上述制備方法中，優選地，所述聚合反應的條件為：攪拌下反應20_30min，攪拌 速度為200-400r/min，反應溫度為20-45°C;進一步優選地，攪拌下反應30min，攪拌速度為 300r/min。
[0024] 在上述制備方法中，在將固相顆粒加入上述混合液中后，攪拌一段時間（優選為 半小時），即得到含油污泥調堵劑。
[0025] 本發明還提供了上述調堵劑在油水井調剖堵水中的應用。
[0026] 本發明提供的利用油渣或含油污泥制成的調堵劑具有制備工藝簡單、原料來源 廣、價格低廉、環保友好，堵劑與地層配伍性好，不易產生絮凝，封堵強度大，耐溫耐鹽性能 好的特點，而且具有一定的選擇性堵水功能，能夠實現深部堵水調剖，不污染地層，適應油 藏類型廣。
【具體實施方式】
[0027] 為了對本發明的技術特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現對本發明的技 術方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本發明的可實施范圍的限定。
[0028] 實施例1
[0029] 本實施例提供了一種利用油渣制成的調堵劑，以質量百分比計，制備該調堵劑的 原料為：
[0030] 油渣：30 %，該油渣的含砂比為10 %、含油比為20 %、泥砂顆粒粒徑為 10-100um；
[0031] 單體丙烯酰胺基-甲基丙磺酸：5% ;
[0032] N，N-亞甲基雙丙烯酰胺：5% ;
[0033] 過甲醛合次硫酸鈉-硫酸銨：0. 5%，過甲醛合次硫酸鈉與硫酸銨質量比為3 :1 ;
[0034] 葡萄糖酸鈉：0.05%;
[0035] 硫脲；0.02 %;
[0036] 橡皮粉：0.5%;
[0037] 余量的水。
[0038] 具體制備過程為：
[0039] (1)將單體丙烯酰胺基-甲基丙磺酸溶解于清水或油田回注污水，得到單體溶液；
[0040] (2)將N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、過甲醛合次硫酸鈉-硫酸銨、葡萄糖酸鈉和硫脲加 入上述單體溶液中，攪拌下聚合反應半小時，攪拌速度為300r/min，反應結束后得到成膠后 的體系；
[0041] (3)將油渣加入上述成膠后的體系中，得到混合液；
[0042] (4)將橡皮粉加入到上述混合液中，攪拌半小時，制得調堵劑。
[0043] 實施例2
[0044] 本實施例提供了一種利用含油污泥制成的調堵劑，以質量百分比計，制備該調堵 劑的原料為：
[0045] 含油污泥：60 %，該含油污泥的含砂比為20%、含油比為40%、泥砂顆粒粒徑為 10-100um；
[0046] 丙烯酰胺基-甲基丙磺酸：15 % ;
[0047] N，N-亞甲基雙丙烯酰胺：10% ;
[0048] 過甲醛合次硫酸鈉-硫酸銨：5%，過甲醛合次硫酸鈉與硫酸銨質量比為3 :1 ;
[0049] 葡萄糖酸鈉：0.5%;
[0050] 硫脈；0? 1% ;
[0051] 樹皮粉：5%;
[0052] 余量的水。
[0053] 將上述原料按照實施例1中的制備方法（不同之處為：將實施例1中的油渣替換 為含油污泥，將橡皮粉替換為樹皮粉，各組分按照本實施例提供用量投料），制得調堵劑。
[0054] 測試本實施例制得調堵劑在不同溫度條件下的粘度變化情況，測試結果見表1:
[0055] 表1調堵劑在不同溫度條件下的粘度變化
[0056]
[0057] 從表1的結果可以看出，本實施例制得的調堵劑能夠在130°C以下時，能保持較 大粘度，起到封堵出水層段的作用；而在溫度超過130°C以后，粘度下降較快，當粘度低于 3000mPa?s時封堵效果差，可認為失效。一般溫度超過90°C時屬