本發(fā)明涉及石油開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，是涉及一種油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中用于油藏裂縫封堵的化學(xué)劑。

背景技術(shù)：

油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中由于儲(chǔ)層裂縫發(fā)育或者投產(chǎn)壓裂，使得多數(shù)油藏儲(chǔ)層存在裂縫，這些裂縫為原油開(kāi)采提供了良好的滲流通道，但同時(shí)也使過(guò)多的地層水流入生產(chǎn)井，從而出現(xiàn)產(chǎn)出液含水率高、注入水利用率低等問(wèn)題，進(jìn)而使得油田采收率低。為了改善上述問(wèn)題，封堵劑被廣泛用于儲(chǔ)層。

對(duì)于油藏裂縫的封堵主要有以下幾類(lèi)封堵劑：聚合物凝膠、無(wú)機(jī)凝膠、預(yù)交聯(lián)凝膠顆粒、無(wú)機(jī)礦物顆粒等。預(yù)交聯(lián)凝膠顆粒由于具有吸水膨脹、變形通過(guò)孔喉等特性，應(yīng)用較多，也形成了很多的專(zhuān)利，如：專(zhuān)利文件CN1594493A公開(kāi)了一種亞微米聚合物活性微球調(diào)剖驅(qū)油劑，采用的是分散聚合合成方法，即將丙烯酰胺單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、活性劑等用高壓噴射霧化和超聲霧化進(jìn)行混合、分散于合適溫度的油相介質(zhì)中進(jìn)行聚合合成，此驅(qū)油劑的優(yōu)點(diǎn)是粒徑小、均勻，不足是合成過(guò)程中微球含有溶劑水，使得其在地下的吸水膨脹性能較干劑低，另外合成中用到油性溶劑，成本增加。專(zhuān)利文件CN1464007A公開(kāi)了一種耐溫耐鹽型吸水樹(shù)脂，由丙烯酸、丙烯酰胺、陽(yáng)離子單體三元共聚并加入無(wú)機(jī)填料合成，其不足是陽(yáng)離子單體成本較高，吸水膨脹速度較快。專(zhuān)利文件CN1552793A公開(kāi)了一種用于石油開(kāi)采的調(diào)剖堵水劑，由丙烯酰胺、甲叉基雙丙烯酰胺、填料交聯(lián)反應(yīng)而成。專(zhuān)利文件CN1439692A公開(kāi)了一種復(fù)合型固體顆粒調(diào)剖劑，其主要原料是膨潤(rùn)土、丙烯酰胺。專(zhuān)利文件CN1781860A公開(kāi)了一種利用采油污泥制備體膨型顆粒調(diào)剖劑的合成方法，其主要特點(diǎn)是引入了 含油污泥來(lái)提高調(diào)剖劑的強(qiáng)度。

上述發(fā)明所涉及的預(yù)交聯(lián)顆粒類(lèi)化學(xué)劑的共性是吸水較快、吸水后強(qiáng)度較低。而吸水快不利于堵劑向儲(chǔ)層深部運(yùn)移，作用半徑?。粡?qiáng)度低抗沖刷性能弱。因此，吸水慢、吸水后強(qiáng)度高、適合高溫高鹽油藏的裂縫封堵劑是十分需要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種用于油藏儲(chǔ)層裂縫封堵的封堵劑。該封堵劑可以遇水膨脹、膨脹速度慢、膨脹后強(qiáng)度高，可以有效封堵儲(chǔ)層裂縫，從而提高水驅(qū)效率、降低產(chǎn)液含水率。

本發(fā)明提供一種油藏裂縫封堵用封堵劑，所述封堵劑由單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、吸水控制劑、強(qiáng)度改進(jìn)劑在水中經(jīng)過(guò)聚合反應(yīng)、烘干、造粒制備而成；其中，所述吸水控制劑為天然膠乳，所述強(qiáng)度改進(jìn)劑為改性蒙脫土與氣相納米二氧化硅的混合物，蒙脫土改性所用的改性劑為碳酸鈉與氟化鈉的混合物。

本發(fā)明通過(guò)在封堵劑中添加作為吸水控制劑的天然膠乳和作為強(qiáng)度改進(jìn)劑的改性的蒙脫土和氣相納米二氧化硅，使得到的封堵劑遇水后慢慢膨脹，膨脹后強(qiáng)度高，從而提高水驅(qū)效率、降低產(chǎn)液含水率，最終可以有效封堵儲(chǔ)層裂縫。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種油藏裂縫封堵用封堵劑，該封堵劑由單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、吸水控制劑、強(qiáng)度改進(jìn)劑在水中經(jīng)過(guò)聚合反應(yīng)、烘干、造粒制備而成；其中，所述吸水控制劑為天然膠乳；所述強(qiáng)度改進(jìn)劑為改性蒙脫土與氣相納米二氧化硅的混合物，蒙脫土改性所用的改性劑為碳酸鈉與氟化鈉的混合物。其中，所述天然膠乳的含義為本領(lǐng)域公知，即為天然橡膠的乳液，是指從橡膠樹(shù)上流出的天然橡膠乳液加入氨水等保存劑后形成的穩(wěn)定的天然橡膠乳液，主要有效成份為聚順式1.4-異戊二烯，固含量在30-70％之間。蒙脫土的改性方法為常規(guī)方法，即將蒙脫土與改性劑反復(fù)混合、碾壓。

優(yōu)選地，以各組分的總重量計(jì)，所述單體的用量為10-30重量％，所述引發(fā)劑的用量為0.1-1重量％，所述交聯(lián)劑的用量為0.01-0.3重量％，所述吸水控制劑的用量為20-60重量％，所述強(qiáng)度改進(jìn)劑的用量為0.5-20重量％，所述水的用量為20-70重量％。

所述吸水控制劑具體用量根據(jù)油藏溫度、水質(zhì)所需控制吸水速率的要求而改變，優(yōu)選35-45重量％；所述強(qiáng)度改進(jìn)劑的根據(jù)實(shí)際油藏條件而改變，優(yōu)選1-15重量％。

所述封堵劑的制備方法可以為本領(lǐng)域的常規(guī)制備封堵劑的方法，但操作過(guò)程、加料順序不能亂，否則會(huì)產(chǎn)生其他結(jié)果。首先依次將交聯(lián)劑、單體加入水中攪拌、溶解；緩慢加入強(qiáng)度改進(jìn)劑攪拌至分散均勻；加入吸水控制劑攪拌均勻；最后加入引發(fā)劑攪拌均勻；通氮?dú)獬鹾蠹訜峤?jīng)聚合反應(yīng)形成固體狀膠塊，然后將得到的膠塊切成小塊，并真空干燥和粉碎、過(guò)篩。

優(yōu)選地，所述聚合反應(yīng)的條件包括：溫度為30-60℃，時(shí)間為2-6小時(shí)。溫度進(jìn)一步優(yōu)選為40-50℃。

所述單體可以為本領(lǐng)域常規(guī)的各種單體，優(yōu)選地，所述單體為丙烯酰胺、丙烯酸鈉、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸中的一種或多種。

所述交聯(lián)劑可以為本領(lǐng)域常規(guī)的各種交聯(lián)劑，優(yōu)選地，所述交聯(lián)劑為N,N-亞甲基雙丙烯酰胺。

所述引發(fā)劑可以為本領(lǐng)域常規(guī)的各種引發(fā)劑，優(yōu)選地，所述引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀、亞硫酸氫鈉、亞硫酸鈉中的兩種以上形成的氧化還原體系。

本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用上述優(yōu)選的各種組分能夠使得到的封堵劑遇水后膨脹速度更慢，膨脹后強(qiáng)度更高。

下面將更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。實(shí)施例所用單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑均為市售原料，其中天然膠乳產(chǎn)地海南，固含量60％，經(jīng)銷(xiāo)商：濟(jì)南鑫厚商貿(mào)有限公司。

實(shí)施例1

本實(shí)例用于制備油藏裂縫封堵用封堵劑。

在250mL反應(yīng)容器中在攪拌條件下依次加入水61.5g、丙烯酰胺10g、丙烯酸2g、2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸1g、過(guò)硫酸銨0.2g、亞硫酸氫鈉0.2g、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺0.1g、天然膠乳20g、改性蒙脫土4g，氣相納米二氧化硅1g，通氮?dú)獬鹾髮⒎磻?yīng)容器密閉，放入40℃恒溫烘箱中反應(yīng)6小時(shí)，將得到的膠塊切成小塊、真空干燥、粉碎，即得到封堵劑A。

實(shí)施例2

本實(shí)例用于制備油藏裂縫封堵用封堵劑。

在250mL反應(yīng)容器中在攪拌條件下依次加入水55.75g、丙烯酰胺15g、2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸1g、過(guò)硫酸銨0.1g、亞硫酸氫鈉0.1g、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺0.05g、天然膠乳25g、改性蒙脫土2g，氣相納米二氧化硅1g，通氮?dú)獬鹾髮⒎磻?yīng)容器密閉，放入45℃恒溫烘箱中反應(yīng)5小時(shí)，將得到的膠塊切成小塊、真空干燥、粉碎，即得到封堵劑B。

實(shí)施例3

本實(shí)例用于制備油藏裂縫封堵用封堵劑。

在250mL反應(yīng)容器中在攪拌條件下依次加入水32.65g、丙烯酰胺20g，過(guò)硫酸鉀0.1g、亞硫酸氫鈉0.1g、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺0.15g、天然膠乳45g、改性蒙脫土1.5g，氣相納米二氧化硅0.5g，通氮?dú)獬鹾髮⒎磻?yīng)容器密閉，放入50℃恒溫烘箱中反應(yīng)3小時(shí)，將得到的膠塊切成小塊、真空干燥、粉碎，即得到封堵劑C。

實(shí)施例4

本實(shí)例用于制備油藏裂縫封堵用封堵劑。

在250mL反應(yīng)容器中在攪拌條件下依次加入水49.05g、丙烯酰胺25g，丙烯酸鈉2g，過(guò)硫酸銨0.2g、亞硫酸鈉0.2g、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺0.25g、天然膠乳20g、改性蒙脫土3g，氣相納米二氧化硅0.3g，通氮?dú)獬鹾髮⒎磻?yīng)容器密閉，放入60℃恒溫烘箱中反應(yīng)3小時(shí)，將得到的膠塊切成小塊、真空干燥、粉碎，即得到封堵劑D。

測(cè)試?yán)?

將封堵劑A-D依次浸泡在10000mg/L的氯化鈉水溶液中，放在70℃烘箱中，稱(chēng)量吸水前后封堵劑的質(zhì)量，以吸水倍率g(水)/g(樣品)作為評(píng)價(jià)吸水程度的參數(shù)。4小時(shí)，封堵劑A-D的吸水倍率分別為6.89g/g、7.09g/g、5.73g/g、5.54g/g；3天時(shí)間，封堵劑A-D的吸水倍率分別為24.70g/g、31.36g/g、21.47g/g、18.78g/g。

制備對(duì)比例1

與封堵劑A制備條件相同，只是將吸水控制劑、強(qiáng)度控制劑的組分用水代替，得到樣品A1。將封堵劑A1浸泡在10000mg/L的氯化鈉水溶液中，放在70℃烘箱中，稱(chēng)量吸水前后封堵劑的質(zhì)量，以吸水倍率g(水)/g(樣品)作為評(píng)價(jià)吸水程度的參數(shù)。4小時(shí)，封堵劑A1的吸水倍率分別為10.89g/g；3天時(shí)間，封堵劑A1的吸水倍率為48.14g/g。

測(cè)試對(duì)比例2

與封堵劑B制備條件相同，只是將吸水控制劑、強(qiáng)度控制劑的組分用水代替，得到樣品B1。將封堵劑B1浸泡在10000mg/L的氯化鈉水溶液中，放在70℃烘箱中，稱(chēng)量吸水前后封堵劑的質(zhì)量，以吸水倍率g(水)/g(樣品)作為評(píng)價(jià)吸水程度的參數(shù)。4小時(shí)，封堵劑B1的吸水倍率分別為8.23g/g；3天時(shí)間，封堵劑B1的吸水倍率為43.54g/g。