适用于低渗油藏高含水水平井的交联颗粒堵剂及制备方法
技术领域
本发明属于调剖堵水
技术领域
，涉及一种适用于低渗油藏高含水水平井的交联颗粒堵剂，还涉及上述交联颗粒堵剂的制备方法。背景技术
油田开发进入中后期以后，水平井高含水或含水迅速上升是普遍遇到的问题之一， 产能损失严重。高效的堵水工艺对于保证油井正常生产具有重要意义。目前各大油田应用最广泛的堵水工艺是机械堵水法，操作复杂，且堵水效果不能满足该区块的治理 需求。有必要在机械堵水的基础上，进一步对油水井进行双向调堵，延长堵水有效期、 提高堵水效果。化学堵水在注水开发的区块，对老区堵水具有很好的适应性，能够有 效降低含水，提高单井产能。其中，堵剂配方的选择是化学堵水至关重要的一环，目 前常用的化学堵剂主要有冻胶型、树脂型、凝胶型、沉淀型与分散型，各种堵剂体系 优缺点明显：(1)冻胶型的优点为对油和水有不同的流动阻力，成冻时间可调，能封 堵不同深度，缺点为较高温度和矿化度下，稳定性较差，常用交联剂的毒性较大；(2) 树脂型的优点为注入性好，耐温、耐盐，强度高，有效期长，缺点为成本高；(3)凝 胶型的优点为注入性好，对环境无污染，凝胶时间可调，能封堵不同深度，缺点为强 度低，不耐冲刷；(4)沉淀型的优点为耐温、耐盐，能封堵不同深度，缺点为强度低， 用量大，成本高；(5)分散体型的优点为固体分散体型耐温、耐盐、封堵能力强，气 体、冻胶分散体型对油水具有选择性，缺点为气体分散体型需气源和动力消耗。尤其 对于低渗油藏裂缝发育区水平井注入水液量大，并无一种单一体系能够满足堵水要求。 因此，有必要提供一种适用于低渗油藏水平井高含水的堵剂，为油田稳油控水提供技 术支撑。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于低渗油藏高含水水平井的交联颗粒堵剂，解决现有堵剂堵水效果不理想的问题。
本发明的另一目的是提供一种适用于低渗油藏高含水水平井的交联颗粒堵剂的制 备方法。
本发明所采用的技术方案是，一种适用于低渗油藏高含水水平井的交联颗粒堵剂， 由A试剂、B试剂、引发剂与交联剂组分，A试剂的组分包括聚丙烯酰胺、粘土、水、 丙烯酰胺、丙烯酸，B试剂的组分包括丙烯酸a、NaOH水溶液；
聚丙烯酰胺、粘土、水、丙烯酰胺、丙烯酸、交联剂和引发剂的质量比为0.006：0.25：3：1：0.006：0.002：0.002；
丙烯酸a和NaOH水溶液的体积比为10：1；
水和NaOH水溶液的体积比为3：1。
本发明的特征还在于，
NaOH水溶液的饱和度为0.75，交联剂为N-N亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为过硫 酸铵。
本发明所采用的另一技术方案是，一种适用于低渗油藏高含水水平井的交联颗粒堵剂的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将聚丙烯酰胺、粘土加入常温水中，搅拌均匀，再加入丙烯酰胺和丙烯酸，搅拌均匀后进行放置10min，得到A试剂；
步骤2，将丙烯酸a加入NaOH水溶液中，不断搅拌至无胶状物，放置5min，得 到B试剂；
步骤3，将步骤1得到的A试剂和步骤2得到的B试剂进行混合，搅拌至无沉淀， 放置后加入引发剂与交联剂，使用恒温加热搅拌仪进行水浴加热搅拌，待反应完全后， 得到交联颗粒堵剂。
本发明的特征还在于，
步骤1中，聚丙烯酰胺、粘土、水、丙烯酰胺、丙烯酸的质量比为0.006：0.25：3： 1：0.006。
步骤2中，丙烯酸a和NaOH水溶液的体积比为10:1。
步骤2中，NaOH水溶液的饱和度为0.75。
水和NaOH水溶液的体积比为3：1。
步骤3中，放置时间为3min，水浴加热温度为70℃，水浴搅拌时间为5min。
聚丙烯酰胺、交联剂和引发剂的质量比为3：1：1。
交联剂为N-N亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为过硫酸铵。
本发明的有益效果是，
(1)本发明一种适用于低渗油藏高含水水平井的交联颗粒堵剂的制备方法制备的堵剂具有良好的耐温性、耐盐性和抗剪切性，且堵水能力强；
(2)本发明一种适用于低渗油藏高含水水平井的交联颗粒堵剂的制备方法制备的堵剂封堵率达到90％以上，具有良好的耐冲刷性。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供一种适用于低渗油藏高含水水平井的交联颗粒堵剂，由A试剂、B试剂、引发剂与交联剂组分，A试剂的组分包括聚丙烯酰胺、粘土、水、丙烯酰胺、丙烯酸， B试剂的组分包括丙烯酸a、NaOH水溶液；
聚丙烯酰胺、粘土、水、丙烯酰胺、丙烯酸、交联剂和引发剂的质量比为0.006：0.25：3：1：0.006：0.002：0.002；
丙烯酸a和NaOH水溶液的体积比为10：1；
水和NaOH水溶液的体积比为3：1；
NaOH水溶液的饱和度为0.75，所述交联剂为N-N亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为 过硫酸铵。
本发明提供一种适用于低渗油藏高含水水平井的交联颗粒堵剂的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将聚丙烯酰胺、粘土加入常温水中，搅拌均匀，再加入丙烯酰胺和丙烯酸，搅拌均匀后进行放置10min，得到A试剂；
其中，聚丙烯酰胺、粘土、水、丙烯酰胺、丙烯酸的质量比为0.006：0.25：3：1：0.006；
步骤2，将丙烯酸a加入NaOH水溶液中，不断搅拌至无胶状物，放置5min，得 到B试剂；
丙烯酸a和NaOH水溶液的体积比为10:1；NaOH水溶液的饱和度为0.75；水和 NaOH水溶液的体积比为3：1；
步骤3，将步骤1得到的A试剂和步骤2得到的B试剂进行混合，搅拌至无沉淀， 放置3min后加入引发剂与交联剂，使用恒温加热搅拌仪在70℃下进行水浴加热搅拌 5min，待反应完全后，得到交联颗粒堵剂；
其中，聚丙烯酰胺、交联剂和引发剂的质量比为3：1：1；交联剂为N-N亚甲基 双丙烯酰胺，引发剂为过硫酸铵。
本发明的工作原理为：将交联颗粒堵剂注入地层后，柔性颗粒在压力作用下发生形变进入地层中，颗粒吸水后体积膨胀三到六倍，封堵裂缝水窜通道，注入水压力作 用下转移到中低渗透率地层，驱替出低渗地块液体，改变井底动态压力场，封堵高渗 裂缝孔喉，改变注入水流量提高有效波及体积。其中先期注入的交联聚合物冻胶，通 过建立封堵骨架，起到粘连、阻挡作用，迫使后续液流转向，进一步加强了堵剂的堵 水能力。
实施例
步骤1，将0.3g聚丙烯酰胺、12.5g粘土加入150ml常温水中，搅拌均匀，再加入50g丙烯酰胺和0.3g丙烯酸，搅拌均匀后进行放置10min，得到A试剂；
步骤2，将5ml丙烯酸a加入50ml0.75饱和度的NaOH水溶液中，不断搅拌至无 胶状物，放置5min，得到B试剂；
步骤3，将步骤1得到的A试剂和步骤2得到的B试剂进行混合，搅拌至无沉淀， 放置3min后加入0.1g过硫酸铵与0.1gN-N亚甲基双丙烯酰胺，使用恒温加热搅拌仪在 70℃下进行水浴加热搅拌5min，待反应完全后，得到交联颗粒堵剂；
现场实施效果：X井于2012年10月2日投产，投产前3天平均日产液16.67m3， 日产油3.54t，含水73.2％；投产25天后日产油3.12t含水75.8％；2013年3月1日至 5日含水突变至85.0％日产液16.2m3，9824PPM；截止试验时间，日产液6.27m3，含水 84.4％；利用本发明堵剂对该井进行了试验性堵水。
施工参数如下：(1)注入压力：16.32MPa；(2)注入流量：5m3/h；(3)堵剂用量：1300m3。
具体段塞方式：第一段塞：注入本发明交联颗粒堵剂堵塞裂缝大孔隙，防止后续凝胶堵剂被挤入水平井，共注入600m3交联颗粒堵剂；第二段塞：注入现有的交联凝 胶堵剂堵塞颗粒体缝隙与高渗透率孔隙与裂缝，对注水井可能发生窜流的裂缝孔隙进 行封堵，共注入700m3交联凝胶堵剂。对该井进行堵水施工后，含水率下降至70.3％， 产油量提高明显，动液面下降，日增油2.03t，堵剂应用效果良好。
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