膨润土凝胶封堵剂.pdf

本发明涉及一种用于油田油水井封堵的封堵剂。
    在现有技术中使用的膨润土封堵剂主要采用水解聚丙烯酰胺与膨润土反应，在油层中产生絮状物堵塞，封堵出水通道。如前苏联专利SU1574619提供了一种用于油气井的聚合物-膨润土钻井液。该钻井液含聚丙烯酰胺（用作聚合物）、膨润土、脲树脂、氢氧化钠和水。其组成为（按Wt%计）：聚丙烯酰胺0.05-0.75，膨润土1-6，含30-40%的羧甲基集团的脲树脂1-5，氢氧化钠0.1-0.5，水为剩余配额。这种钻井液只产生絮状物，不能产生成胶，所以封堵效果不好。又如专利号SU160103的专利，提供了一种用于冲洗勘探井的钻井泥液，含膨润土、水解聚丙烯酰胺、硅酸钠、脲甲醛树脂和水。其组分（按Wt%计）为：膨润土2-3;3-10%的水解聚丙烯酰胺0.01-0.09;硅酸钠0.2-2;30-34%羧甲基集团（PH值为8.5）的脲醛树脂10-15;水为剩余配额。上述泥浆产生的絮状物的连接强度都比较低，在注入水的冲击下，絮状团块松散分解成很小颗粒，封堵出水通道的强度较低。

    本发明的目的是提供一种施工简单方便，成胶时间短，岩芯突破压力高，能产生凝胶封堵的膨润土封堵剂。

    本发明含膨润土、硅酸盐、水解聚丙烯酰胺、磺化酚醛树脂和水，其组分（Wt%计）为：膨润土4-10;聚丙烯酰胺0.1-1;硅酸钠2.5-10;磺化酚醛树脂0.1-9;余量配额为水。

    膨润土颗粒带的负电荷较多，水化分散作用强，分散度高，水化膜较厚，在膨润土泥浆中加入一定量的磺化酚醛树脂，磺化酚醛树脂分子链上有一个吸附基团和一个水化基团，使得膨润土颗粒水化膜变厚，颗粒与颗粒之间斥力减弱。此时膨润土泥浆体系性能稳定。该体系与聚丙烯酰胺溶液混合后，聚丙烯酰胺分子链酰胺基团与膨润土表面产生氢氧键力作用，在膨润土颗粒上发生多点吸附，聚丙烯酰胺在膨润土颗粒上吸附量在聚丙烯酰胺一定浓度范围内服从Langmuir方程，随聚丙烯酰胺浓度的增加，聚丙烯酰胺在膨润土颗粒上吸附量逐渐增加，直至吸附饱和后形成稳定的桥链结构，形成稳定的絮凝地凝胶状态。为了提高该凝胶体系的凝胶强度，向凝胶体系内引入硅酸盐，生成带支链的硅氧长链形成网状结构，所形成的网状结构与上述凝胶体系具有协同作用，使得体系的凝胶强度增大。

    本发明的优点在于：成胶时间在8-16小时，具有封堵强度高（突破压力在0.48MPa/cm）;2、封堵效果好，渗透率降低程度可达99.92%;3、使用范围广，可在油藏温度20-150℃使用;4、本发明的施工方法简单、卫生、无毒和无刺激气味。能有效地改善注水剖面。

    实施例（按Wt%计）：

    项目实施例1实施例2实施例3膨润土102540磺化酚醛树脂0.501.510硅酸钠4.006.0010聚丙烯酰胺0.10.51余量配额水水水凝胶强度12100成胶时间18h8h2h岩芯突破压力0.320.450.65

    在实施例中，凝胶强度为针入度仪测定;岩芯突破压力的单位为Mpa/cm。

    下面以一个实施例说明本发明的制作工艺：1、泥浆配制：按25%的比例配制150立方米的膨润土泥浆，并使之充分溶解，搅拌均匀，然后再在此泥浆中加入1.5%磺化酚醛树脂充分搅均匀，拉至施工井场等用。2、混合液配制：按0.5%的浓度配制45立方米的聚丙烯酰胺水解溶液，充分溶解后，再加入15立方米的硅酸钠，混合均匀，拉运到现场等用。3、施工时由两部泵车将两种液体分别泵送到井口三通处混合，挤入施工井。