本發明專利技術涉及一種環境友好型多尺度的鋯凍膠分散體堵劑的制備方法。該方法包括對已成凍的凍膠體系采用機械剪切法處理，使凍膠形成納米、微米或毫米級的凍膠分散體，成膠液中非離子聚丙烯酰胺的質量分數為0.6~1%，醋酸鋯交聯劑的質量分數為1~2%，30℃下放置成凍；以膠體磨作為剪切設備，調整膠體磨的轉速及剪切間距，將所述凍膠與水按照1~6:1的質量比加入膠體磨中，循環剪切至分散均勻，即得多尺度的鋯凍膠分散體溶液。該堵劑通過自身粒徑尺寸能夠進入地層深部，有效調整地層吸水剖面，發揮深部液流轉向作用，使后續水驅轉向中低滲層，擴大水驅波及體積，進一步提高原油采收率。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及，屬于油田調驅
技術介紹
油田的長期注水開發導致地層的非均質性加劇，使油田開發中后期含水上升速度加快，因此如何降低油井含水率是油田增產穩產的關鍵。調堵是目前油田控水穩油的重要技術手段，而堵劑的研發至關重要。特別是目前環境保護法律法規的日益嚴格和環保意識的增強，研發環境友好型堵劑是油田開發必須解決的問題。聚合物凍膠類堵劑因其來源廣泛、配制簡單，已成為國內外研究應用最廣泛的一類有機堵劑，主要包括整體凍膠、膠態分散凍膠、水膨體、聚合物微球。但整體凍膠和膠態分散凍膠受設備和地層孔隙的剪切及地層理化性質影響較大，會導致凍膠的成凍時間、凍膠強度和進入地層深度難以控制，使得處理工藝的有效性變差；水膨體的注入性和選擇性較差；聚合物微球的地層適應性較差，成本高，以單體丙烯酰胺為制備原料，毒性大，環保性較差。CN102603966A公開了一種用于油田調驅的的交聯聚合物微球的制備方法，該交聯聚合物微球由丙烯酰胺單體、樹枝狀功能單體、交聯劑單體、乳化劑、分散介質、引發劑、去離子水和可選的引發劑溶劑組成，制備出了初始粒徑在O. ΓΙΟ μ m的微球體系，該制備工藝較復雜，以單體丙烯酰胺為制備原料，毒性大，環保性較差。CN1743405A公開了一種疏水性水膨體調驅劑，由丙烯酰胺、鈣基膨潤土、丙烯酸烷基酯、N, N-亞甲基雙丙烯酰胺和去離子水組成，制備出了初始粒徑在O. 5 8mm，具有高彈性的水膨體顆粒，解決了常規水膨體注入地層易破碎的弊端。但該制備工藝較復雜，且以單體丙烯酰胺為制備原料，環保性較差。CN10143485A公開了一種用于油藏深部液流轉向的凍膠分散體制備方法，通過蠕動泵對部分水解聚丙烯酰胺和醋酸鉻在形成凍膠的過程中施加一定的剪切力，制備出了初始粒徑在600 830nm，對地層物理化學條件(溫度、壓力、地層水礦化度)不敏感的凍膠分散體。但受制備工藝方法的限制，制備凍膠分散體粒徑主要在納米級，制備效率低(O. 025kg/h)，難以滿足現場工業化生產的需求，且以醋酸鉻為交聯劑，對環境造成一定的污染。
技術實現思路
針對現有技術的不足，本專利技術提供一種環境友好型多尺度的鋯凍膠分散體的制備方法，該方法能夠快速高效地制備nnTmrn級鋯凍膠分散體，制備的鋯凍膠分散體不受成凍反應地層條件不可控制的影響，能夠滿足大規模的工業化生產，對環境友好。術語說明多尺度鋯凍膠分散體是指納米、微米、毫米級的不同粒徑的鋯凍膠分散體，簡稱nnTmrn級錯凍膠分散體。醋酸鋯分子式Zr (AC)40非離子聚丙烯酰胺油田常用的成凍體系聚合物，本申請文件中簡稱為PAM。本專利技術的技術方案如下一種多尺度的鋯凍膠分散體的制備方法，包括對已成凍的凍膠體系采用機械剪切法處理，使凍膠形成納米級、微米級或毫米級的凍膠分散體，按如下步驟進行(I)在非離子聚丙烯酰胺溶液中加入醋酸鋯交聯劑溶液得鋯凍膠成膠液，使成膠液中非離子聚丙烯酰胺的質量分數為O. 6 I. 0%，醋酸鋯交聯劑的質量分數為I. (Γ2. 0%， 攪拌均勻，30°C下放置成凍，得鋯凍膠；(2)以膠體磨作為剪切設備，調整膠體磨的轉速在10(T3000rpm，剪切間距在 1(Γ 70μπι，將步驟(I)制得的鋯凍膠與水按照廣6 I的質量比加入膠體磨中；(3)開動膠體磨，循環剪切3 15min至完全分散均勻，即得多尺度的鋯凍膠分散體溶液。 根據本專利技術優選的，步驟(I)中非離子型聚丙烯酰胺的分子量為9.2X ΙΟ6、. 6X 106、水解度為3. 5^3. 6%的非離子型聚丙烯酰胺，作為成凍體系聚合物。根據本專利技術優選的，步驟(I)的成膠液中非離子聚丙烯酰胺的質量分數為O.6^0. 8%，醋酸鋯交聯劑的質量分數為I. ri. 8%。根據本專利技術優選的，步驟(I)中30°C下鋯凍膠成凍時間在O. 5 2h。根據本專利技術優選的，步驟(2)所述轉速在100(T3000rpm，剪切間距在1(Γ 30μπι。 根據本專利技術，步驟(2)所述膠體磨優選JM-85型。經試驗測定，本專利技術制備出的鋯凍膠分散體粒徑在92nnT5. 5_。通過調整膠體磨的參數可以分別制備納米級、微米級或毫米級的分散體。例如當剪切間距為IOym時，所述膠體磨轉速為3000rpm制得納米級錯凍膠分散體；膠體磨轉速為2000rpm,制得微米級錯凍膠分散體；膠體磨轉速為IOOOrpm，制得毫米級鋯凍膠分散體。本專利技術膠體磨法制備凍膠分散體原理分析膠體磨主要由定子、轉子組成，當流體通過定轉子間隙時，定轉子的相對運動對流體產生剪切、研磨、高頻震動作用，使流體破碎成型。為了便于模型的建立，在進行理論分析時，假設流體流動形式為層流流動，流體在定、轉子之間做周向流動，其中定轉子之間間隙為δ，轉子半徑為r，角速度為ω，流體粘度為μ，在X軸方向上，流體流動速度與X軸方向無關，建立的XY坐標平面圖如附圖說明圖1，由于受到摩擦力作用，壓力梯度周期性不斷減小，假定壓力梯度i 為常數。QX流體在定轉子之間運動方程用Couette (庫埃特)流動矢量微分方程表示為連續性方程權利要求1.一種多尺度的鋯凍膠分散體的制備方法，包括對已成凍的凍膠體系采用機械剪切法處理，使凍膠形成納米級、微米級或毫米級的凍膠分散體，按如下步驟進行(1)在非離子聚丙烯酰胺溶液中加入醋酸鋯交聯劑溶液得鋯凍膠成膠液，使成膠液中非離子聚丙烯酰胺的質量分數為O. 6^1. 0%，醋酸鋯交聯劑的質量分數為I. (Γ2. 0%，攪拌均勻，30°C下放置成凍，得鋯凍膠；(2)以膠體磨作為剪切設備，調整膠體磨的轉速在10(T3000rpm，剪切間距在 1(Γ 70μπι，將步驟(I)制得的凍膠與水按照1飛I的質量比加入膠體磨中；(3)開動膠體磨，循環剪切3 15min分散均勻，即得。2.根據權利要求I所述的多尺度的鋯凍膠分散體的制備方法，其特征在于步驟(I)中非離子型聚丙烯酰胺的分子量為9. 2X 10^9. 6X 106、水解度為3. 5^3. 6%的非離子型聚丙烯酰胺。3.根據權利要求I所述的多尺度的鋯凍膠分散體的制備方法，其特征在于步驟 (O中成膠液中非離子聚丙烯酰胺的質量分數為O. 6^0. 8%，醋酸鋯交聯劑的質量分數為 I. 4 I. 8%。4.根據權利要求I所述的多尺度的鋯凍膠分散體的制備方法，其特征在于步驟(I)中 30°C下鋯凍膠成凍時間在O. 5 2h。5.根據權利要求I所述的多尺度的鋯凍膠分散體的制備方法，其特征在于步驟(2)所述轉速在1000 3000rpm，剪切間距在10 130 μ m。6.根據權利要求I所述的多尺度的鋯凍膠分散體的制備方法，其特征在于步驟(2)所述膠體磨為JM-85型。全文摘要本專利技術涉及。該方法包括對已成凍的凍膠體系采用機械剪切法處理，使凍膠形成納米、微米或毫米級的凍膠分散體，成膠液中非離子聚丙烯酰胺的質量分數為0.6~1%，醋酸鋯交聯劑的質量分數為1~2%，30℃下放置成凍；以膠體磨作為剪切設備，調整膠體磨的轉速及剪切間距，將所述凍膠與水按照1~6:1的質量比加入膠體磨中，循環剪切至分散均勻，即得多尺度的鋯凍膠分散體溶液。該堵劑通過自身粒徑尺寸能夠進入地層深部，有效調整地層吸水剖面，發揮深部液流轉向作用，使后續水驅轉向中低滲層，擴大水驅波及體積，進一步提高原油本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種多尺度的鋯凍膠分散體的制備方法，包括對已成凍的凍膠體系采用機械剪切法處理，使凍膠形成納米級、微米級或毫米級的凍膠分散體，按如下步驟進行：（1）在非離子聚丙烯酰胺溶液中加入醋酸鋯交聯劑溶液得鋯凍膠成膠液，使成膠液中非離子聚丙烯酰胺的質量分數為0.6~1.0%，醋酸鋯交聯劑的質量分數為1.0~2.0%，攪拌均勻，30℃下放置成凍，得鋯凍膠；（2）以膠體磨作為剪切設備，調整膠體磨的轉速在100~3000rpm，剪切間距在10~170μm，將步驟（1）制得的凍膠與水按照1~6∶1的質量比加入膠體磨中；（3）開動膠體磨，循環剪切3~15min分散均勻，即得。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：戴彩麗，趙光，由慶，趙明偉，趙健慧，楊帥，
申請(專利權)人：中國石油大學華東，
類型：發明
國別省市：
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