CN113234425A - 一种中低渗油藏深部调剖用复合铝凝胶堵剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种中低渗油藏深部调剖用复合铝凝胶堵剂及其制备方法与应用，其成胶液有聚合氯化铝、强制水解剂、聚丙烯酰胺、有机酸和余量的水组成。聚合氯化铝6％‑10％、强制水解剂2％‑6％、聚丙烯酰胺0.05％‑0.1％、铬交联剂1％‑2％、有机酸0.1％‑0.2％，余量为水。本发明通过筛选不同盐基度的聚合氯化铝制备了适用于中等温度油藏以及高温油藏的复合铝凝胶堵剂。配制的复合铝凝胶成胶液粘度低，在低渗透油藏具有很好的注入性；制备的复合铝凝胶成胶时间可控，适用于油藏深部调剖封堵；制备的复合铝凝胶成胶后强度高，弹性模量大于10000Pa，在裂缝中具有很好的封堵能力，突破压力大于5MPa。
Description
技术领域：
本发明主要涉及一种耐盐高强度复合铝凝胶堵剂及其制备方法与应用，该堵剂成胶时间可控、具有良好的热稳定，适用于不同矿化度、温度的低渗透裂缝油藏的深部调剖。应用于油田化学技术领域。
背景技术：
随着对石油资源的需求日益增大，中高渗油藏的可采储量的递减以及我国探明的低渗透储量所占的比例高达65％，由此对低渗透油藏的开发成为当前研究的重点。在低渗透油藏中，储层裂缝都较为发育，构成了裂缝性低渗透油藏。由于裂缝的存在，在注水开发的过程中，注入水很容易沿裂缝窜流，降低了水驱效率。目前，调剖封堵技术是解决此问题的有效手段之一。低渗透油田调剖封堵的关键是有效封堵裂缝的同时不伤害油层。因此，聚合物凝胶类的堵剂以其操作简单、成胶时间可控等优势在油田得到了广泛的应用。在裂缝性低渗透油藏中，由于基质渗透率小，堵剂在的注入能力有限，因此要求堵剂的粘度不能太高；此外，堵剂在封堵裂缝时，又要求堵剂在裂缝中具有很高的封堵强度。
对于裂缝性低渗透油藏的调剖封堵，常用的聚合物凝胶类的堵剂有预凝胶体系以及适用于不同油藏条件的有机凝胶。预凝胶体系在裂缝油藏的应用，其成胶性能可以避免受地层因素的影响，但其封堵能力有限。此外，针对不同的油藏条件，通过选用不同类型聚合物以及外加剂等，制备了具有良好性能的有机凝胶类堵剂，但其仍存在很多问题，一方面堵剂制备价格昂贵，限制了其大范围使用，另一方面，使堵剂达到封堵裂缝地强度，需使用相对较高的聚合物的量，成胶液初始粘度非常高，导致注入能力差。
关于堵剂也有诸多专利文件进行报道，例如：CN104449618A公开了一种耐温耐盐高温自交联就地聚合堵水凝胶，CN109280542A公开了一种耐高温冻胶封堵剂及其制备方法和应用。以上技术主要通过高剂量的单体在地下聚合形成高强度的堵剂，该类堵剂具有良好的注入性、长期稳定性以及封堵性能好等特点，但其成本高，成胶时间时间短，体系配方较敏感，受地层因素影响大，不适用于深部调剖。
关于无机凝胶堵剂的专利文件，例如：CN103627376A公开了水玻璃无机凝胶调堵剂及其制备和使用方法，该堵剂具有优良的注入性，成胶后具有良好的封堵能力和耐水冲刷性，适用于中低渗油藏的调剖封堵，但其成胶时间短，在高温下大量脱水缩聚成致密的玻璃体。CN108300438A公开了一种无机铝凝胶堵水剂，该堵剂适用于高矿化度，具有较好的耐盐性，以及较好的成胶时间和封堵性能，但其在较高温度下，热稳定较差，脱水严重，不适合高温油藏。
发明内容：
针对现有技术的不足，尤其是在低渗透裂缝油藏中，堵剂的注入性与封堵强度的矛盾，难以实现有效控水。本发明提供一种复合铝凝胶堵剂及其制备与应用，通过将高强度的铝凝胶与弱冻胶复合，形成一种低粘度、高强度的粘弹性凝胶堵剂，应用于低渗透裂缝油藏的封堵。本发明复合铝凝胶所包含的组分有聚合氯化铝(PAC)、强制水解剂、聚丙烯酰胺、铬交联剂、有机酸。
术语说明：
聚合氯化铝的盐基度：引起聚合氯化铝形态多变的基本成分是OH离子，衡量聚合氯化铝中OH离子的指标叫盐基度(Basicity，缩写为B)，又叫做碱化度，羟铝比。通常将盐基度定义为聚合氯化铝分子中OH与Al的当量百分比(〔OH〕/〔Al〕×100(％))的三分之一。
本发明的技术方案如下：
一种复合铝凝胶堵剂，包括如下质量百分比的组分组成：
聚合氯化铝6％-10％、强制水解剂2％-4％、聚丙烯酰胺0.05％-0.1％、铬交联剂1％-2％、有机酸0.1％-0.2％，余量为水。
根据本发明，优选的，所述的复合铝凝胶堵剂，包括如下质量百分比的组分组成：
聚合氯化铝8％、强制水解剂2％-4％、聚丙烯酰胺0.1％、铬交联剂1％、有机酸0.1％，余量为水。
根据本发明，优选的，所述的复合铝凝胶堵剂，包括如下质量百分比的组分组成：
聚合氯化铝8％、强制水解剂2％、聚丙烯酰胺0.1％、铬交联剂1％、有机酸0.15％，余量为水。
根据本发明，优选的，所述的聚合氯化铝为有效含量为30％的淡黄色粉末；
优选的，聚合氯化铝的盐基度为40％-80％，进一步优选40％、60％和80％；最优选的，适用于70℃-90℃油藏温度的盐基度为80％，适用于>90℃油藏温度的盐基度为60％。
根据本发明，优选的，所述的强制水解剂是尿素。
根据本发明，优选的，所述的聚丙烯酰胺为非离子或阳离子聚丙烯酰胺，进一步优选阳离子聚丙烯酰胺；
优选的，阳离子聚丙烯酰胺的离子度为5％-30％，进一步优选5％、15％、30％，最优选5％；
优选的，阳离子聚丙烯酰胺的分子量700-800万。
根据本发明，优选的，所述的铬交联剂是乙酸铬、乳酸铬或柠檬酸铬，更优选乙酸铬。
根据本发明，优选的，所述的有机酸是乙酸、丙二酸或柠檬酸，更优选柠檬酸。
根据本发明，各组分的作用如下：
本发明中使用的聚合氯化铝是一种价格低廉、环境友好的无机高分子聚合物，不仅能够达到高强度的要求，而且稳定性很好，制备简单，受地层条件的影响较小。特别是在高温高盐等苛刻油藏条件下，大大增加了聚合物冻胶体系的使用成本。本发明采用聚合氯化铝，可在油藏温度130℃，矿化度0-100000mg/L的条件下形成稳定的高强度铝凝胶。
本发明中使用的强制水解剂是价格低廉的尿素，其主要起到促进铝盐水解。聚合氯化铝转变为铝凝胶的过程主要是通过铝离子的水解作用产生，通常其自发水解的过程非常缓慢，通过向聚合氯化铝溶液中加入碱性物质，使其pH值增加从而加速水解过程。其水解过程主要是铝盐水解，形成单体低聚物进而形成低聚物、高聚物以及更大的聚集体，通过羟基桥联作用形成网络结构。
本发明中使用的聚丙烯酰胺为阳离子聚丙烯酰胺，与铝凝胶有很好的配伍性。虽然单一的铝凝胶体系具有很高的强度，但其形成的冻胶呈蜂窝状且弹性较差。阳离子聚丙烯酰胺在体系中一方面可以与有机铬交联形成弱凝胶，提高体系的韧性；另一方面与部分的聚合氯化铝络合形成网络结构，提高铝凝胶的弹性并降低体系的脱水率。
本发明中使用的铬交联剂可与部分阳离子聚合物交联反应，形成弱凝胶，增强体系的粘弹性。
本发明中使用的有机酸可调节体系的反应速率，进而控制凝胶的成胶时间。在高温油藏条件下(≥90℃)，体系的成胶时间随温度的升高大大缩短。有机酸的加入一方面可以调节成胶液的pH值，控制聚合氯化铝的水解速率，另一方面，有机酸可以与铬交联剂络合，降低聚合物与铬的交联速度，从而达到延缓整个体系的成胶时间。
本发明提供的复合铝凝胶堵剂的制备方法，包括步骤如下：
(1)配制1％的阳离子聚丙烯酰胺母液，充分搅拌，使其完全溶解；
(2)取定量的聚合氯化铝加入水中，搅拌均匀，使其完全溶解，随后依次加入强制水解剂、铬交联剂，搅拌均匀；最后加入定量的阳离子聚合物母液，余量加水，搅拌均匀；
(3)将步骤(2)得到的物料密封，分别置于不同油藏温度下老化，即得复合铝凝胶堵剂。
根据本发明，上述复合铝凝胶堵剂的应用，作为堵剂用于低渗透裂缝油藏的调剖封堵，提高水驱波及系数，进而提高原油采收率。
本发明的有益效果如下：
1、本发明配制的成胶液粘度低，在低渗透油藏具有良好的注入性。
2、本发明所提供的复合铝凝胶堵剂成胶时间3h-50h可调，适用于裂缝油藏的深部调剖。
3、本发明的复合铝凝胶具有较高的强度以及弹性，老化10天的弹性模量大于10000Pa，脱水率小于5％。
4、本发明的复合铝凝胶具有良好的耐温(70-130℃)耐盐(0-220000mg/L)性，制备成本低，适用于苛刻油藏条件调剖封堵。
5、本发明的复合铝凝胶通过选用不同盐基度的聚合氯化铝，高盐基度制备的复合铝凝胶在中等油藏温度下，凝胶具有很好的稳定性以及较高的封堵强度，突破压力大于5MPa；在高温油藏条件下，低盐基度制备的复合铝凝胶在柠檬酸的作用下成胶时间长，封堵强度高，适用于低渗透裂缝油藏的深部调剖封堵。
6、本发明的复合铝凝胶体系具有较好的解堵性，该体系成胶后可使用土酸降解，降解效果好，对地层伤害小。
具体实施方式：
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明书，但不限于此。
实施例中所用原料均为常规原料。
实施例中所用的聚合氯化铝的盐基度由油藏温度决定。在中等温度油藏条件下，选用80％盐基度的聚合氯化铝，油藏温度大于90℃时，选用60％盐基度的聚合氯化铝。筛选标准如下：
1、成胶时间
复合铝凝胶的成胶时间随着盐基度的增加而减少，在中等油藏温度下，体系成胶时间较长，因此优选盐基度高的聚合氯化铝。在高温油藏下，体系成胶时间大大缩短，优选盐基度低的聚合氯化铝可以延长体系在高温条件下的成胶时间，结果如表1所示。
表1 聚合氯化铝盐基度对成胶时间的影响
2、凝胶强度
复合铝凝胶的成胶强度随着盐基度的增大而提高，在中等油藏温度下，体系成胶反应的程度相对较低，强度弱于高温油藏，因此优选盐基度高的聚合氯化铝提高体系成胶强度。在高温油藏下，体系成胶反应程度高，形成的凝胶强度较高，选用盐基度低的聚合氯化铝即可满足强度要求，并结合成胶时间的要求，因此在高温油藏优选盐基度相对低的聚合氯化铝，结果如表2所示。
表2 聚合氯化铝盐基度对凝胶强度的影响(老化5天)
3、脱水率
随着温度的升高，盐基度越大，复合铝凝胶的脱水率越高。脱水率增加会降低体系的强度以及封堵能力，因此在满足成胶时间以及凝胶强度的条件下，尽量控制体系的脱水率。因此在中等油藏温度下优选盐基度高的聚合氯化铝，在高温油藏优选盐基度低的聚合氯化铝，结果如表3所示。
表3 聚合氯化铝盐基度对脱水率的影响(老化100天)
为了更加清楚地理解本发明，现结合实施例进行详细的阐述，但本发明所保护范围不仅限于此。实施例中配置1％阳离子聚丙烯酰胺母液备用，聚丙烯酰胺的离子度为5％，分子量700-800万。
实施例1：
配制100g的成胶液，在烧杯中加入8g盐基度80％的聚合氯化铝，加入50g的水，搅拌使聚合物氯化铝完全溶解，加入2g尿素、1g乙酸铬、0.1g柠檬酸，搅拌均匀，使其充分混合，再加入10g的1％的阳离子聚丙烯酰胺母液，余量加水，搅拌10min，即得到本发明所述的复合氯化铝成胶液。将其放置于安瓿瓶中，密封，放置于80℃恒温水浴中测定其成胶特性。
实施例2：
配制100g的成胶液，在烧杯中加入8g盐基度60％的聚合氯化铝，加入50g的水，搅拌使聚合物氯化铝完全溶解，加入2g尿素、1g乙酸铬、0.1g柠檬酸，搅拌均匀，使其充分混合，再加入10g的1％的阳离子聚丙烯酰胺母液，余量加水，搅拌10min，即得到本发明所述的复合氯化铝成胶液。将其放置于安瓿瓶中，密封，放置于110℃恒温油浴中测定其成胶特性。
实施例3：
配制100g的成胶液，在烧杯中加入6g盐基度80％的聚合氯化铝，加入50g的水，搅拌使聚合物氯化铝完全溶解，加入2g尿素、1g乙酸铬、0.1g柠檬酸，搅拌均匀，使其充分混合，再加入10g的1％的阳离子聚丙烯酰胺母液，余量加水，搅拌10min，即得到本发明所述的复合氯化铝成胶液。将其放置于安瓿瓶中，密封，放置于80℃恒温水浴中测定其成胶特性。
实施例4：
配制100g的成胶液，在烧杯中加入10g盐基度80％的聚合氯化铝，加入50g的水，搅拌使聚合物氯化铝完全溶解，加入2g尿素、1g乙酸铬、0.1g柠檬酸，搅拌均匀，使其充分混合，再加入10g的1％的阳离子聚丙烯酰胺母液，余量加水，搅拌10min，即得到本发明所述的复合氯化铝成胶液。将其放置于安瓿瓶中，密封，放置于80℃恒温水浴中测定其成胶特性。
实施例5：
配制100g的成胶液，在烧杯中加入8g盐基度80％的聚合氯化铝，加入50g的水，搅拌使聚合物氯化铝完全溶解，加入4g尿素、1g乙酸铬、0.1g柠檬酸，搅拌均匀，使其充分混合，再加入10g的1％的阳离子聚丙烯酰胺母液，余量加水，搅拌10min，即得到本发明所述的复合氯化铝成胶液。将其放置于安瓿瓶中，密封，放置于80℃恒温水浴中测定其成胶特性。
实施例6：
配制100g的成胶液，在烧杯中加入6g盐基度60％的聚合氯化铝，加入50g的水，搅拌使聚合物氯化铝完全溶解，加入4g尿素、1g乙酸铬、0.1g柠檬酸，搅拌均匀，使其充分混合，再加入10g的1％的阳离子聚丙烯酰胺母液，余量加水，搅拌10min，即得到本发明所述的复合氯化铝成胶液。将其放置于安瓿瓶中，密封，放置于110℃恒温油浴中测定其成胶特性。
实施例7：
配制100g的成胶液，在烧杯中加入8g盐基度60％的聚合氯化铝，加入50g的水，搅拌使聚合物氯化铝完全溶解，加入5g尿素、1g乙酸铬、0.2g柠檬酸，搅拌均匀，使其充分混合，再加入10g的0.5％的阳离子聚丙烯酰胺母液，余量加水，搅拌10min，即得到本发明所述的复合氯化铝成胶液。将其放置于安瓿瓶中，密封，放置于110℃恒温油浴中测定其成胶特性。
对比例1：
配制100g的成胶液，在烧杯中加入8g盐基度80％的聚合氯化铝，加入50g的水，搅拌使聚合物氯化铝完全溶解，加入2g氢氧化钠、1g乙酸铬、0.1g柠檬酸，搅拌均匀，使其充分混合，再加入10g的1％的阳离子聚丙烯酰胺母液，余量加水，搅拌10min，即得到本发明所述的复合氯化铝成胶液。将其放置于安瓿瓶中，密封，放置于80℃恒温水浴中测定其成胶特性。
对比例2：
配制100g的成胶液，在烧杯中加入8g盐基度60％的聚合氯化铝，加入50g的水，搅拌使聚合物氯化铝完全溶解，加入2g尿素、1g乙酸铬、0.1g柠檬酸，搅拌均匀，使其充分混合，再加入10g的1％的阳离子聚丙烯酰胺母液，余量加水，搅拌10min，即得到本发明所述的复合氯化铝成胶液。将其放置于安瓿瓶中，密封，放置于80℃恒温水浴中测定其成胶特性。
对比例3：
配制100g的成胶液，在烧杯中加入4g盐基度80％的聚合氯化铝，加入50g的水，搅拌使聚合物氯化铝完全溶解，加入2g尿素、1g乙酸铬、0.1g柠檬酸，搅拌均匀，使其充分混合，再加入10g的1％的阳离子聚丙烯酰胺母液，余量加水，搅拌10min，即得到本发明所述的复合氯化铝成胶液。将其放置于安瓿瓶中，密封，放置于80℃恒温水浴中测定其成胶特性。
对比例4：
配制100g的成胶液，在烧杯中加入8g盐基度80％的聚合氯化铝，加入50g的水，搅拌使聚合物氯化铝完全溶解，加入2g尿素、1g乙酸铬、0.1g柠檬酸，余量加水，搅拌均匀，使其充分混合，即得到本发明所述的复合氯化铝成胶液。将其放置于安瓿瓶中，密封，放置于80℃恒温水浴中测定其成胶特性。
对比例5：
配制100g的成胶液，在烧杯中加入8g盐基度80％的聚合氯化铝，加入50g的水，搅拌使聚合物氯化铝完全溶解，加入2g尿素、0.1g柠檬酸，搅拌均匀，使其充分混合，再加入10g的1％的阳离子聚丙烯酰胺母液，余量加水，搅拌10min，即得到本发明所述的复合氯化铝成胶液。将其放置于安瓿瓶中，密封，放置于80℃恒温水浴中测定其成胶特性。
对比例6：
配制100g的成胶液，在烧杯中加入8g盐基度80％的聚合氯化铝，加入50g的水，搅拌使聚合物氯化铝完全溶解，加入2g尿素、1g乙酸铬、0.1g柠檬酸，搅拌均匀，使其充分混合，再加入10g的1％的阳离子聚丙烯酰胺母液，余量加水，搅拌10min，即得到本发明所述的复合氯化铝成胶液。将其放置于安瓿瓶中，密封，放置于110℃恒温油浴中测定其成胶特性。
对比例7：
配制100g的成胶液，在烧杯中加入8g盐基度60％的聚合氯化铝，加入50g的水，搅拌使聚合物氯化铝完全溶解，加入2g尿素、1g乙酸铬，搅拌均匀，使其充分混合，再加入10g的1％的阳离子聚丙烯酰胺母液，余量加水，搅拌10min，即得到本发明所述的复合氯化铝成胶液。将其放置于安瓿瓶中，密封，放置于110℃恒温油浴中测定其成胶特性。
封堵性能评价：
考察上述实施例1-2与对比例1-7所提供的复合铝凝胶的封堵能力。使用内径为1mm、长度为0.5m的不锈钢细管模拟裂缝，考察堵剂在细管中的封堵能力，具体实验过程如下：1)管线清洗，将酒精注入到细管中浸泡一段时间，然后用清水冲洗，最后用成胶液润洗，保证管线中午杂物；2)成胶液的注入与老化，将成胶液均匀的注入清洗后的管线中，直至出口端有大量成胶液流出，然后将入口端与出口端密封，放于恒温水浴或油浴中老化，使其成胶；3)注水驱替，待成胶液在细管中老化10天后，以1ml/min的水驱速度驱替细管中的堵剂，记录压力变化，将出口端流出的第一滴液滴并连续出液时的压力记为突破压力。
实施例1与对比例1-6制备的复合铝凝胶成胶性能，如表4所示。
表4 不同体系复合铝凝胶成胶性能测定与评价
从表4可以看出，对比例1用氢氧化钠做强制水解剂，虽然能够形成高强度凝胶，但其成胶时间极短，脱水率相对较高，难以保证堵剂深部调剖封堵。对比例2用盐基度为60％的聚合氯化铝，能够满足成胶时间与脱水率的要求，但其强度相对较弱，此外应用盐基为80％的聚合氯化铝均能满足成胶时间、强度以及脱水率的要求。对比例3使用4％的聚合氯化铝，其成胶后强度大大降低，不利于裂缝的封堵。对比例4、5体系中分别不加聚丙烯酰胺和铬交联剂，形成的凝胶强度相对较弱，弹性较差，同时封堵能力明显降低。对于例6温度升高，凝胶强度大大增加，但其脱水率很高。
实施例2与对比例2、6、7制备的复合铝凝胶成胶性能，如表5所示。
表5 不同体系复合铝凝胶成胶性能测定与评价
从表5可以看出，对比例2温度升高，对堵剂强度有很大的提高，但其脱水率大大增加。对比例6在高温下，使用高盐基度的聚合氯化铝成胶时间明显缩短，脱水率显著增加，封堵能力变差。对比例7不加有机酸，凝胶成胶时间急剧缩短且脱水率大大增加。
以上结果表明：本发明提供的堵剂具有良好的稳定性以及优异的封堵性能，。所以本高强度堵剂可有效封堵水驱窜流，有利于原油采收率的提高，而且具有长期稳定性。
Claims (10)
1.一种复合铝凝胶堵剂，包括如下质量百分比的组分组成：
聚合氯化铝6％-10％、强制水解剂2％-4％、聚丙烯酰胺0.05％-0.1％、铬交联剂1％-2％、有机酸0.1％-0.2％，余量为水。
2.根据权利要求1所述的复合铝凝胶堵剂，其特征在于，所述的复合铝凝胶堵剂，包括如下质量百分比的组分组成：
聚合氯化铝8％、强制水解剂2％-4％、聚丙烯酰胺0.1％、铬交联剂1％、有机酸0.1％，余量为水。
3.根据权利要求1所述的复合铝凝胶堵剂，其特征在于，所述的复合铝凝胶堵剂，包括如下质量百分比的组分组成：
聚合氯化铝8％、强制水解剂2％、聚丙烯酰胺0.1％、铬交联剂1％、有机酸0.15％，余量为水。
4.根据权利要求1所述的复合铝凝胶堵剂，其特征在于，所述的聚合氯化铝的盐基度为40％-80％；
优选的，适用于70℃-90℃中低温油藏温度的盐基度为80％，适用于＞90℃的高温油藏温度的盐基度为60％。
5.根据权利要求1所述的复合铝凝胶堵剂，其特征在于，所述的强制水解剂是尿素。
6.根据权利要求1所述的复合铝凝胶堵剂，其特征在于，所述的聚丙烯酰胺为非离子或阳离子聚丙烯酰胺，优选阳离子聚丙烯酰胺；
优选的，阳离子聚丙烯酰胺的离子度为5％-30％；
优选的，阳离子聚丙烯酰胺的分子量700-800万。
7.根据权利要求1所述的复合铝凝胶堵剂，其特征在于，所述的铬交联剂是乙酸铬。
8.根据权利要求1所述的复合铝凝胶堵剂，其特征在于，所述的有机酸是柠檬酸。
9.权利要求1所述的复合氯化铝堵剂的制备方法，包括步骤如下：
(1)配制1％的阳离子聚丙烯酰胺母液，充分搅拌，使其完全溶解；
(2)取定量的聚合氯化铝加入水中，搅拌均匀，使其完全溶解，随后依次加入强制水解剂、铬交联剂，搅拌均匀；最后加入定量的阳离子聚合物母液，余量加水，搅拌均匀；
(3)将步骤(2)得到的物料密封，分别置于不同油藏温度下老化，即得复合铝凝胶堵剂。
10.权利要求1所述的复合铝凝胶堵剂的应用，作为堵剂用于低渗透裂缝油藏的调剖封堵。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115074097A (zh) * | 2022-06-02 | 2022-09-20 | 重庆科技学院 | 一种可深部调剖无机颗粒凝胶的流体及其制备方法和应用 |
| CN116333705A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-06-27 | 长江大学 | 适用于高温油藏的响应性凝胶暂堵剂及其制备方法和应用 |
| CN118580843A (zh) * | 2024-08-06 | 2024-09-03 | 东营市科诺石油技术有限责任公司 | 一种深部调剖堵水材料及其制备方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1420153A (zh) * | 2002-12-06 | 2003-05-28 | 华东理工大学 | 一种柠檬酸铝型采油添加剂及其制备方法 |
| CN103980872A (zh) * | 2014-05-15 | 2014-08-13 | 中国地质大学（北京） | 一种适用于低温油藏的环境友好型冻胶堵剂及应用 |
| CN104140801A (zh) * | 2013-10-29 | 2014-11-12 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种铝凝胶调驱剂及其制备方法 |
| CN104234676A (zh) * | 2014-08-28 | 2014-12-24 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种利用三元复合驱采出污水进行深部调剖的方法 |
| CN105712865A (zh) * | 2014-12-02 | 2016-06-29 | 中国石油天然气股份有限公司 | 固体柠檬酸铝交联剂、其制备方法及其应用 |
| CN107384343A (zh) * | 2017-06-27 | 2017-11-24 | 任丘市泰华石油科技有限公司 | 一种耐高温油藏调剖堵水剂 |
| CN109679603A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-04-26 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种复合离子聚合物凝胶及其制备方法 |
| CN109915093A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-06-21 | 东北石油大学 | 一种“堵/调/驱”一体化提高油藏采收率的方法 |
-
2021
- 2021-04-09 CN CN202110381262.7A patent/CN113234425B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1420153A (zh) * | 2002-12-06 | 2003-05-28 | 华东理工大学 | 一种柠檬酸铝型采油添加剂及其制备方法 |
| CN104140801A (zh) * | 2013-10-29 | 2014-11-12 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种铝凝胶调驱剂及其制备方法 |
| CN103980872A (zh) * | 2014-05-15 | 2014-08-13 | 中国地质大学（北京） | 一种适用于低温油藏的环境友好型冻胶堵剂及应用 |
| CN104234676A (zh) * | 2014-08-28 | 2014-12-24 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种利用三元复合驱采出污水进行深部调剖的方法 |
| CN105712865A (zh) * | 2014-12-02 | 2016-06-29 | 中国石油天然气股份有限公司 | 固体柠檬酸铝交联剂、其制备方法及其应用 |
| CN107384343A (zh) * | 2017-06-27 | 2017-11-24 | 任丘市泰华石油科技有限公司 | 一种耐高温油藏调剖堵水剂 |
| CN109679603A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-04-26 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种复合离子聚合物凝胶及其制备方法 |
| CN109915093A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-06-21 | 东北石油大学 | 一种“堵/调/驱”一体化提高油藏采收率的方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115074097A (zh) * | 2022-06-02 | 2022-09-20 | 重庆科技学院 | 一种可深部调剖无机颗粒凝胶的流体及其制备方法和应用 |
| CN115074097B (zh) * | 2022-06-02 | 2023-08-18 | 重庆科技学院 | 一种可深部调剖无机颗粒凝胶的流体及其制备方法和应用 |
| CN116333705A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-06-27 | 长江大学 | 适用于高温油藏的响应性凝胶暂堵剂及其制备方法和应用 |
| CN118580843A (zh) * | 2024-08-06 | 2024-09-03 | 东营市科诺石油技术有限责任公司 | 一种深部调剖堵水材料及其制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
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