一种具有高封堵性能的改性调驱剂及其制备方法与流程

本发明涉及调驱剂，具体涉及一种具有高封堵性能的改性调驱剂及其制备方法。

背景技术：

1、在油田开发持续深化的过程中，各类调驱材料与处理剂已成为改善油藏动用程度、提高采收率的关键技术手段，但现有调驱体系在实际应用中仍存在诸多难以克服的缺陷。传统调驱剂多以天然植物纤维、无机颗粒或单一聚合物为主，在高温、高矿化度的地层环境中，普遍存在结构稳定性差、耐温抗盐能力不足的问题，长期使用易出现溶胀、破碎与降解失效的情况，难以维持稳定的封堵效果。同时，多数调驱材料依赖复杂的制备工艺，生产流程繁琐、成本较高，且颗粒强度与抗剪切性能有限，在地层流体长期冲刷下易发生变形、分散，导致封堵强度快速下降，无法满足深部调驱的长效需求。此外，传统调驱剂在非均质油藏、裂缝-孔洞型复杂油藏中的运移与分布能力较弱，难以实现对高渗透通道的精准封堵，液流转向效果有限，无法充分调动中低渗透层的剩余油，严重制约了调驱作业的整体效果。

2、发明专利 cn114214365b 公开了一种植物纤维颗粒调驱剂技术，但其所用原料为植物纤维，来源与结构均有局限，且整体耐温上限仅100℃，无法满足深井高温地层需求。该技术依赖微生物发酵与浸油改性，工艺复杂、周期长，颗粒强度与抗剪切能力有限，长期冲刷下易变形、失效。同时，植物纤维体系无重金属稳定化机制，无法适配污泥基固废资源化路线，在高温高矿化度、裂缝-孔洞型复杂油藏中，封堵稳定性、运移能力与长效性均存在明显短板，难以实现高效、稳定、环保的深部调驱需求。

3、现有调驱技术还存在适配性差、功能单一等突出短板，多数产品仅能实现简单的封堵作用，缺乏对不同地层条件的灵活适应能力，在处理复杂油藏时往往出现封堵不均、窜流严重等问题。部分调驱剂虽能在短期内实现一定封堵效果，但随着地层温度、矿化度与压力的变化，性能衰减明显，稳定性与可靠性难以保障。同时，传统技术难以兼顾运移能力、封堵强度与长效稳定性，在多级孔隙结构、高裂缝发育的油藏中，易出现封堵深度不足、作用距离短、有效周期短等问题，无法满足现代油田高效、稳定、绿色开发的客观要求。

4、因此，提供一种适配高温高矿化度油藏的改性调驱剂，是本领域亟待解决的重要问题。

技术实现思路

1、为解决现有技术中的问题，本发明提供了一种具有高封堵性能的改性调驱剂及其制备方法。具体地，本发明的技术方案包括以下步骤：

2、一种具有高封堵性能的改性调驱剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

3、氯化胆碱、氢氧化钾和l-脯氨酸混合搅拌反应胆碱脯氨酸离子液体；

4、污泥干粉、去离子水和胆碱脯氨酸离子液体水溶液混合搅拌反应得到离子液体改性污泥；

5、氨基修饰二硫化钼纳米片和硅烷偶联剂kh-560混合搅拌反应得到环氧基修饰二硫化钼；

6、离子液体改性污泥、三乙胺和环氧基修饰二硫化钼混合搅拌反应得到改性污泥；

7、白油和乳化剂混合搅拌得到油相；

8、去离子水、胶凝剂、糖浆、葡萄糖、改性污泥、丙烯酰胺、n,n’-亚甲基双丙烯酰胺混合搅拌得到水相；

9、水相滴加到油相中得到乳液；

10、上述乳液、过硫酸铵和四甲基乙二胺混合搅拌反应制得所述改性调驱剂。

11、进一步地，所述氯化胆碱、氢氧化钾和l-脯氨酸的重量比为10：3.6~3.8：7.8~8.0。

12、进一步地，所述氯化胆碱、氢氧化钾和l-脯氨酸混合搅拌反应的条件包括反应温度24~26℃和反应时间4~6h。

13、进一步地，所述胆碱脯氨酸离子液体水溶液的浓度为0.4~0.6mol/l。

14、进一步地，所述污泥干粉、去离子水和胆碱脯氨酸离子液体水溶液的重量比为10：40~60：25~35。

15、进一步地，所述污泥干粉、去离子水和胆碱脯氨酸离子液体水溶液混合搅拌反应的条件包括反应温度70~90℃和反应时间4~6h；胆碱脯氨酸离子液体中含有羧基，可与污泥中的重金属离子形成配位键，将重金属离子固定在污泥中，降低其浸出毒性。

16、进一步地，所述氨基修饰二硫化钼纳米片的粒径为80nm。

17、进一步地，所述氨基修饰二硫化钼纳米片和硅烷偶联剂kh-560的重量比为10：4~6。

18、进一步地，所述氨基修饰二硫化钼纳米片和硅烷偶联剂kh-560混合搅拌反应的条件包括反应温度55~65℃和反应时间6~8h；

19、进一步地，所述离子液体改性污泥、三乙胺和环氧基修饰二硫化钼的重量比为10：0.2~0.3：0.8~1.2。

20、进一步地，所述离子液体改性污泥、三乙胺和环氧基修饰二硫化钼混合搅拌反应的条件包括反应温度110~130℃和反应时间8~10h；环氧基修饰二硫化钼中的环氧基与离子液体改性污泥表面的游离羟基发生开环反应。

21、进一步地，所述乳化剂为司盘-80。

22、进一步地，所述胶凝剂为黄原胶。

23、进一步地，所述糖浆的浓度为75wt%。

24、进一步地，所述白油和乳化剂混合搅拌的条件包括搅拌转速300~400r/min和搅拌时间20~30min。

25、进一步地，所述去离子水、胶凝剂、糖浆、葡萄糖、改性污泥、丙烯酰胺、n,n’-亚甲基双丙烯酰胺混合搅拌的条件包括搅拌转速200~300r/min和搅拌时间70~90min。

26、进一步地，所述乳液、过硫酸铵和四甲基乙二胺混合搅拌反应的条件包括反应温度50~60℃和反应时间4~6h。

27、进一步地，所述白油、乳化剂、去离子水、胶凝剂、糖浆、葡萄糖、改性污泥、丙烯酰胺、n,n’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵和四甲基乙二胺的重量比为11~13：2.5~3.5：36~48：4~6：1.5~2.5：14~16：18~22：0.08~0.12：0.04~0.06：0.02~0.03。

28、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

29、（1）本发明选用市政脱水污泥、胆碱脯氨酸离子液体和氨基修饰二硫化钼纳米片为原料，通过连续化学改性解决各材料的缺陷，先通过离子液体配位固定污泥中重金属并活化表面官能团，再将硅烷偶联剂改性后的二硫化钼纳米片共价接枝到污泥表面，形成致密物理阻隔层，彻底解决重金属溶出与界面结合力弱的难题，并构建三维网络结构，利用二硫化钼的层间滑移特性赋予调驱剂运移能力，并采用糖浆、葡萄糖等生物基助剂协同调控凝胶溶胀速度与胶凝时间，适配深部调驱施工要求。

30、（2）本发明通过多材料协同作用实现性能跃升，化学配位与物理包覆的双重屏障确保重金属浸出达标，三维增强结构提升封堵强度与抗冲刷能力，二硫化钼的化学稳定性结合离子液体的阳离子屏蔽作用显著增强耐温抗盐性，层间滑移与凝胶粘弹性的协同则实现了深部液流转向，在极端地层条件下仍能保持稳定的封堵效果，有效期更长。同时以市政污泥为主要原料大幅降低了生产成本，实现了固废的再利用。

1.一种具有高封堵性能的改性调驱剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述一种具有高封堵性能的改性调驱剂的制备方法，其特征在于，所述氯化胆碱、氢氧化钾和l-脯氨酸的重量比为10：3.6~3.8：7.8~8.0；所述氯化胆碱、氢氧化钾和l-脯氨酸混合搅拌反应的条件包括反应温度24~26℃和反应时间4~6h；所述胆碱脯氨酸离子液体水溶液的浓度为0.4~0.6mol/l。

3.如权利要求1所述一种具有高封堵性能的改性调驱剂的制备方法，其特征在于，所述污泥干粉、去离子水和胆碱脯氨酸离子液体水溶液的重量比为10：40~60：25~35；所述污泥干粉、去离子水和胆碱脯氨酸离子液体水溶液混合搅拌反应的条件包括反应温度70~90℃和反应时间4~6h；所述氨基修饰二硫化钼纳米片的粒径为80nm；所述氨基修饰二硫化钼纳米片和硅烷偶联剂kh-560的重量比为10：4~6；所述氨基修饰二硫化钼纳米片和硅烷偶联剂kh-560混合搅拌反应的条件包括反应温度55~65℃和反应时间6~8h。

4.如权利要求1所述一种具有高封堵性能的改性调驱剂的制备方法，其特征在于，所述离子液体改性污泥、三乙胺和环氧基修饰二硫化钼的重量比为10：0.2~0.3：0.8~1.2；所述离子液体改性污泥、三乙胺和环氧基修饰二硫化钼混合搅拌反应的条件包括反应温度110~130℃和反应时间8~10h。

5.如权利要求1所述一种具有高封堵性能的改性调驱剂的制备方法，其特征在于，所述乳化剂为司盘-80；所述胶凝剂为黄原胶；所述糖浆的浓度为75wt%。

6.如权利要求1所述一种具有高封堵性能的改性调驱剂的制备方法，其特征在于，所述白油和乳化剂混合搅拌的条件包括搅拌转速300~400r/min和搅拌时间20~30min。

7.如权利要求1所述一种具有高封堵性能的改性调驱剂的制备方法，其特征在于，所述去离子水、胶凝剂、糖浆、葡萄糖、改性污泥、丙烯酰胺、n,n’-亚甲基双丙烯酰胺混合搅拌的条件包括搅拌转速200~300r/min和搅拌时间70~90min。

8.如权利要求1所述一种具有高封堵性能的改性调驱剂的制备方法，其特征在于，所述乳液、过硫酸铵和四甲基乙二胺混合搅拌反应的条件包括反应温度50~60℃和反应时间4~6h。

9.如权利要求1所述一种具有高封堵性能的改性调驱剂的制备方法，其特征在于，所述白油、乳化剂、去离子水、胶凝剂、糖浆、葡萄糖、改性污泥、丙烯酰胺、n,n’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵和四甲基乙二胺的重量比为11~13：2.5~3.5：36~48：4~6：1.5~2.5：14~16：18~22：0.08~0.12：0.04~0.06：0.02~0.03。

10.一种具有高封堵性能的改性调驱剂，其特征在于，通过权利要求1~9任一所述一种具有高封堵性能的改性调驱剂的制备方法制备得到。