CN102516960B

CN102516960B - 一种微悬浮自选择堵调剂及应用方法

Info

Publication number: CN102516960B
Application number: CN 201110314460
Authority: CN
Inventors: 谢刚; 吴刚; 张黎黎; 巨登峰; 林莎; 杜清珍; 谢娟; 李翠琴
Original assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Current assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Priority date: 2011-10-17
Filing date: 2011-10-17
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2031-10-17
Also published as: CN102516960A

Abstract

微悬浮自选择堵调剂，应用于中高含水油藏的层内自选择堵调剂，在中高含水复杂油藏的层内、水平井、以及次生大孔道的自选择堵调。沥青5～50％；石蜡1～5％；十八烷基三甲基氯化铵0.5～1.0％；羟甲基纤维素钠0.1～0.15％；稳定控制剂：氢氧化钠水溶液5～15％，其余为水。制备方法是通过机械粉碎和胶体磨研磨加工成粒径1um～1mm的稳定微悬浮液。效果是：在40℃～110℃条件下，应用于中高含水油藏的层内自选择堵调。主剂沥青可完全溶于轻质油，不溶于水；析出塑性胶体。通过主剂软化点的合理选择及组配，可实现不同强度的堵塞。

Description

一种微悬浮自选择堵调剂及应用方法

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，提供了一种基于沥青和石蜡为主要材料的自选择堵调剂及应用方法，可用于层内选择性堵水。

背景技术

目前，油井堵水调剖技术一直是油田改善注水开发效果，实现油藏稳产的有效手段。现有的自选择封堵技术主要有两大类。

一类是高分子水凝胶，特点是依靠粘滞阻力控制水流速度，在水中具有一定的膨胀性，在油中有一定的收缩性，故有一定的选择性，但封堵强度较低；

一类是乳化稠油和改性沥青，其特点是可油溶，选择性较强，但性能有局限。乳化稠油以改变岩石表面润湿相和贾敏效应起到堵水作用，选择性强，强度低；改性沥青依靠松散堆积，以机械堵塞为主，限制了选择性。

油田进入高含水或特高含水开采后，油藏原生非均质及长期水驱使非均质性进一步加剧，油层中逐渐形成高渗透通道或大孔道，使地层压力场、流线场形成定势，油水井间形成水流优势通道，造成水驱“短路”，现有堵调技术不能很好满足复杂油水运动关系，特别是针对水平井开发的可实现层内自选择性调控产水通道的堵调剂及应用技术均不成熟。

中国专利公开号：CN101092556A，提供了一种“钻井液用油溶性阳离子型广谱暂堵剂”。它由油溶性材料、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、环氧丙基苄基二(十八酰胺乙基)铵盐、阳离子咪唑啉表面活性剂、二苄基二(十八酰胺乙基)铵盐、羧甲基纤维素或羟乙基纤维素、氯化钙和余量为水组成。具有油溶性好、软化程度大、软化点范围宽、正电性强，具润滑性、抑制性和降滤失作用，对岩心的渗透恢复率高、暂堵深度浅、强度高，返排解堵效果好，不污染环境，劳动强度小，对钻井液施工性能影响小的特点。

发明内容

本发明的目的是：提供一种适用于油水关系复杂的自选择堵调剂及应用方法，实现有针对性地堵水。

本发明采用的技术方案是：一种微悬浮自选择堵调剂，由高软化点沥青微悬浮液和低软化点沥青微悬浮液组成；高软化点沥青微悬浮液重量百分比为10～50％；低软化点沥青微悬浮液，重量百分比为50～90％。

所述的高软化点沥青微悬浮液：各组分重量百分比为：

主剂：沥青：5～50％；

分散剂：十八烷基三甲基氯化铵：0.5～1.0％或十二烷基苯磺酸钠：0.5～1.0％；

稳定剂：羟甲基纤维素(CMC)：0.1～0.15％；

稳定控制剂：氢氧化钠水溶液，5～15％或氯化钙水溶液，5～15％；所述的氢氧化钠水溶液的浓度为10％；所述的氯化钙水溶液的浓度为0.2％。

其余为水，各组分重量百分比之和为百分之百。

所述的低软化点沥青微悬浮液：各组分重量百分比为：

主剂1：沥青：5～50％；

主剂2：石蜡：1～5％；

稳定剂：羟甲基纤维素(CMC)：0.1～0.15％；

稳定控制剂：氢氧化钠水溶液：5～15％或氯化钙水溶液：5～15％；所述的氢氧化钠水溶液的浓度为10％；所述的氯化钙水溶液的浓度为0.2％。其余为水，各组分重量百分比之和为百分之百。

沥青粉，10～50％；沥青粉的生产厂家很多，如：河北通达化工有限公司，产品有10号建筑沥青；100号道路石油沥青；

石蜡，1～5％；生产厂家，如：沧州森林蜡业有限公司，产品：58号石蜡；

不同软化点沥青微悬浮液的制备方法：

1)所述的高软化点沥青微悬浮液制备方法：将软化点为115～125℃的沥青，先用机械方式粉碎至粒径1～3mm的粉末；在常温下，将十八烷基三甲基氯化铵或十二烷基苯磺酸钠和水混合送入转子已经在高速旋转(3000～8000r/min)的胶体磨中，研磨10～15min分钟；制备沥青颗粒粒径平均为0.1～1mm高软化点沥青微悬浮液。

2)所述的低软化点沥青微悬浮液制备方法：将沥青和石蜡加热至110～120℃；将十八烷基三甲基氯化铵或十二烷基苯磺酸钠和水加热至温度为60～90℃，按比例混合送入转子已经在高速旋转(3000～8000r/min)的胶体磨中，研磨10～15min分钟；制备颗粒粒径平均为1～30μm低软化点沥青超微悬浮乳液液。

微悬浮自选择堵调剂的使用方法：所需设备主要由配液罐、水泥车及油管、封隔器、压裂井口组成。

根据油藏温度及油藏储层物性确定悬浮液软化点及用量比例，高软化点沥青微悬浮液用量比例为10～50％；低软化点沥青微悬浮液，用量比例为50～90％。

稳定控制剂类型选择由地层水型及水淹大孔道发育程度确定，地层水矿化度＜2000mg/L，建议使用十八烷基三甲基氯化铵体系；地层水矿化度＞2000mg/L，建议使用十二烷基苯磺酸钠体系。

使用步骤：

1)下入施工管柱前，冲沙洗井至人工井底；下入油管或带有封隔器的卡堵工艺管柱；

2)安装井口装置，连接地面管线，地面管线及井口试压25MPa；

3)座封封隔器，正挤入活性水测吸水指数；

4)在配液罐中加入清水，稀释自选择堵调剂成为工作液，工作液浓度在5～25％之间；

5)用水泥车将工作液正挤注入井中，挤注压力是地层破裂压力的80％～60％；

6)工作液使用条件：地层温度：在40～120℃之间。

本发明的有益效果：微悬浮自选择堵调剂，针对层内选择性堵水，水平井堵水及调控水淹大孔道。堵调剂理化特性为全油溶性材料，不溶于水，经过特殊加工，形成不同软化点、不同稳定特性的水基微悬浮乳液体系。应用时，根据油藏温度和储层物性，从体系中选择高软化点和低软化点体系进行比例和浓度设计，并同时使用阴离子型和阳离子型两种稳定类型，根据地层水矿化度的高低配合使用稳定控制助剂，依次注入地层的性能各异的自选择堵调剂体系，在地层发生复杂的表面化学反应，在稳定控制助剂、和岩石接触以及地层温度作用下体系的稳定性丧失，沥青、石蜡颗粒产生聚集，相互粘黏形成团状物堵塞所占的空间，形成对水流的机械堵塞，或附着于岩石表面，改变岩石表面的润湿性。由于沥青、石蜡溶于油，不溶于水，就保证了其在主水道的堵塞是长期性的，而在剩余油富集区，它的油溶性可以保证堵塞可以逐渐消除，实现自选择堵水。

具体实施方式

本实施例中，所采用的化学原料均为工业级产品，加入比例均为重量百分比。

实施例1：微悬浮自选择堵调剂由高软化点沥青微悬浮液和低软化点沥青微悬浮液组成。

高软化点沥青悬浮液的各组分重量百分比为：

10号建筑沥青，用量50％；阴离子型：十二烷基苯磺酸钠，用量0.8％；羟甲基纤维素钠(CMC)，用量0.1％；稳定控制剂：浓度为0.2％的氯化钙水溶液，用量5％；其余为水。各组分重量百分比之和为百分之百。

低软化点沥青悬浮液的各组分重量百分比为：

100号道路石油沥青，用量50％；石蜡，用量2％；阴离子型：十二烷基苯磺酸钠，用量0.8％；羟甲基纤维素钠(CMC)，用量0.1％；稳定控制剂：浓度为0.2％的氯化钙水溶液，用量5％；其余为水。各组分重量百分比之和为百分之百。

不同软化点沥青微悬浮液的制备方法：

1)高软化点沥青微悬浮液制备：将软化点为115～125℃的沥青，先用机械方式粉碎至粒径2mm的粉末，在常温下，将十二烷基苯磺酸钠、羟甲基纤维素和水，混合进入转子已经在高速旋转(4000r/min)的胶体磨中研磨15min。制备沥青颗粒粒径平均为0.5mm高软化点沥青微悬浮液。

2)低软化点沥青微悬浮液制备：将热沥青和石蜡加热至115℃；将十二烷基苯磺酸钠、羟甲基纤维素纳和水加热至温度为60～90℃，按百分比进入转子已经在高速旋转(4000r/min)的胶体磨中研磨10min。制备颗粒粒径平均为20μm的低软化点沥青超微悬浮乳液液。

应用于中高含水油藏的层内自选择堵调剂的现场使用方法：

所需设备由配液罐、水泥车及油管、封隔器、压裂井口等组成。

高低软化点体系比例及软化点确定，根据油藏温度55℃，油藏储层物性为150×10^-3um²，高软化点沥青微悬浮液软化点为120℃，用量比例20％；低软化点沥青微悬浮液软化点为55℃，用量比例80％。

根据地层水型为NaHCO₃，总矿化度3750mg/L，使用CaCl₂为稳定控制助剂。

使用步骤：

1)下入施工管柱前，冲沙洗井至人工井底；下入光油管或带有封隔器的卡堵工艺管柱；

2)安装井口装置，连接地面管线，地面管线及井口试压25MPa；

3)座封封隔器，正挤入活性水测吸水指数；

4)在配液罐中加入清水，稀释自选择堵调剂成为工作液，工作液浓度为15％；

5)用水泥车将工作液正挤注入井中，挤注压力是地层破裂压力的70％；

6)挤注入井中的工作液16.5m³间。

7)工作液使用条件：本次施工地层温度：55℃。

实施例2：微悬浮自选择堵调剂，由高软化点沥青微悬浮液和低软化点沥青微悬浮液组成。

高软化点沥青悬浮液的各组分重量百分比为：

10号建筑沥青，用量30％；十二烷基苯磺酸钠，用量：0.7％；羟甲基纤维素钠(CMC)，用量0.11％；稳定控制剂：浓度为2％的氯化钙水溶液，用量12％；其余为水。各组分重量百分比之和为百分之百。

低软化点沥青悬浮液的各组分重量百分比为：

100道路石油沥青，用量25％；58号石蜡，用量4％；十八烷基三甲基氯化铵，用量：0.8％；羟甲基纤维素钠(CMC)，用量0.13％；稳定控制剂：浓度为0.2％的氯化钙水溶液，用量15％；其余为水。各组分重量百分比之和为百分之百。

不同软化点沥青微悬浮液的制备方法与实施例1相同。

实施例2的微悬浮自选择堵调剂的现场使用方法，与实施例1基本相同，不同点是：高低软化点体系比例及软化点确定，根据油藏温度62℃，油藏储层物性为168×10^-3um²，高软化点沥青微悬浮液软化点为123℃，用量比例10％；低软化点沥青微悬浮液软化点为50℃，用量比例90％。

根据地层水型为NaHCO₃，总矿化度2890mg/L，使用CaCl₂为稳定控制助剂。本次施工地层温度：62℃。

实施例3：微悬浮自选择堵调剂，由高软化点沥青微悬浮液和低软化点沥青微悬浮液组成。

高软化点沥青悬浮液的各组分重量百分比为：

沥青，用量10％；十八烷基三甲基氯化铵，用量：0.5％；羟甲基纤维素钠(CMC)，用量0.15％；稳定控制剂：浓度为10％的氢氧化钠水溶液，用量10％；其余为水。各组分重量百分比之和为百分之百。

低软化点沥青悬浮液的各组分重量百分比为：

沥青，用量12％；石蜡，用量3％；十八烷基三甲基氯化铵，用量：0.5％；羟甲基纤维素钠(CMC)，用量0.11％；稳定控制剂：浓度为10％的氢氧化钠水溶液，用量10％；其余为水。各组分重量百分比之和为百分之百。

不同软化点沥青微悬浮液的制备方法与实施例1相同。

实施例3的微悬浮自选择堵调剂的现场使用方法，与实施例1基本相同，不同点是：高低软化点体系比例及软化点确定，根据油藏温度58℃，油藏储层物性为168×10^-3um²，高软化点沥青微悬浮液软化点为116℃，用量比例30％；低软化点沥青微悬浮液软化点为60℃，用量比例70％。

根据地层水型为NaHCO₃，总矿化度1108mg/L，使用氢氧化钠为稳定控制助剂。本次施工地层温度：58℃。

Claims

1.一种微悬浮自选择堵调剂，其特征是：由高软化点沥青微悬浮液和低软化点沥青微悬浮液组成；高软化点沥青微悬浮液重量百分比为10～50%；低软化点沥青微悬浮液，重量百分比为50～90%；

所述的高软化点沥青微悬浮液：各组分重量百分比为：

主剂：软化点为115～125℃的沥青：5～50%；

分散剂：十八烷基三甲基氯化铵：0.5～1.0%或十二烷基苯磺酸钠：0.5～1.0%；

稳定剂：羟甲基纤维素：0.1～0.15%；

稳定控制剂：氢氧化钠水溶液，5～15%或氯化钙水溶液，5～15%；所述的氢氧化钠水溶液的浓度为10%；所述的氯化钙水溶液的浓度为0.2%；

其余为水，各组分重量百分比之和为百分之百；

所述的低软化点沥青微悬浮液：各组分重量百分比为：

主剂1：沥青：5～50%；

主剂2：石蜡：1～5%；

稳定剂：羟甲基纤维素：0.1～0.15%；

稳定控制剂：氢氧化钠水溶液：5～15%或氯化钙水溶液：5～15%；所述的氢氧化钠水溶液的浓度为10%；所述的氯化钙水溶液的浓度为0.2%；其余为水，各组分重量百分比之和为百分之百。

2.根据权利要求1所述的微悬浮自选择堵调剂的使用方法，其特征是：所需设备主要有配液罐、水泥车及油管、封隔器、压裂井口；

使用步骤：

1）下入施工管柱前，冲沙洗井至人工井底；下入油管或带有封隔器的卡堵工艺管柱；

2）安装井口装置，连接地面管线，进行地面管线及井口试压25MPa；

3）座封封隔器，正挤活性水测吸水指数；

4）在配液罐中加入清水，稀释自选择堵调剂成为工作液，工作液浓度在5～25%之间；

5）用水泥车将工作液正挤注入井中，挤注压力是地层破裂压力的80%～60%；

6）工作液使用条件：地层温度：在40～120℃之间。