CN102786919A - 乳化沥青调剖剂 - Google Patents

Abstract

乳化沥青调剖剂，应用于油田注水开发过程中调整注水井吸水剖面,提高水驱波及效率。各组分重量百分比为：沥青：45～65％；十二烷基二苯醚二磺酸钠：0.3～1.2％；脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠：0.3～1.2％；脂肪酸聚氧乙烯酯：0.05～0.1％；苯乙基苯基聚氧丙基聚氧乙基醚：0.02～0.8％；焦磷酸钠：0.3～1.5％；超细钙粉：0.02～0.1％；羧甲基纤维素：0.02～0.08％；阴离子聚丙烯酰胺：0.02～0.08％；氢氧化钠：0.000004～0.04％；其余为矿化度小于1000mg/L的淡水。效果是：能有效的进入油藏深部，在注入量占储层预处理半径孔隙体积的1～15％情况下，堵水率大于90％，封堵有效期大于2年，不会对油流通道造成伤害。

Description

乳化沥青调剖剂

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，是一种有效作用时间长的乳化沥青调剖剂，用于油田注水开发过程中调整注水井吸水剖面，提高水驱波及效率，提高原油采收率。

背景技术

在油田注水开发过程中，由于地层的非均质性，注入水窜流和绕流现象严重，注入水常沿高渗透层流动而波及不到含油的低渗透层，使得油井产出液含水急剧上升，水驱波及体积和采收率下降。针对上述问题，调整注水井吸水剖面、防止注入水窜流和绕流的调剖技术在油田开发中得到了广泛的重视和发展。

油田现场应用的调剖剂种类很多，有无机盐类、树脂类、凝胶类等。无机盐调剖剂和树脂类调剖剂选择性差，容易成油层伤害，污染地层，影响产能；聚合物凝胶类调剖剂成本高，抗温抗盐性差，在高温高矿化度条件下易脱水，稳定性差，封堵有效期短。

中国专利公开号：CN101948680A，公开了一种沥青颗粒调剖剂，其采用对沥青进行磺化、改性和粉碎研磨成地层孔喉半径1/3～1/9的细小颗粒，作为调剖剂注入地层，取得了一定的应用效果。但是其工艺复杂，成本较高，在选择性堵水方面还有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的是：提供一种乳化沥青调剖剂，在注入地层后，能够选择性的封堵水流通道，且对油流通道伤害较小，并能持久地对水流通道进行封堵，达到降低油井含水，提高原油采收率的目的。

本发明采用的技术方案是：

一、一种乳化沥青调剖剂的原料包括：

1、沥青：沥青为石油沥青或改性石油沥青，软化点大于20℃。针对特定油藏制备的上述乳化沥青调剖剂，所用沥青或改性沥青选择软化点大于或等于目的油藏的油藏温度。

2、十二烷基二苯醚二磺酸钠：分子式：C₂₄H₃₂O₇S₂Na₂。（苏瑜精细化工十二烷基二苯醚二磺酸钠的合成2002年第19卷第8期）；性质：白色至微黄色粉状或颗粒，无毒、无味，能溶解于水，具有卓越的分散能力、抗硬水能力、抗漂白剂能力等。用途：用于纺织、油漆、农药、石油等行业作乳化剂、分散剂。生产单位：长庆化工集团。

3、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠：又名：乙氧基化烷基硫酸钠、脂肪醇醚硫酸钠。分子式：RO(CH₂CH₂O)n-SO₃Na(n=2或3，R为12～15烷基）。（邵建华化学工程师氨基磺酸为磺化剂合成脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠1991年第3期）。本品为无色或微黄色透明膏状体，易溶于水，是一种多功能高效精细化工原料。广泛应用于日用化工、纺织、石油、皮革、印染等行业，用于洗涤、乳化、润湿、助染、扩散等作用。生产单位：旅顺化工厂。

4、脂肪酸聚氧乙烯酯：分子式：RCOO(CH₂CH₂O)nH(n=2或3，R为12～15烷基）。（魏竹波日用化学工业脂肪酸聚氧乙烯酯的科研动向1985年02期）。性状与用途：外观为琥珀色液体至乳白色固体，属非离子表面活性剂。可溶于水、乙醇及高级脂肪醇，具有良好的乳化、增溶、润湿、分散、柔软及抗静电等表面活性，且无毒、无刺激性。在化妆品、医药、食品、农药、造纸及纺织加工等行业中有着极为广泛的应用。生产单位：长庆化工集团。

5、苯乙基苯基聚氧丙基聚氧乙基醚：别名：苯乙烯基苯酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚。(黄洪周主编中国表面活性剂总览一书，化学工业出版社第469页)；性质：橙黄色流动至半流动液体，溶于水及多种有机溶剂，耐酸碱及硬水，具有优良的乳化、润湿、分散性能，泡沫少，有吸湿性。用途：用作农药乳化剂单体，一般工业上用作乳化剂、润湿剂、分散剂。生产单位：旅顺化工厂。

6、焦磷酸钠：又名：磷酸四钠，无水焦磷酸钠。化学式：Na₄P₂O₇。（茹增祺《无机盐工业》焦磷酸钠生产中的技术问题1991第5期）。化工生产中用作分散剂和乳化剂。还可用于水处理剂、石油钻探等方面，在食品工业中作为品质改良剂、乳化剂、缓冲剂、螯合剂等。生产单位：长庆化工集团。

7、超细钙粉：即粒径在0.02-0.1μm之间的碳酸钙粉末。（孙晓明《无机化学学报》控制沉淀法制备不同形貌的碳酸钙超细粉2001第4期）。它所具有的特殊的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应，广泛应用于橡胶、塑料、造纸、油墨、涂料、保健食品、饲料、日化、制药等领域。生产单位：河北灵寿泽通重钙粉厂。

8、羧甲基纤维素：纤维素的羧甲基团取代产物。（李卓美《油田化学》羧甲基纤维素的合成1987第04期）。羧甲基纤维素为无毒无味的白色絮状粉末，性能稳定，易溶于水，其水溶液为中性或碱性透明粘稠液体，可溶于其它水溶性胶及树脂，不溶于乙醇等有机溶剂。可作为粘合剂、增稠剂、悬浮剂、乳化剂、分散剂、稳定剂、上浆剂等。生产单位：沁阳市福星冶化有限公司。

9、阴离子聚丙烯酰胺：别名：阴离子型部分水解聚丙烯酰胺。（李田霞精细石油化工阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及应用2006第2期）；白色或淡黄色粉末，溶于水，具有澄清净化和增稠作用等。主要用于各种工业废水的絮凝沉降，沉淀澄清处理，石油工业中用于采油、钻井泥浆、废泥浆处理、防止水窜、降低摩阻、提高采收率等。生产单位：长庆化工集团。

10、氢氧化钠。

11、水：矿化度小于1000mg/L的淡水。

一种乳化沥青调剖剂各组分重量百分比为：

沥青：45～65%；

十二烷基二苯醚二磺酸钠：0.3～1.2%；

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠：0.3～1.2%；

脂肪酸聚氧乙烯酯：0.05～0.1%；

苯乙基苯基聚氧丙基聚氧乙基醚：0.02～0.8%；

焦磷酸钠：0.3～1.5%

超细钙粉：0.02～0.1%

羧甲基纤维素：0.02～0.08%；

阴离子聚丙烯酰胺：0.02～0.08%；

氢氧化钠：0.000004～0.04%；

其余为矿化度小于1000mg/L的淡水，各组分重量百分比之和为百分之百。超细钙粉的粒径在0.02-0.1μm之间。

二、一种乳化沥青调剖剂的生产方法：

主要设备：胶体磨

生产方法：

步骤1、将沥青熔融；

步骤2、将十二烷基二苯醚二磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪酸聚氧乙烯酯、苯乙基苯基聚氧丙基聚氧乙基醚、焦磷酸钠、超细钙粉、羧甲基纤维素、阴离子聚丙烯酰胺八种药剂按重量百分比加入按重量百分比计量的矿化度小于1000mg/L的淡水中，搅拌均匀，制成皂液；

步骤3、将氢氧化钠按重量百分比加入上述皂液，搅拌均匀，调节pH值范围为8～12，制成碱性皂液；

步骤4、将上述碱性皂液加热至70～90℃，制成热皂液；

步骤5、将所述熔融的沥青和所述热皂液混合在一起通过胶体磨研磨，研磨时磨盘间距选择50～150μm，电机转速1600～20000转/分钟，每千克皂液研磨时间不低于10分钟，反复研磨直至充分乳化，然后置于容器中，不断搅拌使其冷却至常温即得所述乳化沥青调剖剂。

乳化沥青调剖剂的使用方法简述：用泵将乳化沥青调剖剂从注水井注入地层，注入量占储层预处理半径孔隙体积的1～15%，注入后关井侯凝10～15天，即可达到封堵地层高渗透水流通道的的目的。

本发明的有益效果：本发明乳化沥青调剖剂，在注入量占储层预处理半径孔隙体积的1～15%情况下，堵水率大于90%，封堵有效期大于2年，不会对油流通道造成伤害。

应用范围：本发明是一种有效作用时间长的乳化沥青调剖剂，用于油田注水开发过程中调整注水井吸水剖面，提高水驱波及效率，提高原油采收率。适用于孔喉半径大于4μm的油藏进行调剖。

具体实施方式

实施例1：一种乳化沥青调剖剂各组分重量百分比为：

本实施例所用药品和剂量如下：

沥青：45%；

十二烷基二苯醚二磺酸钠：0.3%；

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠：0.3%；

脂肪酸聚氧乙烯酯：0.05%；

苯乙基苯基聚氧丙基聚氧乙基醚：0.02%；

焦磷酸钠：0.3%

超细钙粉：0.02%

羧甲基纤维素：0.02%；

阴离子聚丙烯酰胺：0.02%；

氢氧化钠：0.000004%；

其余为王窑油田注入水（矿化度为750mg/L），各组分重量百分比之和为百分之百。

本实施例的制备：

步骤1、将沥青熔融；

步骤2、将十二烷基二苯醚二磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪酸聚氧乙烯酯、苯乙基苯基聚氧丙基聚氧乙基醚、焦磷酸钠、超细钙粉、羧甲基纤维素、阴离子聚丙烯酰胺八种药剂按重量百分比加入按重量百分比计量的矿化度为750mg/L的淡水中，搅拌均匀，制成皂液；

步骤3、将氢氧化钠按重量百分比加入上述皂液，搅拌均匀，调节pH值至8，制成碱性皂液；

步骤4、将上述碱性皂液加热至70℃，制成热皂液；

步骤5、将所述熔融的沥青和所述热皂液混合在一起通过胶体磨研磨，研磨时磨盘间距选择50μm，电机转速1600转/分钟，每千克皂液研磨时间不低于10分钟，反复研磨直至充分乳化，然后置于容器中，不断搅拌使其冷却至常温即得所述乳化沥青调剖剂。

实施例1的使用效果：实施例1制备的乳化沥青调剖剂，50℃下放置30天未见明显破乳沉降现象。在王窑油田王22-04井调整注水井吸水剖面，乳化沥青调剖剂注入量1500m³，封堵后，对应井组油井平均含水下降15.5%，日增油6.6吨。

实施例2：一种乳化沥青调剖剂各组分重量百分比为：

本实施例所用药品和剂量如下：

沥青：50%；

十二烷基二苯醚二磺酸钠：0.5%；

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠：0.5%；

脂肪酸聚氧乙烯酯：0.08%；

苯乙基苯基聚氧丙基聚氧乙基醚：0.1%；

焦磷酸钠：0.6%

超细钙粉：0.06%

羧甲基纤维素：0.04%；

阴离子聚丙烯酰胺：0.04%；

氢氧化钠：0.0004%；

其余为王窑油田注入水（矿化度为750mg/L），各组分重量百分比之和为百分之百。

本实施例的制备：

步骤1、将沥青熔融；

步骤2、将十二烷基二苯醚二磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪酸聚氧乙烯酯、苯乙基苯基聚氧丙基聚氧乙基醚、焦磷酸钠、超细钙粉、羧甲基纤维素、阴离子聚丙烯酰胺八种药剂按重量百分比加入按重量百分比计量的矿化度为750mg/L的淡水中，搅拌均匀，制成皂液；

步骤3、将氢氧化钠按重量百分比加入上述皂液，搅拌均匀，调节pH值至10，制成碱性皂液；

步骤4、将上述碱性皂液加热至75℃，制成热皂液；

步骤5、将所述熔融的沥青和所述热皂液混合在一起通过胶体磨研磨，研磨时磨盘间距选择80μm，电机转速12000转/分钟，每千克皂液研磨时间不低于10分钟，反复研磨直至充分乳化，然后置于容器中，不断搅拌使其冷却至常温即得所述乳化沥青调剖剂。

实施例2的使用效果：实施例2制备的乳化沥青调剖剂，50℃下放置30天未见明显破乳沉降现象。在王窑油田王22-01井调整注水井吸水剖面，乳化沥青调剖剂注入量1800m³，封堵后，对应井组水淹油井王22-034产能得到恢复，井组油井平均含水下降17.3%，日增油8.4吨。

实施例3：一种乳化沥青调剖剂各组分重量百分比为：

本实施例所用药品和剂量如下：

沥青：55%；

十二烷基二苯醚二磺酸钠：0.8%；

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠：0.6%；

脂肪酸聚氧乙烯酯：0.08%；

苯乙基苯基聚氧丙基聚氧乙基醚：0.5%；

焦磷酸钠：0.8%

超细钙粉：0.06%

羧甲基纤维素：0.05%；

阴离子聚丙烯酰胺：0.06%；

氢氧化钠：0.04%；

其余为王窑油田注入水（矿化度为750mg/L），各组分重量百分比之和为百分之百。

本实施例的制备：

步骤1、将沥青熔融；

步骤2、将十二烷基二苯醚二磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪酸聚氧乙烯酯、苯乙基苯基聚氧丙基聚氧乙基醚、焦磷酸钠、超细钙粉、羧甲基纤维素、阴离子聚丙烯酰胺八种药剂按重量百分比加入按重量百分比计量的矿化度为750mg/L的淡水中，搅拌均匀，制成皂液；

步骤3、将氢氧化钠按重量百分比加入上述皂液，搅拌均匀，调节pH值至12，制成碱性皂液；

步骤4、将上述碱性皂液加热至80℃，制成热皂液；

步骤5、将所述熔融的沥青和所述热皂液混合在一起通过胶体磨研磨，研磨时磨盘间距选择100μm，电机转速15000转/分钟，每千克皂液研磨时间不低于10分钟，反复研磨直至充分乳化，然后置于容器中，不断搅拌使其冷却至常温即得所述乳化沥青调剖剂。

实施例3的使用效果：实施例3制备的乳化沥青调剖剂，50℃下放置30天未见明显破乳沉降现象。在王窑油田王24-04井调整注水井吸水剖面，乳化沥青调剖剂注入量2100m³，封堵后，对应井组油井平均含水下降11.8%，日增油4.2吨。

实施例4：一种乳化沥青调剖剂各组分重量百分比为：

本实施例所用药品和剂量如下：

沥青：60%；

十二烷基二苯醚二磺酸钠：1%；

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠：1%；

脂肪酸聚氧乙烯酯：0.09%；

苯乙基苯基聚氧丙基聚氧乙基醚：0.6%；

焦磷酸钠：1%

超细钙粉：0.06%

羧甲基纤维素：0.05%；

阴离子聚丙烯酰胺：0.06%；

氢氧化钠：0.0004%；

其余为北三区注入水（矿化度为530mg/L），各组分重量百分比之和为百分之百。

本实施例的制备：

步骤1、将沥青熔融；

步骤2、将十二烷基二苯醚二磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪酸聚氧乙烯酯、苯乙基苯基聚氧丙基聚氧乙基醚、焦磷酸钠、超细钙粉、羧甲基纤维素、阴离子聚丙烯酰胺八种药剂按重量百分比加入按重量百分比计量的矿化度为530mg/L的淡水中，搅拌均匀，制成皂液；

步骤3、将氢氧化钠按重量百分比加入上述皂液，搅拌均匀，调节pH值至10，制成碱性皂液；

步骤4、将上述碱性皂液加热至85℃，制成热皂液；

步骤5、将所述熔融的沥青和所述热皂液混合在一起通过胶体磨研磨，研磨时磨盘间距选择120μm，电机转速16000转/分钟，每千克皂液研磨时间不低于10分钟，反复研磨直至充分乳化，然后置于容器中，不断搅拌使其冷却至常温即得所述乳化沥青调剖剂。

实施例4的使用效果：实施例4制备的乳化沥青调剖剂，50℃下放置30天未见明显破乳沉降现象。在北三区木17-9井调整注水井吸水剖面，乳化沥青调剖剂注入量1670m³，封堵后，井组油井平均含水下降19.9%，日增油6.4吨。

实施例5：一种乳化沥青调剖剂各组分重量百分比为：

本实施例所用药品和剂量如下：

沥青：65%；

十二烷基二苯醚二磺酸钠：1.2%；

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠：1.2%；

脂肪酸聚氧乙烯酯：0.1%；

苯乙基苯基聚氧丙基聚氧乙基醚：0.8%；

焦磷酸钠：1.5%

超细钙粉：0.1%

羧甲基纤维素：0.08%；

阴离子聚丙烯酰胺：0.08%；

氢氧化钠：0.0004%；

其余为北三区注入水（矿化度为530mg/L），各组分重量百分比之和为百分之百。

本实施例的制备：

步骤1、将沥青熔融；

步骤2、将十二烷基二苯醚二磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪酸聚氧乙烯酯、苯乙基苯基聚氧丙基聚氧乙基醚、焦磷酸钠、超细钙粉、羧甲基纤维素、阴离子聚丙烯酰胺八种药剂按重量百分比加入按重量百分比计量的矿化度为530mg/L的淡水中，搅拌均匀，制成皂液；

步骤3、将氢氧化钠按重量百分比加入上述皂液，搅拌均匀，调节pH值至10，制成碱性皂液；

步骤4、将上述碱性皂液加热至90℃，制成热皂液；

步骤5、将所述熔融的沥青和所述热皂液混合在一起通过胶体磨研磨，研磨时磨盘间距选择150μm，电机转速20000转/分钟，每千克皂液研磨时间不低于10分钟，反复研磨直至充分乳化，然后置于容器中，不断搅拌使其冷却至常温即得所述乳化沥青调剖剂。

实施例5的使用效果：实施例5制备的乳化沥青调剖剂，50℃下放置30天未见明显破乳沉降现象。在北三区木15-6井调整注水井吸水剖面，乳化沥青调剖剂注入量1500m³，封堵后，井组油井平均含水下降11.2%，日增油4.3吨。

对比例1：在实施例1的基础上，不添加焦磷酸钠。

对比例1各组分重量百分比为：

沥青：45%；

十二烷基二苯醚二磺酸钠：0.3%；

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠：0.3%；

脂肪酸聚氧乙烯酯：0.05%；

苯乙基苯基聚氧丙基聚氧乙基醚：0.02%；

超细钙粉：0.02%

羧甲基纤维素：0.02%；

阴离子聚丙烯酰胺：0.02%；

氢氧化钠：0.000004%；

其余为王窑油田注入水（矿化度为750mg/L），各组分重量百分比之和为百分之百。

对比例的制备方法同实施例1的制备方法：对比例1的使用效果：对比例1制备的乳化沥青调剖剂，50℃下放置8天开始出现破乳沉降。在王23-06井进行调剖施工，设计注入量为1430m³，在注入450m³后注入压力升高速度明显加快，在注入500m³后注入压力达到警戒压力20MPa，转注清水60m³，注入压力有所降低，改注乳化沥青调剖剂后，注入压力又迅速升高，并有进一步上升之势，停止调剖施工，开始正常注水。开始正常注水后，井组效果不明显，调剖失败。

Claims (3)

1.一种乳化沥青调剖剂，其特征是：各组分重量百分比为：

沥青：45～65％；

十二烷基二苯醚二磺酸钠：0.3～1.2％；

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠：0.3～1.2％；

脂肪酸聚氧乙烯酯：0.05～0.1％；

苯乙基苯基聚氧丙基聚氧乙基醚：0.02～0.8％；

焦磷酸钠：0.3～1.5％；

超细钙粉：0.02～0.1％；

羧甲基纤维素：0.02～0.08％；

阴离子聚丙烯酰胺：0.02～0.08％；

氢氧化钠：0.000004～0.04％；

其余为矿化度小于1000mg/L的淡水；各组分重量百分比之和为百分之百。

2.根据权利要求1所述的乳化沥青调剖剂，其特征是：生产方法：

步骤1、将沥青熔融；

步骤2、将十二烷基二苯醚二磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪酸聚氧乙烯酯、苯乙基苯基聚氧丙基聚氧乙基醚、焦磷酸钠、超细钙粉、羧甲基纤维素、阴离子聚丙烯酰胺八种药剂按重量百分比加入按重量百分比计量的矿化度小于1000mg/L的淡水中，搅拌均匀，制成皂液；

步骤3、将氢氧化钠按重量百分比加入上述皂液，搅拌均匀，调节pH值范围为8～12，制成碱性皂液；

步骤4、将上述碱性皂液加热至70～90℃，制成热皂液；

步骤5、将所述熔融的沥青和所述热皂液混合在一起通过胶体磨研磨，研磨时磨盘间距选择50～150μm，电机转速1600～20000转/分钟，每千克皂液研磨时间不低于10分钟，反复研磨直至充分乳化，然后置于容器中，不断搅拌使其冷却至常温即得所述乳化沥青调剖剂。

3.根据权利要求1或2所述的乳化沥青调剖剂，其特征是：超细钙粉的粒径在0.02～0.1μm之间。