CN104453771A - 用废弃聚苯乙烯泡沫塑料实施油井深部选择性堵水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用废弃聚苯乙烯泡沫塑料实施油井深部选择性堵水的方法，所述方法包括步骤：配制堵剂溶液：将10重量份废弃聚苯乙烯泡沫塑料加入到5～15重量份有机溶剂中，40～60℃搅拌溶解，得堵剂溶液；或进一步加入10～200重量份柴油，搅拌混合，得堵剂溶液；其中所述有机溶剂选自甲苯、二甲苯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮中的一种或多种；以稀原油和/或柴油为携带液，将堵剂溶液加入携带液中，得堵剂油液，并将堵剂油液从油套环空挤入地层；用顶替液将堵剂油液顶入地层深部；关井1～2天，正常开井生产。本发明用废弃聚苯乙烯泡沫塑料进行油井深部选择性堵水，在水层可以有效控制出水，而对油层不产生污染和伤害。
Description
技术领域
本发明涉及一种油井深部选择性堵水方法，具体涉及一种用废弃聚苯乙烯泡沫塑料实施油井深部选择性堵水的方法，属于油田堵水领域。
背景技术
油井堵水是指从油井控制水的产出，其目的是提高油井的开采效率。化学堵水就是在地面向出水层注入化堵剂，利用堵剂与油层发生的物理和化学反应的产物封堵油层的方法。油溶性树脂堵水技术是利用油溶性树脂能溶于原油、但遇水形成团状物质起堵塞作用的原理，达到堵水不堵油的目的，具有一定的选择性。有关油溶性树脂堵水剂的相关研究如下：
“油溶性树脂暂堵剂的研究”(李克华、赵修太，西部探矿工，2001，S1)公开了使用油溶性树脂暂堵剂是一种保护油气层的重要方法，它是利用树脂的油溶性来达到对油气层暂堵的目的。“水基油溶性堵剂室内研究”(丁锐、孟凡涛，油田化学，2001，2)公开了采用沥青、油溶树脂和适当的改性剂制备的水基油溶性堵剂并对其性能进行了实验对比考察，岩心实验结果表明，水基油溶性堵剂的堵水性能优于活性稠油，更优于水基冻胶堵剂，软化点接近于或低于岩心(地层)温度的堵剂，颗粒平均直径可以大于岩心孔隙平均直径，而软化点比岩心(地层)温度高20℃以上时，直径比岩心孔隙直径小的颗粒才能进入岩心孔隙发挥封堵作用，沥青和石油树脂的软化点可由于加入不易软化的物质而升高，也可由于加入油类物质而降低。“乳化油溶性树脂选择性堵调剂的研究与应用”(巨登峰、谢刚等，石油地质与工程，2012，5：119-122)公开了一种油溶性树脂调堵剂，这种调堵剂可与任意比例的水混溶，具有良好的流动性，容易注入地层，进入地层后油溶性树脂颗粒产生聚集形成团状物堵塞所占的空间，或附着于岩石表面，改变岩石表面的润湿性，形成对水流的机械堵塞，实现减少产水增产原油的目的。
虽然现有技术利用油溶性树脂作为堵剂能够部分解决选择性堵水的问题，但这些现有油溶性树脂堵剂的缺点是：堵剂核心以固态形式存在，不能达到油层深部，无法进行油层深部选择性堵水。
另一方面，聚苯乙烯泡沫塑料有白色污染之称，主要成份是聚苯乙烯树脂，聚苯乙烯树脂英文名称为Poly(styrene)，CAS号为9003-53-6，分子式为C8H8，主要用于发泡成型，用作保温、隔热、防震、包装材料及漂浮制品。通用型(R)适用于包装材料；阻燃型(F)适用于建筑、绝热材料。聚苯乙烯泡沫塑料有用于家用电器等包装或冷冻食品包装的泡沫塑料；也有少数方便面碗采用可发性聚苯乙烯珠粒注塑而成。这些塑料制品体积庞大，其回收利用在中国受到特别重视。目前聚苯乙烯泡沫塑料回收利用及处理方法：A、减容后造粒：聚苯乙烯泡沫塑料可熔融挤出造粒制成再生粒料，但因此体积庞大，不便运输，通常在回收时先需减容。方法有机械法，溶剂法和加热法。B、粉碎后用作填料：聚苯乙烯泡沫塑料制品经粉碎后可用作填料，制成各种制品。C、裂解制油或回收苯乙烯：废聚苯乙烯泡沫塑料预处理减容催化裂解精馏苯乙烯。D、废聚苯乙烯泡沫塑料可用于制造涂料和粘接剂等。
经查，并发现应用聚苯乙烯泡沫塑料进行油层深部选择性堵水的技术报道。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种利用废弃聚苯乙烯泡沫塑料进行油层深部选择性堵水的方法。
本发明的另一目的在于提供一种用于油层深部选择性堵水的堵剂溶液。
为达上述目的，本发明提供了油井深部选择性堵水的方法，该方法主要是将废弃聚苯乙烯泡沫塑料与有机溶剂的配制成的混合液或进一步包括柴油配制成的混合液，然后与原油和/或柴油混合输送到油层深部实现选择性堵水。
具体而言，本发明提供了一种油井深部选择性堵水方法，该方法包括步骤：
(1)配制堵剂溶液：将10重量份废弃聚苯乙烯泡沫塑料加入到5～15重量份有机溶剂中，40～60℃搅拌溶解，得堵剂溶液；或进一步加入10～200重量份的柴油，搅拌混合，得堵剂溶液；其中所述有机溶剂选自甲苯、二甲苯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮中的一种或多种；
(2)以稀原油和/或柴油为携带液，将步骤(1)配制的堵剂溶液按照其中废弃聚苯乙烯泡沫塑料占携带液重量0.8％～2.5％的量加入携带液中，得堵剂油液，并将堵剂油液从油套环空挤入地层；
(3)用顶替液将步骤(2)注入的堵剂油液顶入地层深部；
(4)关井1～2天，正常开井生产。
本发明的方法中，采用废弃聚苯乙烯泡沫塑料，首先将其配制成溶液形式，再用原油和/或柴油(为了降低成本，优选稀原油)，携带至油层深部，在有大量水的情况下，从原油和/或柴油中析出形成固体堵塞，可以长期封堵出水通道，在出油通道的缓慢软化溶解，可随着原油产出，在产出过程中，遇大量地层水，仍可析出形成固体堵塞，如此反复，达到选择性堵水的目的，该堵水工艺以缩小地层孔喉为主，控制水的产出，堵而不死，适合蒸汽吞吐后期低产高含水井。
根据本发明的具体实施方案，本发明的油井深部选择性堵水方法中，其中所述的有机溶剂优选混合溶剂，如甲苯与二甲苯的混合苯，为降低成本，该混合苯可直接商购获得；特别优选体积比为二甲苯：乙酸甲酯：丙酮＝1：2：1的混合溶剂、体积比为二甲苯：乙酸乙酯：丙酮＝1：2：1的混合溶剂、体积比为甲苯：乙酸乙酯：丙酮＝2：4：1的混合溶剂及体积比为二甲苯：乙酸乙酯：丙酮＝2：4：1的混合溶剂，使废弃聚苯乙烯泡沫塑料在该混合溶剂中溶解后，再和原油和/或柴油混合，能够获得无固相堵水剂。堵剂溶液中选择性添加的柴油主要是为了使堵剂溶液在应用时能够更好地与携带液混合均匀，大幅度降低堵剂粘度，提高泵入性。所述携带液可以为稀原油和/或柴油，优选为稀原油，其相比于柴油可降低成本。
根据本发明的具体实施方案，本发明的油井深部选择性堵水方法中，所述稀原油为粘度100mPa.s以下的原油。
根据本发明的具体实施方案，本发明的油井深部选择性堵水方法中，步骤(2)中携带液中还添加有占携带液重量0.5-1％的油包水型乳化剂，例如油酸等。
根据本发明的具体实施方案，本发明的油井深部选择性堵水方法中，注入地层的堵剂油液温度60～80℃。
根据本发明的具体实施方案，本发明的油井深部选择性堵水方法中，堵剂油液注入地层的用量为50～180m3。
根据本发明的具体实施方案，本发明的油井深部选择性堵水方法中，步骤(3)中顶替液为原油、清水或油田回注污水，其用量为100～500m3。本发明中所采用的顶替液用量较一般堵水顶替液使用量大，其目的在于使堵剂油液能进入油层深部，以达到深部堵水的目的。
另一方面，本发明提供了一种堵剂溶液，该堵剂溶液是废弃聚苯乙烯泡沫塑料与有机溶剂的混合液或进一步包括柴油的混合液，其中，以废弃聚苯乙烯泡沫塑料为10重量份计，有机溶剂为5～15重量份，进一步包括的柴油为10～200重量份；其中所述的有机溶剂选自甲苯、二甲苯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮中的一种或多种，优选体积比为二甲苯：乙酸甲酯：丙酮＝1：2：1的混合溶剂、体积比为二甲苯：乙酸乙酯：丙酮＝1：2：1的混合溶剂、体积比为甲苯：乙酸乙酯：丙酮＝2：4：1的混合溶剂及体积比为二甲苯：乙酸乙酯：丙酮＝2：4：1的混合溶剂中的一种或多种。具体而言，该堵剂溶液是按照以下方法配制得到的：将10重量份废弃聚苯乙烯泡沫塑料加入到5～15重量份有机溶剂中，40～60℃搅拌溶解，得堵剂溶液；或进一步加入10～200重量份的柴油，搅拌混合，得堵剂溶液。
本发明中，所述的“深部”可参考深部调剖技术领域，通常而言，可以和近井地带区分开，处理半径大于10米或处理量超过1000方都可以定义为深部。
综上所述，本发明提供了一种利用废弃聚苯乙烯泡沫塑料实施油层深部选择性堵水的方法。本发明的具有如下优点：
(1)成本低，原料来源广，环保安全。
(2)堵剂中无固体颗粒，可以实现深部堵水。
(3)控水为主，堵而不死，选择性强。
(4)原管柱施工，工艺简单。
(5)可以随油流产出，对地层无污染。
具体实施方式
以下通过具体实施例详细说明本发明技术方案的实施和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。
实施例1堵剂溶液的配制及评价
将回收得到的废旧聚乙烯泡沫塑料分别加入到按表一方案k～n中各混合溶剂中，加热至40℃～60℃，搅拌溶解。实验表明，废旧聚乙烯泡沫塑料能在表一各混合溶剂中快速溶解，冷却至室温后未析出。可以提高生产时率。
表一、混合溶剂各组分配比
实施例2
欢西油田某井，1063.40米～1111.80米23米/10层，第15次注汽。平均渗透率1329.8mD(毫达西)，日产液25.8方，日产油0.5吨，含水98％。油井高含水，决定采取油层深部选择性堵水。
实施步骤如下：
1、回收废弃聚苯乙烯泡沫，清除表面杂物，备用；
2、堵剂溶液的配制：有机溶剂为二甲苯、乙酸乙酯及丙酮按照体积比2:4:1混合得到的混合液，水浴加热至50℃，将10重量份上述备用的废旧聚乙烯泡沫塑料加入到10重量份所述有机溶剂中，边加边搅拌，直至备用的废旧聚乙烯泡沫塑料全部溶解，进一步加入100重量份的柴油，搅拌混合均匀，得堵剂溶液，备用；
3、现场准备70℃，粘度42mPa.s的原油125方，以原油的重量为100％计，先加入1％油酸，以原油的重量为100％计，按20wt％比例将配制好的堵剂溶液加入其中，得到堵剂油液；
4、用水泥车将堵剂油液从油套环空挤入地层(油井保持原管柱)；
5、用油田回注污水100方将堵剂油液顶替至油层深部；
6、关井1天，正常开井生产；
实施后，日产液15.9方，日产油1.4吨，含水91.2％，累增油86吨，降水480方，有效期94天，达到增油降水的目的。
Claims (10)
1.一种用废弃聚苯乙烯泡沫塑料实施油井深部选择性堵水的方法，该方法包括步骤：
(1)配制堵剂溶液：将10重量份废弃聚苯乙烯泡沫塑料加入到5～15重量份有机溶剂中，40～60℃搅拌溶解，得堵剂溶液；或进一步加入10～200重量份的柴油，搅拌混合，得堵剂溶液；其中所述有机溶剂选自甲苯、二甲苯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮中的一种或多种；
(2)以稀原油和/或柴油为携带液，将步骤(1)配制的堵剂溶液按照其中废弃聚苯乙烯泡沫塑料占携带液重量0.8％～2.5％的量加入携带液中，得堵剂油液，并将堵剂油液从油套环空挤入地层；
(3)用顶替液将步骤(2)注入的堵剂油液顶入地层深部；
(4)关井1～2天，正常开井生产。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述有机溶剂体积比为二甲苯：乙酸甲酯：丙酮＝1：2：1的混合溶剂、体积比为二甲苯：乙酸乙酯：丙酮＝1：2：1的混合溶剂、体积比为甲苯：乙酸乙酯：丙酮＝2：4：1的混合溶剂及体积比为二甲苯：乙酸乙酯：丙酮＝2：4：1的混合溶剂。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述稀原油为粘度100mPa.s以下的原油。
4.根据权利要求1或3所述的方法，其中，步骤(2)中携带液中还添加有占携带液重量0.5～1％的油包水型乳化剂；所述油包水型乳化剂优选为油酸。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(2)中注入地层的堵剂油液温度60～80℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(2)中堵剂油液注入地层的用量为50～180m3。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(3)中顶替液为原油、清水或油田回注污水，其用量为100～500m3。
8.根据权利要求1所述的方法，该方法是应用于蒸汽吞吐后期低产高含水井。
9.一种堵剂溶液，该堵剂溶液是废弃聚苯乙烯泡沫塑料与有机溶剂的混合液或进一步包括柴油的混合液，其中，以废弃聚苯乙烯泡沫塑料为10重量份计，有机溶剂为5～15重量份，进一步包括的柴油为10～200重量份；其中所述的有机溶剂选自甲苯、二甲苯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮中的一种或多种，优选体积比为二甲苯：乙酸甲酯：丙酮＝1：2：1的混合溶剂、体积比为二甲苯：乙酸乙酯：丙酮＝1：2：1的混合溶剂、体积比为甲苯：乙酸乙酯：丙酮＝2：4：1的混合溶剂及体积比为二甲苯：乙酸乙酯：丙酮＝2：4：1的混合溶剂。
10.根据权利要求9所述的堵剂溶液，该堵剂溶液是按照以下方法配制得到的：将10重量份废弃聚苯乙烯泡沫塑料加入到5～15重量份有机溶剂中，40～60℃搅拌溶解，得堵剂溶液；或进一步加入10～200重量份的柴油，搅拌混合，得堵剂溶液。
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