CN104559975A - 一种堵水剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种堵水剂及其制备方法和应用。本发明提供的堵水剂包括以下组分:脂肪酸、乙酸乙酯、草酸铵、氨基磺酸、三氯化铝、壬基酚聚氧乙烯醚和壬基酚磺酸钠,各组分的质量比为1-2:0.05-0.1:0.2-0.3:0.1-0.2:0.15-0.25:0.05-0.1:0.05-0.1。本发明另外提供了上述堵水剂的制备方法及其在堵水施工中的应用。本发明提供的堵水剂,其耐温性能好、选择性强、能够进入地层深部,可解决高温油藏注入水无效循环严重的问题,提高油田开发效果。

Description

一种堵水剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于油田化学技术领域,具体涉及一种堵水剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着全国大部分油田进入开发中后期,开采难度不断加大,井况也更加复杂。在油田开发过程中地层由于长期注水冲刷,形成了很多大孔道和高渗透条带,造成了大量注入水的无效循环,消耗地层能量,加重联合站的脱水负担。目前,油田常用的有机凝胶堵水剂耐温性能、耐矿化度性能差,不能用在高温高矿化度环境中;常用的无机堵剂耐温和耐矿化度性能得到提高,但对地层伤害较大,主要封堵近井地带,同时进入油层也会产生堵塞,选择性较差。尽管目前油水井堵水、调剖技术已取得了长足的进步,但对高温高矿化度油藏的堵水剂依然需要深入研究。
发明内容
为解决上述问题,本发明的目的在于提供一种堵水剂,其耐温性能好、选择性强、能够进入地层深部,可解决高温油藏注入水无效循环严重的问题,提高油田开采效果。
本发明另外提供了上述堵水剂的制备方法。
本发明还提供了上述堵水剂在堵水施工中的应用。
为达到上述目的,本发明提供了一种堵水剂,其包括以下组分:
脂肪酸、乙酸乙酯、草酸铵、氨基磺酸、三氯化铝、壬基酚聚氧乙烯醚和壬基酚磺酸钠,各组分的质量比为1-2:0.05-0.1:0.2-0.3:0.1-0.2:0.15-0.25:0.05-0.1:0.05-0.1。
在上述堵水剂中,优选地,所述脂肪酸为饱和脂肪酸。
在上述堵水剂中,优选地,所述饱和脂肪酸为动物油经氧化后得到的饱和脂肪酸。
本发明另外提供了一种上述堵水剂的制备方法,该方法包括以下步骤:
搅拌下,将脂肪酸加热至40-50℃,加入乙酸乙酯、草酸铵、氨基磺酸和三氯化铝,然后将温度调整为55-65℃;
加入壬基酚聚氧乙烯醚和壬基酚磺酸钠,得到所述堵水剂。
在上述堵水剂的制备方法中,优选地,该方法还包括在所述温度调整为55-65℃后,恒温20-30分钟的步骤。
在上述堵水剂的制备方法中,优选地,该方法还包括在所述将脂肪酸加热至40-50℃后,搅拌10-20分钟的步骤;以及在加入乙酸乙酯、草酸铵、氨基磺酸和三氯化铝后,搅拌20-30分钟的步骤;以及在加入壬基酚聚氧乙烯醚和壬基酚磺酸钠后,搅拌15-20分钟的步骤。
本发明另外提供了一种上述堵水剂在堵水施工中的应用,其包括以下步骤:
将所述堵水剂配制成浓度为5-50wt%的堵水剂水溶液,然后注入油田地层之中,进行堵水施工。具体的注入可以按照现有方式进行。
在上述应用中,优选地,所述堵水剂应用于油藏温度为70-300℃的堵水施工。
在上述应用中,优选地,所述堵水剂的用量依据以下公式确定:
Q=3.14R2HФFn/4
其中,Q为堵水剂总用量,单位为m3
R为处理半径,单位为m;
H为处理厚度,单位为m;
Ф为地层孔隙度,单位为%;
Fn为堵水方向数,取值范围为1-4。具体的堵水方向数需在进行堵水作业前由示踪监测结果得出。
本发明提供的堵水剂适用于油田开发进入中后期,油井含水高,或发生汽窜严重的井进行化学堵水。本发明提供的堵水剂,在地层中进一步反应时需要有地层水的参与,因此能够有选择性的封堵水流通道,扩大水的波及体积,能够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。而在油层中由于没有水,不会发生反应,因此对油流通道伤害较小。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现对本发明的技术方案进行以下详细说明,但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种堵水剂及其在堵水施工中的应用。
该堵水剂由以下组分组成:
脂肪酸、乙酸乙酯、草酸铵、氨基磺酸、三氯化铝、壬基酚聚氧乙烯醚和壬基酚磺酸钠,各组分的重量比为1.5:0.08:0.2:0.1:0.15:0.05:0.05。
本实施例提供的堵水剂是按照以下步骤制备的:
(1)依据上述堵水剂中脂肪酸、乙酸乙酯、草酸铵、氨基磺酸、三氯化铝、壬基酚聚氧乙烯醚和壬基酚磺酸钠的配比定量准备各试剂;
(2)将反应釜温度调至40℃恒温10分钟,加入定量称取的脂肪酸,均匀搅拌10分钟,再缓慢加入定量称取的乙酸乙酯、草酸铵、氨基磺酸和三氯化铝,均匀搅拌20分钟,然后将反应釜温度调至55℃恒温20分钟;
(3)将定量称取的壬基酚聚氧乙烯醚和壬基酚磺酸钠加入反应釜,均匀搅拌15分钟,得到上述堵水剂。
将本实施例制备的堵水剂用于堵水施工中,具体可以按照以下步骤进行:
将上述制得的堵水剂配制成浓度为10wt%的堵水剂水溶液,使用此堵水剂水溶液在某1井进行堵水作业;堵水前,该井含水95.3%,日产油0.3吨,由于汽窜关井,注汽温度为196℃,地层孔隙度Ф为30.6%,油井的处理厚度H为3.6m,油井的处理半径设计R为10m,由示踪剂监测结果得出堵水方向数Fn为2;
堵水剂水溶液的用量Q=3.14R2HФFn/4=3.14×102×3.6×30.6%×2/4=173(m3);
需要的堵水剂量为17.3吨;
封堵后该井含水72.4%,日产油8.5吨,增油降水效果明显。
实施例2
本实施例提供了一种堵水剂及其在堵水施工中的应用。
该堵水剂由以下组分组成:
脂肪酸、乙酸乙酯、草酸铵、氨基磺酸、三氯化铝、壬基酚聚氧乙烯醚和壬基酚磺酸钠,各组分的重量比为1.5:0.1:0.3:0.2:0.25:0.1:0.1。
本实施例提供的堵水剂是按照以下步骤制备的:
(1)依据上述堵水剂中脂肪酸、乙酸乙酯、草酸铵、氨基磺酸、三氯化铝、壬基酚聚氧乙烯醚和壬基酚磺酸钠的配比定量准备各试剂;
(2)将反应釜温度调至45℃恒温15分钟,加入定量称取的脂肪酸,均匀搅拌20分钟,再缓慢加入定量称取的乙酸乙酯、草酸铵、氨基磺酸和三氯化铝,均匀搅拌30分钟,然后将反应釜温度调至60℃恒温30分钟;
(3)将定量称取的壬基酚聚氧乙烯醚和壬基酚磺酸钠加入反应釜,均匀搅拌20分钟,得到上述堵水剂。
将本实施例制备的堵水剂用于堵水施工中,具体可以按照以下步骤进行:
将上述制得的堵水剂配制成浓度为8wt%的堵水剂水溶液,使用此堵水剂水溶液在某2井进行堵水作业;堵水前,该井含水89.2%,日产油0.7吨,由于汽窜关井,注汽温度为206℃,地层孔隙度Ф为29.4%,油井的处理厚度H为4.3m,油井的处理半径设计R为10m,由示踪剂监测结果得出堵水方向数Fn为2;
堵水剂水溶液的用量Q=3.14R2HФFn/4=3.14×102×4.3×29.4%×2/4=198(m3);
需要堵水剂的量为15.84吨;
封堵后该井含水52.2%,日产油10.5吨,增油降水效果明显。
由实施例1、实施例2显示的结果可知:本发明提供的堵水剂,其耐温性能好、选择性强、能够进入地层深部,解决高温油藏注入水无效循环严重的问题,提高了油田的开发效果。

Claims (9)

1.一种堵水剂,其包括以下组分:
脂肪酸、乙酸乙酯、草酸铵、氨基磺酸、三氯化铝、壬基酚聚氧乙烯醚和壬基酚磺酸钠,各组分的质量比为1-2:0.05-0.1:0.2-0.3:0.1-0.2:0.15-0.25:0.05-0.1:0.05-0.1。
2.如权利要求1所述的堵水剂,其中,所述脂肪酸为饱和脂肪酸。
3.如权利要求2所述的堵水剂,其中,所述饱和脂肪酸为动物油经氧化后得到的饱和脂肪酸。
4.一种权利要求1-3任意一项所述堵水剂的制备方法,该方法包括以下步骤:
搅拌下,将脂肪酸加热至40-50℃,加入乙酸乙酯、草酸铵、氨基磺酸和三氯化铝,然后将温度调整为55-65℃;
加入壬基酚聚氧乙烯醚和壬基酚磺酸钠,得到所述堵水剂。
5.如权利要求4所述的方法,其中,该方法还包括在所述温度调整为55-65℃后,恒温20-30分钟的步骤。
6.如权利要求4所述的方法,其中,该方法还包括在所述将脂肪酸加热至40-50℃后,搅拌10-20分钟的步骤;以及
在加入乙酸乙酯、草酸铵、氨基磺酸和三氯化铝后,搅拌20-30分钟的步骤;以及
在加入壬基酚聚氧乙烯醚和壬基酚磺酸钠后,搅拌15-20分钟的步骤。
7.权利要求1-3任意一项所述堵水剂在堵水施工中的应用,其包括以下步骤:
将所述堵水剂配制成浓度为5-50wt%的堵水剂水溶液,然后注入油田地层之中,进行堵水施工。
8.如权利要求7所述的应用,其中,所述堵水剂应用于油藏温度为70-300℃的堵水施工。
9.如权利要求7所述的应用,其中,所述堵水剂的用量依据以下公式确定:
Q=3.14R2HФFn/4
其中,Q为堵水剂总用量,单位为m3
R为处理半径,单位为m;
H为处理厚度,单位为m;
Ф为地层孔隙度,单位为%;
Fn为堵水方向数,取值范围为1-4。
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