CN105385428A - 一种适用于高矿化度地层的乳液型自适应调堵剂及其制备方法 - Google Patents

一种适用于高矿化度地层的乳液型自适应调堵剂及其制备方法 Download PDF

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CN105385428A CN201510385835.8A CN201510385835A CN105385428A CN 105385428 A CN105385428 A CN 105385428A CN 201510385835 A CN201510385835 A CN 201510385835A CN 105385428 A CN105385428 A CN 105385428A
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Abstract

本发明涉及一种适用于高矿化度地层的乳液型自适应调堵剂及其制备方法，调堵剂为油包水乳状液，该调堵剂由水相、油相和乳化剂组成，其中，油水比为(3-1)：(1-9)，亲水亲油平衡值(HLB)为4.5-6，乳化剂的质量百分比为0.8％-2.5％，水相的水玻璃模数为2.8～3.5。本发明通过不同HLB值的乳化剂混合使用，构成混合乳化剂,既可以满足复杂体系的要求,又可以大大增进乳化效果，混合乳化剂组成中一部分是水溶性表面活性剂，另一部分是油溶性表面活性剂，两组分在界面上吸附后即形成“复合物”，定向排列较紧密，界面膜为混合膜，具有较高的强度，增强了调堵性。

Description

一种适用于高矿化度地层的乳液型自适应调堵剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种新型乳液型调堵体剂，特别涉及一种油包硅酸钠型乳状液，适用于高矿化度地层的乳液型自适应调堵剂及其制备方法。
背景技术
乳状液一般是由至少两种不溶混的液相形成的，以使得至少有一相是以微细颗粒的形态完全分散于其他的相中。乳状液常常是由多种相互间关系复杂的组分形成的，根据哪一相是包含分散的内相和哪一相是连续的外相，可以将乳状液分为水包油或油包水乳状液。本文中，油可以与水不溶混并能与水形成乳状液的物质，使用多种乳化剂以推迟乳状液分离成组份相，并且这些试剂可能决定了乳状液的类型，另外，根据使用的试剂，乳状液的性质可能发生逆转。
一般来说，不希望得到油包水乳状液，而多希望得到水包油乳状液，这是因为后者的感觉及质地很好，且价格低廉，适合油田大量的注入和使用。
油包水乳状液本身具有一些所希望的特性，然而，由于难于保持体系的稳定性，因而对工业产品来说没有吸引力，另外，即使是稳定的乳状液但当其与常用的添加剂结合时或进行必要的工艺处理时而变得不稳定时，同样是没有任何价值的。
总体来说，无论是油包水乳状液还是水包油乳状液都存在两点问题：首先乳状液只能进行一次封堵，破乳后即失效。其次乳状液只能在常规油田中使用，在高盐高矿化度油藏无法起到调剖堵水的作用，因而限制了乳状液的研究与应用。因而，迫切需要研制一种适应于高矿化度地层的新型乳液型调堵体系。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种适用于高矿化度地层的乳液型自适应调堵剂，该适应调堵剂不仅拥有乳状液本身调剖堵水的性能，还具有无机盐类反应产生化学封堵的性能，实现了二次封堵。以油包水乳状液的形式进行调剖，在地层深处，乳状液全部破乳后，与盐离子发生反应生成沉淀，仍能封堵高渗层，实现在高矿化度地层适时适地的封堵。
名词解释
水玻璃模数：水玻璃中的氧化硅和碱金属氧化物的分子比(或摩尔比)。
地层矿化度：是其中含有各种矿物元素含量的总和，其大小与地层成藏环境和岩石碎屑颗粒沉积物来源有关，常见的元素有Ca2+,Mg2+,Na+,K+,HCO3-,Cl-。
高矿化度地层：是指全含盐量大于5000mg/L的地层。
低矿化度地层：是指全含盐量小于5000mg/L的地层。
本发明的技术方案如下：
一种适用于高矿化度地层的乳液型自适应调堵剂，所述的调堵剂为油包水乳状液，该调堵剂由水相、油相和乳化剂组成，其中，乳液型自适应调堵剂中，油水比为(3-1)：(1-9)，亲水亲油平衡值(HLB)为4.5-6，乳化剂的质量百分比为0.8％-2.5％，水相的水玻璃模数为2.8～3.5。
所述的乳化剂为司盘80(S80)和吐温80(T80)的混合物，所述的水相为质量浓度10-30％的硅酸钠，油相为白油。
根据本发明优选的，所述调堵剂的油水比(3-2):(2-3)。该调堵剂适用于远井调剖。
根据本发明优选的，所述调堵剂的油水比1：(1-9)。该调堵剂适用于近井调剖。
根据本发明优选的，所述调堵剂的亲水亲油平衡值(HLB)为5-6，优选的，调堵剂的亲水亲油平衡值(HLB)为6。
根据本发明优选的，乳化剂的质量百分比为1％-2.5％，水相为硅酸钠水溶液，油相为白油。
进一步优选的，乳化剂的质量百分比为1.5％，硅酸钠水溶液的水玻璃模数为3.2。
根据本发明优选的，司盘80(S80)和吐温80(T80)的混合物中，司盘80(S80)的质量百分比为80-85％，吐温80(T80)的质量百分比为15-20％。本发明最为优选的，司盘80(S80)的质量百分比为84％，吐温80(T80)的质量百分比为16％。
本发明优选的，水相硅酸钠的质量浓度为15-25％，优选的，水相硅酸钠的质量浓度为20％。
上述适用于高矿化度地层的乳液型自适应调堵剂的制备方法，包括步骤如下：
(1)按配比，将乳化剂加入油相中，搅拌15min-1h，分散均匀；
(2)再按油水比加入水相，以60-80次/min的振荡频率振荡，分散均匀制得油包水乳状液。
本发明的乳液型自适应调堵剂以油包水乳状液的形式进行调剖，在矿化度高的地层深处，乳状液全部破乳后，与盐离子发生反应生成沉淀，仍能封堵高渗层，实现在高矿化度地层适时适地的封堵，低矿化度以乳状液的形式进行调堵：(1)本发明的调堵剂降低油水两相之间的界面张力。乳状液分子中含有亲水亲油两个基团，可以存在于油水界面中，因此可以降低油水界面张力，减少界面上存在的剩余表面自由能，并且阻碍了油水合并的趋势。(2)形成坚固的界面膜。乳化剂在两相界面处聚集，形成具有一定强度的乳化基层，提高了乳化效果，增加了乳状液的稳定性。(3)增加外相粘度。乳化剂在油水两相界面中会与内相形成动态的平衡，然而乳化剂的加量一般都会大于平衡浓度，所以就会有大量的乳化剂进入外相，这样就会增加外相的浓度，因而就会影响体系的流变性能。
高矿化乳状液破乳后，水玻璃与钙、镁离子反应会生成沉淀，这一性质称为水玻璃的钙、镁敏。钙、镁敏的反应机理如下：
CaCl2+Na2O·mSiO2→CaO·mSiO2↓+2NaCl
MgCl2+Na2O·mSiO2→MgO·mSiO2↓+2NaCl
乳状液破乳后，与氯化钠溶液会发生盐敏反应生成沉淀，其机理在于氯化钠溶液产生的正负离子对水玻璃溶液的双电层进行压缩，使水玻璃溶液中的离子发生聚合作用生成沉淀，这属于盐敏现象。
一种高矿化度地层油田进行调剖堵水的方法，包括使用上述乳液型自适应调堵剂，按以下步骤进行注入：
(1)注入质量分数0.1％的盐水段塞，以延缓乳状液进入地层迅速破乳，每1m油藏平均有效厚度盐水溶液的用量为5m3-20m3；
(2)一次性注入乳液型自适应调堵剂，每1m油藏平均有效厚度乳液型自适应调堵剂用量为10～40m3，
(3)注入地层水作过顶替液，将调堵剂完全顶替入地层，每1m油藏平均有效厚度的地层水用量为4m3～12m3；
(4)关井一个星期后开井恢复生产。
油包水型乳状液调堵剂实验
采用稀释法进行鉴别，用小滴管将一滴制备好的乳状液滴入盛有自来水的烧杯中，观察现象。发现乳状液并未散开，仍是以小液滴的形式存在，且液滴稳定，证明是油包水型乳状液。
申请人意外发现，本发明的油水比为(3-1)：(2-9)，亲水亲油平衡值(HLB)为4.5-6，通过不同HLB值的乳化剂混合使用，构成混合乳化剂，既可以满足复杂体系的要求，又可以大大增进乳化效果。混合乳化剂组成中一部分是水溶性表面活性剂，另一部分是油溶性表面活性剂。两组分在界面上吸附后即形成“复合物”，定向排列较紧密，界面膜为混合膜，具有较高的强度，增强了调堵性。
本发明的有益效果是：
油水比大于1适于远井调剖，小于1适于近井调剖。温度60℃以下适于远井调剖，60℃以上适于近井调剖。低于矿化度5000mg/L的地层以乳状液的形式调剖，高于矿化度5000mg/L的地层部分破乳与矿化度离子相互作用，最终在25000mg/L的高矿化度地层，全部破乳与盐离子反应生成沉淀，封堵高渗层，实现了在高矿化度地层适时适地的封堵。
附图说明
图1a为不同油水比配方的乳液型自适应调堵剂乳化率随时间变化曲线图，温度：20℃亲水亲油平衡值(HLB)为6，乳化剂的质量百分比为1％；其中，油水比分别为：45:5、35:15、30:20、25:25。
图1b为不同油水比配方的乳液型自适应调堵剂乳化率随时间变化曲线图，温度：20℃亲水亲油平衡值(HLB)为6，乳化剂的质量百分比为1％；其中，油水比分别为：5:45、10:40、15:25、20:30。
图2a为不同HLB值配方、不同油水比的乳液型自适应调堵剂乳化率随时间变化曲线图，温度：20℃，乳化剂的质量百分比为2.5％，水相的水玻璃模数为3.2，水相硅酸钠的质量浓度为20％；其中，油水比为30:20，HLB值分别为：4.5、5、5.5、6。
图2b为不同HLB值配方、不同油水比的乳液型自适应调堵剂乳化率随时间变化曲线图，温度：20℃，乳化剂的质量百分比为2.5％，水相的水玻璃模数为3.2，水相硅酸钠的质量浓度为20％；其中，油水比为20:30，HLB值分别为：4.5、5、5.5、6。
图3不同乳化剂用量配方的调堵剂乳液型自适应调堵剂乳化率随时间变化曲线图，紫红司盘80(S80)的质量百分比为84％，吐温80(T80)的质量百分比为16％，水相为水玻璃模数3.2的硅酸钠水溶液，油相为白油，HLB值为6，油水比为1:9。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：
一种适用于高矿化度地层的乳液型自适应调堵剂，所述的调堵剂为油包水乳状液，该调堵剂由水相、油相和乳化剂组成，其中，油水比为30:20，亲水亲油平衡值(HLB)为6，乳化剂的质量百分比为2.5％，水相的水玻璃模数为3.2，水相为硅酸钠水溶液，水相硅酸钠的质量浓度为20％。油相为白油。乳化剂为司盘80(S80)和吐温80(T80)的混合物，司盘80(S80)和吐温80(T80)的混合物中司盘80(S80)的质量百分比为84％，吐温80(T80)的质量百分比为16％。
制备方法：
(1)按配比，将乳化剂加入油相中，搅拌4min，分散均匀；
(2)再按油水比加入水相，以60次/min的振荡频率振荡，分散均匀制得油包水乳状液。
实施例1所述配方性能：温度升高，破乳速度加快，稳定性下降，析水率逐渐增大。温度在60℃以下适于远井调剖，60℃以上适于近井调剖。单一矿化度浓度增大，沉淀量增加。CaCl2产生的沉淀量在0.5g-2.0g之间，当CaCl2浓度达到5000mg/L时，沉淀量出现极大值2.0g，是水玻璃沉淀量4倍左右。MgCl2产生的沉淀量在0.3g-0.9g之间，当MgCl2浓度达到5000mg/L时，沉淀量出现极大值0.9g，是水玻璃沉淀量的2倍左右。NaCl产生的沉淀量在0.3g-2.4g之间，当NaCl浓度达到50000mg/L时，沉淀量出现极大值2.4g。是水玻璃沉淀量的2倍左右。总矿化度浓度增大，沉淀量增加，比例为5:3时，沉淀最多，在总矿化度20000mg/L的地层，CaCl2:MgCl2＝5:3时，取得极大值。封堵率可达到94.87％。
实施例2：
一种适用于高矿化度地层的乳液型自适应调堵剂，所述的调堵剂为油包水乳状液，该调堵剂由水相、油相和乳化剂组成，其中，油水比为25:25，亲水亲油平衡值(HLB)为6，乳化剂的质量百分比为1％，水相的水玻璃模数为3.2，水相为硅酸钠水溶液，水相硅酸钠的质量浓度为20％。油相为白油。乳化剂为司盘80(S80)和吐温80(T80)的混合物，司盘80(S80)和吐温80(T80)的混合物中司盘80(S80)的质量百分比为84％，吐温80(T80)的质量百分比为16％。
制备方法：
(1)按配比，将乳化剂加入油相中，搅拌4min，分散均匀；
(2)再按油水比加入水相，以60次/min的振荡频率振荡，分散均匀制得油包水乳状液。
实施例2所述配方性能：温度升高，破乳速度加快，稳定性下降，析水率逐渐增大。温度在60℃以下适于远井调剖，60℃以上适于近井调剖。单一矿化度浓度增大，沉淀量增加。CaCl2产生的沉淀量在0.5g-1.5g之间，当CaCl2浓度达到5000mg/L时，沉淀量出现极大值1.5g，是水玻璃沉淀量3倍左右。MgCl2产生的沉淀量在0.4g-0.9g之间，当MgCl2浓度达到5000mg/L时，沉淀量出现极大值0.9g，是水玻璃沉淀量的2倍左右。NaCl产生的沉淀量在0.4g-2.2g之间，当NaCl浓度达到50000mg/L时，沉淀量出现极大值2.2g。是水玻璃沉淀量的2倍左右。总矿化度浓度增大，沉淀量增加，比例为5:3时，沉淀最多，在总矿化度20000mg/L的地层，CaCl2:MgCl2＝5:3时，取得极大值。封堵率可达到96.03％。
实施例3：
一种适用于高矿化度地层的乳液型自适应调堵剂，所述的调堵剂为油包水乳状液，该调堵剂由水相、油相和乳化剂组成，其中，油水比为20:30，亲水亲油平衡值(HLB)为6，乳化剂的质量百分比为0.8％，水相的水玻璃模数为3.2，水相为硅酸钠水溶液，水相硅酸钠的质量浓度为20％。油相为白油。乳化剂为司盘80(S80)和吐温80(T80)的混合物，司盘80(S80)和吐温80(T80)的混合物中司盘80(S80)的质量百分比为84％，吐温80(T80)的质量百分比为16％。
制备方法：
(1)按配比，将乳化剂加入油相中，搅拌4min，分散均匀；
(2)再按油水比加入水相，以60次/min的振荡频率振荡，分散均匀制得油包水乳状液。
实施例3所述配方性能：温度升高，破乳速度加快，稳定性下降，析水率逐渐增大。温度在60℃以下适于远井调剖，60℃以上适于近井调剖。单一矿化度浓度增大，沉淀量增加。CaCl2产生的沉淀量在0.4g-1.6g之间，当CaCl2浓度达到5000mg/L时，沉淀量出现极大值1.6g，是水玻璃沉淀量3倍左右。MgCl2产生的沉淀量在0.4g-1.0g之间，当MgCl2浓度达到5000mg/L时，沉淀量出现极大值1.0g，是水玻璃沉淀量的2倍左右。NaCl产生的沉淀量在0.2g-1.8g之间，当NaCl浓度达到50000mg/L时，沉淀量出现极大值1.8g。是水玻璃沉淀量的1.5倍左右。总矿化度浓度增大，沉淀量增加，比例为5:3时，沉淀最多，在总矿化度20000mg/L的地层，CaCl2:MgCl2＝5:3时，取得极大值。封堵率可达到96.53％。
实施例4：
一种适用于高矿化度地层的乳液型自适应调堵剂，所述的调堵剂为油包水乳状液，该调堵剂由水相、油相和乳化剂组成，其中，油水比为15：35，亲水亲油平衡值(HLB)为6，乳化剂的质量百分比为0.8％，水相的水玻璃模数为3.2，水相为硅酸钠水溶液，水相硅酸钠的质量浓度为20％。油相为白油。乳化剂为司盘80(S80)和吐温80(T80)的混合物，司盘80(S80)和吐温80(T80)的混合物中司盘80(S80)的质量百分比为84％，吐温80(T80)的质量百分比为16％。
制备方法：
(1)按配比，将乳化剂加入油相中，搅拌4min，分散均匀；
(2)再按油水比加入水相，以60次/min的振荡频率振荡，分散均匀制得油包水乳状液。
实施例4所述配方性能：温度升高，破乳速度加快，稳定性下降，析水率逐渐增大。温度在60℃以下适于远井调剖，60℃以上适于近井调剖。单一矿化度浓度增大，沉淀量增加。CaCl2产生的沉淀量在0.6g-1.2g之间，当CaCl2浓度达到4000mg/L时，沉淀量出现极大值1.2g，是水玻璃沉淀量2倍左右。MgCl2产生的沉淀量在0.2g-0.8g之间，当MgCl2浓度达到5000mg/L时，沉淀量出现极大值0.7g，是水玻璃沉淀量的1.5倍左右。NaCl产生的沉淀量在0.2g-1.9g之间，当NaCl浓度达到50000mg/L时，沉淀量出现极大值1.9g。是水玻璃沉淀量的1.5倍左右。总矿化度浓度增大，沉淀量增加，比例为5:3时，沉淀最多，在总矿化度20000mg/L的地层，CaCl2:MgCl2＝5:3时，取得极大值。封堵率可达到97.22％。
实施例5：
一种适用于高矿化度地层的乳液型自适应调堵剂，所述的调堵剂为油包水乳状液，该调堵剂由水相、油相和乳化剂组成，其中，油水比为10:40，亲水亲油平衡值(HLB)为6，乳化剂的质量百分比为0.8％，水相的水玻璃模数为3.2，水相为硅酸钠水溶液，水相硅酸钠的质量浓度为20％。油相为白油。乳化剂为司盘80(S80)和吐温80(T80)的混合物，司盘80(S80)和吐温80(T80)的混合物中司盘80(S80)的质量百分比为84％，吐温80(T80)的质量百分比为16％。
制备方法：
(1)按配比，将乳化剂加入油相中，搅拌4min，分散均匀；
(2)再按油水比加入水相，以60次/min的振荡频率振荡，分散均匀制得油包水乳状液。
实施例5所述配方性能：温度升高，破乳速度加快，稳定性下降，析水率逐渐增大。温度在60℃以下适于远井调剖，60℃以上适于近井调剖。单一矿化度浓度增大，沉淀量增加。CaCl2产生的沉淀量在0.4g-1.4g之间，当CaCl2浓度达到5000mg/L时，沉淀量出现极大值1.0g，是水玻璃沉淀量2倍左右。MgCl2产生的沉淀量在0.2g-0.7g之间，当MgCl2浓度达到5000mg/L时，沉淀量出现极大值0.7g，是水玻璃沉淀量的1.5倍左右。NaCl产生的沉淀量在0.1g-1.9g之间，当NaCl浓度达到50000mg/L时，沉淀量出现极大值1.9g。是水玻璃沉淀量的1.5倍左右。总矿化度浓度增大，沉淀量增加，比例为5:3时，沉淀最多，在总矿化度20000mg/L的地层，CaCl2:MgCl2＝5:3时，取得极大值。封堵率可达到98.20％。
实施例6：
一种适用于高矿化度地层的乳液型自适应调堵剂，所述的调堵剂为油包水乳状液，该调堵剂由水相、油相和乳化剂组成，其中，油水比为5:45，亲水亲油平衡值(HLB)为6，乳化剂的质量百分比为0.8％，水相的水玻璃模数为3.2，水相为硅酸钠水溶液，水相硅酸钠的质量浓度为20％。油相为白油。乳化剂为司盘80(S80)和吐温80(T80)的混合物，司盘80(S80)和吐温80(T80)的混合物中司盘80(S80)的质量百分比为84％，吐温80(T80)的质量百分比为16％。
制备方法：
(1)按配比，将乳化剂加入油相中，搅拌4min，分散均匀；
(2)再按油水比加入水相，以60次/min的振荡频率振荡，分散均匀制得油包水乳状液。
实施例6所述配方性能：温度升高，破乳速度加快，稳定性下降，析水率逐渐增大。温度在60℃以下适于远井调剖，60℃以上适于近井调剖。单一矿化度浓度增大，沉淀量增加。CaCl2产生的沉淀量在0.4g-1.0g之间，当CaCl2浓度达到5000mg/L时，沉淀量出现极大值1.0g，是水玻璃沉淀量2倍左右。MgCl2产生的沉淀量在0.1g-0.7g之间，当MgCl2浓度达到5000mg/L时，沉淀量出现极大值0.7g，是水玻璃沉淀量的1.5倍左右。NaCl产生的沉淀量在0g-1.8g之间，当NaCl浓度达到50000mg/L时，沉淀量出现极大值1.8g。是水玻璃沉淀量的1.5倍左右。总矿化度浓度增大，沉淀量增加，比例为5:3时，沉淀最多，在总矿化度20000mg/L的地层，CaCl2:MgCl2＝5:3时，取得极大值。封堵率可达到98.55％。
效果实验例一
以不同的油水比配方的乳液型自适应调堵剂测试在常温下(20℃)静置后的乳化率，亲水亲油平衡值(HLB)为6，乳化剂的质量百分比为1％，水相的水玻璃模数为3.2，水相为硅酸钠水溶液，水相硅酸钠的质量浓度为20％。油相为白油。乳化剂为司盘80(S80)和吐温80(T80)的混合物，司盘80(S80)和吐温80(T80)的混合物中司盘80(S80)的质量百分比为84％，吐温80(T80)的质量百分比为16％。不同的油水比配方见下表1；图1a、图1b分别给出了不同油水比配方的调堵剂在常温下(20℃)静置后的乳化率随时间变化曲线；
表1不同油水比体系配方表
由图1a、图1b中可以看出，在乳化剂选用司盘80(S80)和吐温80(T80)的混合物，司盘80(S80)的质量百分比为84％，吐温80(T80)的质量百分比为16％，乳化剂的用量1％，水相为水玻璃模数3.2的硅酸钠水溶液，油相为白油。油水比25:25体系的乳化率及稳定性的要比30:20的好，且这两个油水比的效果要明显好于35:15和45:5。油水比15:35和20:30的效果相差不多，略比5:45和10:40的效果好。由于乳化剂、水相、油相的相互作用，随着油水比的降低，乳状液的稳定性增加。其原因在于随着油水比的降低，含水量增加，未充分分散的内相硅酸钠逐渐降低，乳状液颗粒更加均匀。首先高含水量体系粘度高，在分散时体系内液滴微球之间的相互剪切作用强，有利于内水相的进一步分散，因而含水量越高液滴越均匀。再者，粘度的增大势必又在静置时大大削弱液滴间的相对运动，抑制在重力作用下的液滴间的剪切、排液作用，进而使乳状液能更加稳定的存在。由此可以看出，45:5和35:15油相过大，浪费油量过多，且成本过高，稳定性较差。
效果实验例二
HLB值是指表面活性剂分子中亲水基团与亲油基团的比值，反映了亲水和亲油两个相反过程的基团大小和力量的平衡，也称为亲水亲油平衡值。HLB值越小说明其亲油性越强，HLB值越大说明其亲水性越强。HLB值在4～6之间的亲油表面活性剂适合配制油包水型乳状液；以不同的HLB值配方的乳液型自适应调堵剂测试在常温下(20℃)静置后的乳化率，乳化剂的质量百分比为2.5％，水相的水玻璃模数为3.2，水相为硅酸钠水溶液，水相硅酸钠的质量浓度为20％。油相为白油。乳化剂为司盘80(S80)和吐温80(T80)的混合物，司盘80(S80)和吐温80(T80)的混合物中司盘80(S80)的质量百分比为84％，吐温80(T80)的质量百分比为16％。不同的油水比配方见下表2；图2a、图2b分别给出了不同HLB值配方的调堵剂在常温下(20℃)静置后的乳化率随时间变化曲线；
表2不同HLB值体系配方表
由图2a、图2b中可以看出，在乳化剂选用司盘80(S80)和吐温80(T80)的混合物，司盘80(S80)的质量百分比为84％，吐温80(T80)的质量百分比为16％，乳化剂的用量2.5％，水相为水玻璃模数3.2的硅酸钠水溶液，油相为白油。油水比为30:20以及油水比20:30的体系，HLB值为6时配方更加稳定，
效果实验例三
采用效果实验例一油水比效果最佳配方，以不同乳化剂用量的乳液型自适应调堵剂测试在常温下(20℃)静置后的乳化率，亲水亲油平衡值(HLB)为6，水相的水玻璃模数为3.2，水相为硅酸钠水溶液，水相硅酸钠的质量浓度为20％。油相为白油。乳化剂为司盘80(S80)和吐温80(T80)的混合物，司盘80(S80)和吐温80(T80)的混合物中司盘80(S80)的质量百分比为84％，吐温80(T80)的质量百分比为16％。不同的油水比配方见下表3；图3分别给出了不同乳化剂用量配方的调堵剂在常温下(20℃)静置后的乳化率随时间变化曲线；
表3不同乳化剂含量体系配方表
综合效果实验例一、二，在乳化剂选用司盘80(S80)和吐温80(T80)的混合物，司盘80(S80)的质量百分比为84％，吐温80(T80)的质量百分比为16％，水相为水玻璃模数3.2的硅酸钠水溶液，油相为白油，HLB值为6，油水比为1:9的体系配方更加稳定，
在体系中加入乳化剂后，表面活性剂在降低界面张力的同时，在表面发生吸附、形成界面膜。界面膜的强度与表面活性剂在油水界面上的吸附量有关，界面膜的强度越大，阻碍油水分层的能力越强。若乳化剂浓度较低，在界面上吸附的分子较少，膜中分子排列松散，界面膜的强度较低，形成的乳状液则是不稳定的，当乳化剂浓度增加到一定程度后，界面上就会形成由定向吸附的乳化剂分子紧密排列组成的界面膜，具有较高的强度，足以阻碍液珠的聚并，所形成的乳状液的稳定性较好。由此可以看出，乳化剂用量为1％时，稳定性较好。
效果实验例四
本发明的调堵体系为油包水型乳状液，乳状液是典型的非牛顿流体，本身具有很强的粘弹性。在注入过程中，高渗透层的相对渗透率较高，进入以及运移时所受的阻力小，而中、低渗透层的相对渗透率较低，进入以及运移时所受的阻力较大，因此，该调堵体系在注入过程中具有很强的选择性。
(1)达西公式(4-1)[27]：
式中：Q—流量，cm3/s；
μ-流体的粘度，mPa/s；
L—岩心的长度，cm；
A—岩心的截面积，cm2；
P—10-1MPa。
(2)残余阻力系数由公式(4-2)给出：
式中：Kwa—水相封堵前渗透率，μm2
Kwb—水相封堵后渗透率，μm2
(3)突破压力梯度由公式(4-3)给出：
式中：Pmax—水驱形成突破的最大压力，MPa；
L—岩心的长度，cm。
(4)封堵率由公式(4-4)给出：
式中：Kwa—水相封堵前渗透率，μm2；
Kwb—水相封堵后渗透率，μm2。
如表4所示，乳液型调堵体系的平均封堵率均远超过双液法调剖浓度为20％水玻璃的封堵率，达到95％左右，且随着油水比降低，乳状液的粘度升高，受粘度影响，相应封堵率升高，油水比为5:45时，封堵效果最好，达到98％。常规冻胶的封堵率为99％，但只能造成一次封堵，反应后失效。常规乳状液虽然其封堵效果也能达到97％以上，但耐盐性差，在高矿化度地层中迅速失效。而乳液型调堵体系在矿化度较低时，以乳状液的形式进行调剖，在破乳后发生反应生成沉淀，仍能继续封堵高渗层。

Claims (10)

1.一种适用于高矿化度地层的乳液型自适应调堵剂，所述的调堵剂为油包水乳状液，该调堵剂由水相、油相和乳化剂组成，其中，乳液型自适应调堵剂中，油水比为(3-1)：(1-9)，亲水亲油平衡值(HLB)为4.5-6，乳化剂的质量百分比为0.8％-2.5％，水相的水玻璃模数为2.8～3.5，所述的乳化剂为司盘80(S80)和吐温80(T80)的混合物，所述的水相为质量浓度10-30％的硅酸钠，油相为白油。
2.根据权利要求1所述的适用于高矿化度地层的乳液型自适应调堵剂，其特征在于，所述调堵剂的油水比(3-2):(2-3)。
3.根据权利要求1所述的适用于高矿化度地层的乳液型自适应调堵剂，其特征在于，所述调堵剂的油水比1：(1-9)。
4.根据权利要求1所述的适用于高矿化度地层的乳液型自适应调堵剂，其特征在于，所述调堵剂的亲水亲油平衡值(HLB)为5-6，优选的，调堵剂的亲水亲油平衡值(HLB)为6。
5.根据权利要求1所述的适用于高矿化度地层的乳液型自适应调堵剂，其特征在于，乳化剂的质量百分比为1％-2.5％，水相为硅酸钠水溶液，油相为白油。
6.根据权利要求1所述的适用于高矿化度地层的乳液型自适应调堵剂，其特征在于，乳化剂的质量百分比为1.5％，硅酸钠水溶液的水玻璃模数为3.2。
7.根据权利要求1所述的适用于高矿化度地层的乳液型自适应调堵剂，其特征在于，司盘80(S80)和吐温80(T80)的混合物中，司盘80(S80)的质量百分比为80-85％，吐温80(T80)的质量百分比为15-20％；优选的，司盘80(S80)的质量百分比为84％，吐温80(T80)的质量百分比为16％。
8.根据权利要求1所述的适用于高矿化度地层的乳液型自适应调堵剂，其特征在于，水相硅酸钠的质量浓度为15-25％；优选的，水相硅酸钠的质量浓度为20％。
9.权利要求1所述的适用于高矿化度地层的乳液型自适应调堵剂的制备方法，包括步骤如下：
(1)按配比，将乳化剂加入油相中，搅拌15min-1h，分散均匀；
(2)再按油水比加入水相，以60-80次/min的振荡频率振荡，分散均匀制得油包水乳状液。
10.一种高矿化度地层油田进行调剖堵水的方法，包括使用权利要求1所述的乳液型自适应调堵剂，按以下步骤进行注入：
(1)注入质量分数0.1％的盐水段塞，以延缓乳状液进入地层迅速破乳，每1m油藏平均有效厚度盐水溶液的用量为5m3-20m3；
(2)一次性注入乳液型自适应调堵剂，每1m油藏平均有效厚度乳液型自适应调堵剂用量为10～40m3，
(3)注入地层水作过顶替液，将调堵剂完全顶替入地层，每1m油藏平均有效厚度的地层水用量为4m3～12m3；
(4)关井一个星期后开井恢复生产。
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