CN106433589A - 水平井堵水用乳状液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水平井堵水用乳状液，其包含以下组分：(1)油，其为工业白油或为脱水稠油；(2)水，(3)乳化剂，其包含水溶性阴离子表面活性剂与油溶性表面活性剂；以及(4)助剂水溶液，其为碳酸钠或碳酸氢钠的10‑20wt％的水溶液。本发明还涉及所述的水平井堵水用乳状液的制备方法。本发明的水平井堵水用水包油乳状液，注入地层后依靠油层水矿化度和温度来破乳，释放其中高粘油相，并在表活剂存在下部分反相，达到高选择性封堵的目的。

Description

水平井堵水用乳状液及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种水平井堵水用乳状液及其制备方法。

背景技术

堵水技术是在油井中注入堵剂，从而对出水通道进行封堵，提高采油效率。水平井增加了井眼在产层中的长度以及泄油面积，可在低压差下开发油藏，提高储层、裂缝钻遇率，有效解决油气田开发过程中面临的问题，达到“稀井高产”的目的。其中最主要的一个问题就是由于水平井的井身与油藏平行，使水平井很容易大量产水，水平井产水会使产油量骤减，含水急剧上升，甚至导致整个油井“水淹”。因此，如何进行有效的堵水便成了水平井生产中的一个非常关键的问题。水平井堵水技术中遇到的问题比普通油井要复杂的多，因此对堵剂的性能要求也要苛刻一些。目前常用的堵剂有如下问题：(1)堵剂选择性不强，堵住了水，但同时油的产量也下降了，经济效益较差；(2)堵剂难以进入深部，堵剂强度较弱，易出现回吐或封堵强度不高，有效期短，堵水效果不理想；(3)堵剂适用的油藏化学环境较窄。例如申请号为201510535437.X的申请，其中使用不伤害油层的稠油做主要的材料，制备成水包油型乳状液，到地层后反相封堵，但使用石灰石粉作为稳定剂，降低了放置稳定性，同时表面活性剂种类繁多，增加了成本。

因此，仍需要不断开发用于水平井堵水的堵剂。

发明内容

本发明提供一种水平井堵水用乳状液，其包含以下组分：

(1)油，其为工业白油或为脱水稠油；

(2)水；

(3)乳化剂，其包含水溶性阴离子表面活性剂与油溶性表面活性剂；以及

(4)助剂水溶液，其为碳酸钠或碳酸氢钠的10-20wt％的水溶液。

本发明还涉及上述水平井堵水用乳状液的制备方法，其包含以下步骤：

(a)配制水相：搅拌下，在水中，优选离子水中加入水溶性阴离子表面活性剂，形成均匀水相A；

(b)配制油相：搅拌下，在油中加入油溶性表面活性剂，形成均匀油相B；

(c)将水相中加入油相，同时滴加助剂水溶液，控制搅拌速度，搅拌至少30分钟得到产品。

本发明的水平井堵水用乳状液及其制备方法，具有以下有益的效果：制备工艺简单，成本较低；初始粘度低，易注入；稳定性强，能应变相对较强的生产运输使用周期；堵剂选择性强，在地层中破乳或反相后释放其中包裹的高粘稠油相，并进一步与高矿化度水反相变粘稠，从而对出水处进行安全封堵，遇油则不变，保证了堵水施工的安全。

本发明的水平井堵水用水包油乳状液，注入地层后依靠油层水矿化度和温度来破乳，释放其中高粘油相，并在表活剂存在下部分反相，达到高选择性封堵的目的。

具体实施方式

本发明提供一种水平井堵水用乳状液，其包含以下组分：

(1)油，其为工业白油或为脱水稠油；

(2)水；

(3)乳化剂，其包含水溶性阴离子表面活性剂与油溶性表面活性剂；以及

(4)助剂水溶液，其为碳酸钠或碳酸氢钠的10-20wt％的水溶液。

在本发明的一个实施方案中，所述的工业白油或脱水稠油的粘度不小于500mPa.s，优选500至5000mPa.s，更优选500至2000mPa.s。

本文中，所述脱水稠油为石油的350至500℃的馏分油。

在本发明的一个实施方案中，所述油溶性表面活性剂为失水山梨醇油酸酯与油酸二乙醇酰胺的复配表面活性剂；其中失水山梨醇油酸酯占85-99wt％，优选90-99wt％，更优选95-99wt％，基于两者的总重量计。

令人惊奇地，本发明的乳化剂的使用，特别是油溶性表面活性剂的选择，以及借助助剂水溶液的稳定油水界面膜的作用，而获得的本发明的水平井堵水用水包油乳状液，破乳前后粘度比大于30％，例如最高可达36％，封堵率达到90％以上，甚至可达到95％，可以起到良好的堵水效果。

在本发明的一个实施方案中，所述水溶性阴离子表面活性剂选自石油磺酸盐、月桂醇聚环氧乙烷醚硫酸钠(AES)、烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐或木质素磺酸盐，或其混合物；优选上述磺酸盐的钠盐。

在本发明的一个实施方案中，在水平井堵水用乳状液中，油和水的重量比为1:2-10；优选1:2.5-7；更优选1:2.5-4。

在本发明的一个实施方案中，水溶性阴离子表面活性剂的加入量为3-12wt％，优选4-10wt％，更优选5-8wt％，基于水的重量用量计。

在本发明的一个实施方案中，助剂水溶液的用量为10-35wt％，优选10-30wt％，更优选15-25wt％，基于水的重量用量计。所述范围内的助剂水溶液可以起到优异的稳定油水界面膜的作用。

在本发明的一个实施方案中，油性表面活性剂的加入量为0.05-2wt％，优选0.1-1wt％，更优选0.15-0.6wt％，基于油的重量用量计。

本发明还涉及所述的水平井堵水用乳状液的制备方法，其包含以下步骤：

(a)配制水相：搅拌下，在水中，优选离子水中加入水溶性阴离子表面活性剂，形成均匀水相A；

(b)配制油相：搅拌下，在油中加入油溶性表面活性剂，形成均匀油相B；

(c)将水相中加入油相，同时滴加助剂水溶液，控制搅拌速度，搅拌至少30分钟得到产品。

在本发明的一个实施方案中，上述步骤中的搅拌速度800-6000rpm；优选1000-4000rpm，更优选2000-4000rpm。

在本发明的一个实施方案中，本发明的方法如下进行：

(a)配制水相：在1000rpm搅拌下，在离子水中加入水溶性阴离子表面活性剂，形成均匀水相A；

(b)配制油相：在2000rpm搅拌下，在油中加入油溶性表面活性剂，形成均匀油相B；其中油酸二乙醇酰胺占油溶性表面活性剂重量的5wt％；

(c)将水相中加入油相，同时滴加助剂水溶液，控制搅拌速度在4000rpm，搅拌30分钟得到产品。

在本发明中，除非另外说明，否则所有份数或百分数均为重量份或重量百分数。

在本发明中，所用物质均为已知物质，可以购得或通过已知的方法合成。

在本发明中，所用装置或设备均为所述领域已知的常规装置或设备，均可购得。

下文将结合实施例具体说明本发明，但本发明并不限于以下实施例。

实施例

实施例1

(a)配制水相：在20g去离子水中，在1000rpm搅拌下，加入1g水溶性阴离子表活剂石油磺酸钠；直至溶液均质；

(b)配制油相：在70g稠油中，在2000rpm搅拌下，加入0.1g复配的油溶性表活剂，复配中油酸二乙醇酰胺占油溶性表活剂重量的2％；直至溶液均质；

(c)将水相中加入油相，同时滴加助剂水溶液3g，控制搅拌速度在4000rpm，搅拌30分钟得到产品。

实施例2

(a)配制水相：在20g去离子水中，在1000rpm搅拌下，加入1.5g水溶性阴离子表活剂烷基苯磺酸钠；直至溶液均质；

(b)配制油相：在70g稠油中，在2000rpm搅拌下，加入0.4g复配的油溶性表活剂，复配中油酸二乙醇酰胺占油溶性表活剂重量的5％；直至溶液均质；

(c)将水相中加入油相，同时滴加助剂水溶液4g，控制搅拌速度在4000rpm，搅拌35分钟得到产品。

实施例3

(a)配制水相：在20g去离子水中，在1000rpm搅拌下，加入1.5g水溶性阴离子表活剂月桂醇聚环氧乙烷醚硫酸钠；直至溶液均质；

(b)配制油相：在70g稠油中，在2000rpm搅拌下，加入0.3g复配的油溶性表活剂，复配中油酸二乙醇酰胺占油溶性表活剂重量的4％；直至溶液均质；

(c)将水相中加入油相，同时滴加助剂水溶液5g，控制搅拌速度在4000rpm，搅拌35分钟得到产品。

实施例4

(a)配制水相：在20g去离子水中，在1000rpm搅拌下，加入2g水溶性阴离子表活剂石油磺酸钠；直至溶液均质；

(b)配制油相：在75g稠油中，在2000rpm搅拌下，加入0.6g复配的油溶性表活剂，复配中油酸二乙醇酰胺占油溶性表活剂重量的3％；直至溶液均质；

(c)将水相中加入油相，同时滴加助剂水溶液5g，控制搅拌速度在4000rpm，搅拌35分钟得到产品。

实施例5

(a)配制水相：在25g去离子水中，在1000rpm搅拌下，加入3g水溶性阴离子表活剂石油磺酸钠；直至溶液均质；

(b)配制油相：在90g稠油中，在2000rpm搅拌下，加入0.7g复配的油溶性表活剂，复配中油酸二乙醇酰胺占油溶性表活剂重量的7％；直至溶液均质；

(c)将水相中加入油相，同时滴加助剂水溶液6g，控制搅拌速度在4000rpm，搅拌35分钟得到产品。

经测试，本发明的上述实施例的产品初始粘度均低于15mPa.s，破乳前后粘度比大于30％，封堵率达到90％以上，可以起到良好的堵水效果。

使用本发明的实施例1的产品进行现场堵水，在胜利新春采油厂实施堵水3口井，增油4000余吨，取得较显著增油效果。

Claims (10)

1.一种水平井堵水用乳状液，其包含以下组分：

(1)油，其为工业白油；

(2)水，

(3)乳化剂，其包含水溶性阴离子表面活性剂与油溶性表面活性剂；以及

(4)助剂水溶液，其为碳酸钠或碳酸氢钠的10-20wt％的水溶液。

2.权利要求1的水平井堵水用乳状液，其特征在于所述的工业白油或脱水稠油的粘度不小于500mPa.s，优选500至5000mPa.s，更优选500至2000mPa.s。

3.权利要求1的水平井堵水用乳状液，其特征在于油溶性表面活性剂为失水山梨醇油酸酯与油酸二乙醇酰胺的复配表面活性剂；其中失水山梨醇油酸酯占85-99wt％，优选90-99wt％，更优选95-99wt％，基于两者的总重量计。

4.权利要求1的水平井堵水用乳状液，其特征在于水溶性阴离子表面活性剂选自石油磺酸盐、月桂醇聚环氧乙烷醚硫酸钠(AES)、烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐或木质素磺酸盐，或其混合物；优选上述磺酸盐的钠盐。

5.权利要求1的水平井堵水用乳状液，其特征在于其中油和水的重量比为1:2-10；优选1:2.5-7；更优选1:2.5-4。

6.权利要求1的水平井堵水用乳状液，其特征在于其中水溶性阴离子表面活性剂的加入量为3-12wt％，优选4-10wt％，更优选5-8wt％，基于水的重量用量计。

7.权利要求1的水平井堵水用乳状液，其特征在于助剂水溶液的用量为10-35wt％，优选10-30wt％，更优选15-25wt％，基于水的重量用量计。

8.权利要求1的水平井堵水用乳状液，其特征在于油性表面活性剂的加入量为0.05-2wt％，优选0.1-1wt％，更优选0.15-0.6wt％，基于油的重量用量计。

9.如权利要求1-8任一项所述的水平井堵水用乳状液的制备方法，其包含以下步骤：

(a)配制水相：搅拌下，在水中，优选离子水中加入水溶性阴离子表面活性剂，形成均匀水相A；

(b)配制油相：搅拌下，在油中加入油溶性表面活性剂，形成均匀油相B；

(c)将水相中加入油相，同时滴加助剂水溶液，控制搅拌速度，搅拌至少30分钟得到产品。

10.根据权利要求9的制备方法，其特征在于上述步骤中的搅拌速度为800-6000rpm；优选1000-4000rpm，更优选2000-4000rpm。