CN107227149B - 一种低渗油藏注水井调驱剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低渗油藏注水井调驱剂及其制备方法，该调驱剂通过如下方法制得：(1)将聚丙烯酰胺类聚合物溶于水中，配制成质量浓度为500‑4000mg/L的聚合物水溶液；(2)向步骤(1)所得聚合物水溶液中添加碱性调节剂，使聚合物的水解度达到50‑100％后静置；(3)向步骤(2)所得溶液中添加酸性调节剂，使聚合物水溶液粘度为10×10^‑3Pa.s以下，pH值为1‑5。通过用于低渗油藏注水井调驱剂及其制备方法，该调驱剂在地上粘度接近于水的粘度，易于注入同时不会污染非目的层；注入底层后，其与储层发生化学反应，使自身粘度提高，从而使后续注入水转向相对渗透率低的区域，扩大注入水波及范围，提高原油产量。

Description

一种低渗油藏注水井调驱剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及石油开发技术领域，更具体地，涉及一种油田开发过程中用于低渗油藏注水入井深部的调驱剂及其制备方法。

背景技术

目前国内外油田渗透率低于50×10^-3μm²的油藏、甚至低于1×10^-3μm²的油藏都在开发，这些油田都存在一定的非均质性或者天然裂缝发育，这就使得注水开发过程中，注入的水沿裂缝或优势通道前进，其后果是基质中的大部分原油未被驱替，仍然滞留在油藏中；这不仅使注入水的利用率下降，也使得产出液含水量增加。

对于高渗油藏，调驱技术是解决水驱效率低的有效措施之一，调驱技术中所用调驱剂也相对成熟，如专利文件CN101412784A公开了一种阳离子型聚合物及其微胶乳的制备，该聚合物微胶乳特点是粘度非常低，接近油相粘度，且具有明显的丁达尔效应，聚合物微胶乳能够迅速的在水中破乳分散开来；专利文件CN104277175A公开了一种聚丙烯酰胺反相微乳液调驱体系；专利文件CN101759838A公开了一种低界面张力聚丙烯酰胺纳米微球调驱体系的制备方法，此调驱体系应用于提高采收率作业中，将会起到很好的提高洗油效率的作用，是一种兼具调剖和驱油双重作用的新型调驱体系；专利文件CN101619118A公开了一种油藏深部调驱用聚合物微球的制备方法，利用该聚合物微球可以任意浓度的分散在注入水中并具有能够进入地层深部后逐渐溶胀对孔喉形成封堵的能力、有效的封堵地层的高渗透条带，扩大水的波及体积，显著提高水驱开发油藏的原油采收率；专利文件CN1560184A公开了一种乳化树脂深部调驱剂，该调驱剂是一种耐盐、耐温同时具有提高波及系数和洗油效率双重作用的化学用剂；专利文件CN101747883A公开了一种无机凝胶调驱剂，具有显著的耐高温、高矿化度的性能，可在不同的油藏环境中使用；专利文件CN102965093A公开了一种油藏深部调驱用复合交联深部调驱剂及其制备方法；专利文件CN103113519B公开了一种用于油田调驱的高浓度微凝胶调驱剂及其制备方法等。

以上所述的调驱剂都是针对高渗油藏调驱技术所用调驱剂。但是，对于低渗油藏，粘度高的调驱体系是很难注入的，而在调驱过程中又需要调驱剂的高粘度特性。如果在注入过程中调驱剂的粘度与水的粘度相当，到地层后粘度增加，实现调驱作用，就可以很好地解决注入和调驱的矛盾。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种低渗油藏注水井调驱剂及其制备方法，该调驱剂在地上粘度接近于水的粘度，易于注入并且不会污染非目的层，调驱剂注入底层后，随着向前运移，其与储层发生化学反应，使其自身粘度提高，从而使后续注入水转向相对渗透率低的区域，扩大注入水的波及范围，提高原油产量。

为了实现上述目的，本发明提供一种低渗油藏注水井调驱剂，该调驱剂通过如下方法制得：

(1)将聚丙烯酰胺类聚合物溶于水中，配制成质量浓度为500-4000mg/L的聚合物水溶液；

(2)向步骤(1)所得聚合物水溶液中添加碱性调节剂，使聚合物的水解度达到50-100％后静置；

(3)向步骤(2)所得溶液中添加酸性调节剂，使聚合物水溶液粘度为10×10^-3Pa·s以下，pH值为1-5。

按照本发明提供的调驱剂，所述碱性调节剂优选为无机碱。

所述无机碱优选为碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐中的一种或多种。所述无机碱进一步优选为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或多种。

按照本发明提供的调驱剂，所述酸性调节剂优选为有机酸溶液或无机酸溶液。其中，所述的无机酸溶液优选为盐酸、硫酸和硝酸中的一种或多种；所述的有机酸溶液优选为醋酸和/或柠檬酸。

在所述步骤(2)中，静置时间优选为20-100小时，进一步优选为50-100小时。

在所述步骤(3)中，向步骤(2)所得溶液中添加酸性调节剂的加入方式优选为滴加。

按照本发明提供的调驱剂，所述步骤(3)中使聚合物水溶液粘度优选为3×10^{- 3}Pa·s以下。所述步骤(3)中使聚合物水溶液pH值优选为2-4。

本发明中所述聚丙烯酰胺类聚合物可以为聚丙烯酰胺，也可以包括除丙烯酰胺外的其他单体单元，优选地，所述聚丙烯酰胺类聚合物中丙烯酰胺单体单元的含量超过80wt％，优选为90wt％。

按照本发明提供的调驱剂，所述的聚丙烯酰胺类聚合物粘均分子量优选为1500万-2600万；所述的聚丙烯酰胺类聚合物粘均分子量进一步优选为1800万-2400万。

按照本发明提供的调驱剂，所述的聚丙烯酰胺类聚合物优选为阴离子型聚丙烯酰胺和/或非离子型聚丙烯酰胺。

本发明还提供一种所述低渗油藏注水井调驱剂的制备方法，该方法包括如下步骤：

(1)将聚合物溶于水中，配制成质量浓度为500-4000mg/L的水溶液；

(2)向步骤(1)所得聚合物水溶液中添加碱性调节剂，使聚合物的水解度达到50-100％后静置；

(3)向步骤(2)所得溶液中添加酸性调节剂，使聚合物水溶液粘度为10×10^-3Pa·s以下，pH值降至1-5。

与现有技术相比，本发明所述用于低渗油藏注水井调驱剂及其制备方法具有以下优点：

通过使用用于低渗油藏注水井调驱剂及其制备方法，该调驱剂在地上粘度接近于水的粘度，易于注入同时不会污染非目的层；注入底层后，随着调驱剂向前运移，其与储层发生化学反应，使自身粘度提高，从而使后续注入水转向相对渗透率低的区域，扩大注入水的波及范围，提高原油产量。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。在以下实施例和测试例中，制得的调驱剂粘度通过DVⅢ粘度计测得，测试条件：转速为6r/min，温度为45℃。

实施例1

在250mL烧杯中加入水100mL，将粘均分子量为2000万的聚丙烯酰胺粉末0.2g分散在水中直至完全溶解；之后加入0.2g氢氧化钠至完全溶解，静置72小时；在搅拌的条件下滴加质量浓度为10％的盐酸溶液至溶液pH值为2.0，此时溶液的粘度为2.4mPa.s，即得到所要制备的调驱剂A。

实施例2

在250mL烧杯中加入水100mL，将粘均分子量为1800万的聚丙烯酰胺粉末0.15g分散在水中直至完全溶解；之后加入0.17g氢氧化钠至完全溶解，静置72小时；在搅拌的条件下滴加质量浓度为10％的盐酸溶液至溶液pH值为2.0，此时溶液的粘度为2.1mPa.s，即得到所要制备的调驱剂B。

实施例3

在250mL烧杯中加入水100mL，将粘均分子量为2400万的聚丙烯酰胺粉末0.15g分散在水中直至完全溶解；之后加入0.17g氢氧化钠至完全溶解，静置72小时；在搅拌的条件下滴加质量浓度为10％的盐酸溶液至溶液pH值为1.5，此时溶液的粘度为2.9mPa.s，即得到所要制备的调驱剂C。

实施例4

在250mL烧杯中加入水100mL，将粘均分子量为1500万的聚丙烯酰胺粉末0.2g分散在水中直至完全溶解；之后加入0.2g氢氧化钠至完全溶解，静置72小时；在搅拌的条件下滴加质量浓度为10％的盐酸溶液至溶液pH值为2.0，此时溶液的粘度为2.1mPa.s，即得到所要制备的调驱剂D。

对比例1

在250mL烧杯中加入水100mL，将粘均分子量为2000万的聚丙烯酰胺粉末0.2g分散在水中直至完全溶解；之后加入0.2g氢氧化钠至完全溶解，静置72小时；在搅拌的条件下滴加质量浓度为10％的盐酸溶液至溶液pH值为6.0，此时溶液的粘度为14.1mPa.s，即得到所要制备的调驱剂E。

对比例2

在250mL烧杯中加入水100mL，将粘均分子量为1500万的聚丙烯酰胺粉末0.2g分散在水中直至完全溶解；静置熟化72小时；在搅拌的条件下滴加质量浓度为10％的盐酸溶液至溶液pH值为2.0，得到液体F，此时溶液的粘度为11.2mPa.s，没有达到预期效果。

测试例

将所得到的调驱剂，以0.05mL/min的速度注入渗透率为5×10^-3μm²天然岩心(含碳酸盐)中，使调驱剂长时间滞留在岩心中，然后测量流出液体的粘度。

调驱剂A-F的评价结果对比见表1。

编号	样品编号	粘度，mPa.s	驱替岩心后粘度，mPa.s
				实施例1	A	2.4	18.4
实施例2	B	2.1	16.5
				实施例3	C	2.9	28.7
实施例4	D	2.1	12.6
				对比例1	E	14.1	12.8
对比例2	F	11.2	10.3

通过表1所得调驱剂的评价结果可知：从实施例1-4所得结果可看出，在其他条件相同的情况下，加入酸性调节剂之后溶液pH值的大小和聚丙烯酰胺类聚合物粘均分子量大小是影响所得调驱剂粘度及其驱替岩心后粘度的关键因素。从实施例1和对比例1所得结果可看出，在其他条件相同的情况下，加入酸性调节剂之后的溶液pH值的大小对所得调驱剂粘度数值产生了影响；从实施例4和对比例2所得结果也可看出，在其他条件相同的情况下，未添加碱性调节剂对所得调驱剂粘度数值影响较大，且其驱替岩心过程中由于粘度偏大而使调驱剂部分滞留在岩层，造成驱替后粘度反而比为驱替前降低。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种低渗油藏注水井调驱剂，其特征在于，该调驱剂通过如下方法制得：

(1)将聚丙烯酰胺类聚合物溶于水中，配制成质量浓度为500-4000mg/L的聚合物水溶液；所述聚丙烯酰胺类聚合物的粘均分子量为1500万-2600万；

(2)向步骤(1)所得聚合物水溶液中添加碱性调节剂，使聚合物的水解度达到50-100％后静置，静置时间为20-100小时；

(3)向步骤(2)所得溶液中添加酸性调节剂，使聚合物水溶液粘度为3×10^-3Pa·s以下，pH值为1-5。

2.根据权利要求1所述的低渗油藏注水井调驱剂，其中，所述碱性调节剂为无机碱。

3.根据权利要求2所述的低渗油藏注水井调驱剂，其中，所述无机碱为碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的低渗油藏注水井调驱剂，其中，所述酸性调节剂为有机酸溶液和/或无机酸溶液。

5.根据权利要求4所述的低渗油藏注水井调驱剂，其中，所述的无机酸溶液为盐酸、硫酸和硝酸中的一种或多种。

6.根据权利要求4所述的低渗油藏注水井调驱剂，其中，所述的有机酸溶液为醋酸和/或柠檬酸。

7.根据权利要求1-6任一项所述的低渗油藏注水井调驱剂，其中，在所述步骤(3)中，向步骤(2)所得溶液中添加酸性调节剂的加入方式为滴加。

8.根据权利要求1所述的低渗油藏注水井调驱剂，其中，所述聚丙烯酰胺类聚合物中丙烯酰胺单体单元的含量超过80wt％。

9.根据权利要求1所述的低渗油藏注水井调驱剂，其中，所述聚丙烯酰胺类聚合物的粘均分子量为1800万-2400万。

10.一种如权利要求1-9任一项所述低渗油藏注水井调驱剂的制备方法，其中，该方法包括如下步骤：

(1)将聚丙烯酰胺类聚合物溶于水中，配制成质量浓度为500-4000mg/L的水溶液；

(2)向步骤(1)所得聚合物水溶液中添加碱性调节剂，使聚合物的水解度达到50-100％后静置；

(3)向步骤(2)所得溶液中添加酸性调节剂，使聚合物水溶液粘度为3×10^-3Pa·s以下，pH值为1-5。