CN107298874B - 一种用于粘弹性颗粒驱油剂悬浮液的染色剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于粘弹性颗粒驱油剂悬浮液的染色剂，是由以下重量份的组分组成的：80～90份丙烯颜料，5～10份三乙醇胺，5～10份二乙二醇。本发明还公开了一种利用该染色剂对粘弹性颗粒驱油剂悬浮液进行染色的方法：（1）取0.1～1g粘弹性颗粒驱油剂粉末，在磁力搅拌下缓慢加入到50～200 mL水或盐水中，搅拌10～15min；停止搅拌后静置1.5～2h，备用；（2）取98份粘弹性颗粒驱油剂悬浮液，置于烧杯中，在磁力搅拌下缓慢加入2份染色剂，搅拌10～15min。本发明的染色剂及染色方法，首次解决了粘弹性颗粒驱油剂悬浮液只能整体染色，无法将部分交联的溶胀颗粒与可溶组分有效区分的问题。

Description

一种用于粘弹性颗粒驱油剂悬浮液的染色剂及其应用
技术领域
本发明涉及一种用于粘弹性颗粒驱油剂悬浮液的染色剂，及利用其对粘弹性颗粒驱油剂悬浮液进行染色的方法。
背景技术
随着油田的不断开发，我国油田多数已经进入后续高含水开发阶段，大量注入水沿水洗强度较高渗透带窜流，导致油井过早水淹，产出液中含水量过高。注水开发区块水淹层及油田开发中后期的高含水油井和出砂渗流速度、产液比大，形成了油水同出层，大大降低了原油的采收率，加大了污水处理量，严重影响了油田生产的经济效益。
传统驱油剂部分水解聚丙烯酰胺注入油藏后沿高渗透层或带突进，进入低渗透层的少，驱油剂波及体积低，导致最终驱油采收率不高，因此研发了一种部分交联并含有大量支链结构的聚丙烯酰胺粘弹性颗粒驱油剂（授权公告号 CN 101775275 B）。对于该新型驱油剂，其驱油机理尚未明确，例如粘弹性颗粒驱油剂颗粒大小与地层孔喉匹配关系研究不够完善、动态封堵过程中粘弹性颗粒驱油剂颗粒在孔喉中的形态变化研究较少、后续液流转向机理研究不全面、粘弹性颗粒驱油剂驱微观驱油机理及其能够启动的残余油类型研究不够清晰等。
要研究以上问题，可通过微观可视驱替实验，利用光刻蚀玻璃板模型来解决。而粘弹性颗粒驱油剂悬浮液为透明状流体，在玻璃板模型中看不到溶胀颗粒，无法对其进行驱油机理的进一步研究。常规的染色剂只能将粘弹性颗粒驱油剂悬浮液进行整体染色，无法区分溶胀颗粒和可溶组分，起不到染色的目的。
发明内容
针对上述现有技术，本发明提供了一种用于粘弹性颗粒驱油剂悬浮液的染色剂，以解决粘弹性颗粒驱油剂悬浮液只能整体染色，无法将部分交联的颗粒部分与可溶组分有效区分的问题，本发明还提供了利用该染色剂对粘弹性颗粒驱油剂悬浮液进行染色的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于粘弹性颗粒驱油剂悬浮液的染色剂，是由以下重量份的组分组成的：80～90份丙烯颜料，5～10份三乙醇胺，5～10份二乙二醇。
所述丙烯颜料为现有技术中已有的常规产品，可常规市场购买得到，在此不再赘述。
所述用于粘弹性颗粒驱油剂悬浮液的染色剂的制备方法为：将丙烯颜料、三乙醇胺和二乙二醇加入到烧杯中，用玻璃棒搅拌5～10min，即得。
所述用于粘弹性颗粒驱油剂悬浮液的染色剂，可用于粘弹性颗粒驱油剂悬浮液的染色，应用时，染色方法如下：
（1）配制粘弹性颗粒驱油剂悬浮液：取0.1～1g粘弹性颗粒驱油剂粉末，在磁力搅拌下缓慢加入到50～200 mL水或盐水（油藏模拟盐水配方如表1所示）中，搅拌10～15min；停止搅拌后静置1.5～2h，备用；
进一步地，所述磁力搅拌的速度为200～500r/min；
进一步地，粘弹性颗粒驱油剂粉末粒径、悬浮液配制浓度及盐水矿化度可根据实际需要调整；
（2）染色：取98重量份上述步骤（1）中配制的粘弹性颗粒驱油剂悬浮液，置于烧杯中，在磁力搅拌下缓慢加入2重量份用于粘弹性颗粒驱油剂悬浮液的染色剂，搅拌速度为250r/min，搅拌时间为10～15min。
表1 不同矿化度油藏模拟盐水配方
矿化度 H<sub>2</sub>O NaCl CaCl<sub>2</sub> MgCl<sub>2</sub>•6H<sub>2</sub>O Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>
6666 mg/L 1000 mL 6.191 g 0.2414 g 0.3514 g 0.0696 g
19334 mg/L 1000 mL 17.4578 g 1.1433 g 0.863 g 0
30000 mg/L 1000 mL 27.3067 g 1.11 g 3.833 g 0
50000 mg/L 1000 mL 42.758 g 2.825 g 8.917 g 0
应用本发明的染色技术对粘弹性颗粒驱油剂开展微观可视驱替实验，首次观察到粘弹性颗粒驱油剂在玻璃板刻蚀模型中的运动状态，从而可进一步研究其微观驱油机理，为该新型粘弹性颗粒驱油剂的大规模应用提供理论指导和技术支持。
本发明采用常见的丙烯颜料为原材料进行染色剂配制，成本低、用量少、制备方法简单，本发明的染色方法工艺流程短，且染色效果好。本发明的染色剂对粘弹性颗粒驱油剂悬浮液具有选择性染色功能，即：可以对部分交联的溶胀颗粒部分进行染色，而不对可溶部分染色，从而清晰地反映出溶胀颗粒的大小与形状。本发明的染色剂及染色方法，首次解决了粘弹性颗粒驱油剂悬浮液只能整体染色，无法将部分交联的溶胀颗粒与可溶组分有效区分的问题，适用于各种粘弹性颗粒驱油剂。
附图说明
图1：采用马利牌紫色丙烯颜料配制的染色剂染色粘弹性颗粒驱油剂悬浮液在载破片上的效果。
图2：采用思慕牌黑色丙烯颜料配制的染色剂染色粘弹性颗粒驱油剂悬浮液在载破片上的效果。
图3 ：微观玻璃刻蚀模型图，其中，a为模型外观示意图，外围尺寸为75mm×75mm，刻蚀区域尺寸为40mm×40mm；b为刻蚀区域实际孔喉特征图。
图4：染色的粘弹性颗粒驱油剂悬浮液溶胀颗粒在微观玻璃板刻蚀模型中的运移过程，其中，a为颗粒在大孔隙中的状态；b为颗粒进入了小孔隙中状态；c为颗粒在小孔隙中变形；d为颗粒通过小孔隙后进入下一个孔隙。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
下述实施例中所涉及的仪器、试剂、材料等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规仪器、试剂、材料等，可通过正规商业途径获得。下述实施例中所涉及的实验方法，检测方法等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规实验方法，检测方法等。
实施例1 用紫色染色剂染色粘弹性颗粒驱油剂悬浮液
（1）配制粘弹性颗粒驱油剂悬浮液：取0.5g粘弹性颗粒驱油剂粉末（该粘弹性颗粒驱油剂，是用的CN 101775275 B中实施例1的产品），在磁力搅拌下缓慢加入到50 mL蒸馏水中，搅拌速度为500r/min，搅拌时间为10min；
（2）配制染色剂：按重量百分比，将85份马利牌紫色丙烯颜料、10份三乙醇胺和5份二乙二醇加入到烧杯中，用玻璃棒搅拌10min；
（3）染色：取98份步骤（1）中配制好的粘弹性颗粒驱油剂悬浮液于烧杯中，在磁力搅拌下缓慢加入2份步骤（2）中配制好的染色剂，搅拌速度为250r/min，搅拌时间为15min。
将染色好的粘弹性颗粒驱油剂悬浮液滴于载玻片上观察，如图1所示，染色剂对悬浮液进行选择性染色，溶胀颗粒没有被染色，表现为透明状，而可溶组分被染成紫色，溶胀的颗粒透明、清晰可见，利于进行微观可视驱替实验。
实施例2 用黑色染色剂染色粘弹性颗粒驱油剂悬浮液
（1）配制粘弹性颗粒驱油剂悬浮液：取1g粘弹性颗粒驱油剂粉末，在磁力搅拌下缓慢加入到200 mL蒸馏水中，搅拌速度为250r/min，搅拌时间为12min；
（2）配制染色剂：按重量百分比，将80份思慕牌黑色丙烯颜料、10份三乙醇胺和10份二乙二醇加入到烧杯中，用玻璃棒搅拌5min；
（3）染色：取98份步骤（1）中配制好的粘弹性颗粒驱油剂悬浮液于烧杯中，在磁力搅拌下缓慢加入2份步骤（2）中配制好的染色剂，搅拌速度为250r/min，搅拌时间为12min。
将染色好的粘弹性颗粒驱油剂悬浮液滴于载玻片上观察，如图2所示，染色剂对悬浮液进行选择性染色，溶胀颗粒没有被染色，表现为透明状，而可溶组分被染成黑色，溶胀的颗粒透明、清晰可见，利于进行微观可视驱替实验。
实施例3 用棕色染色剂染色粘弹性颗粒驱油剂悬浮液
（1）配制粘弹性颗粒驱油剂悬浮液：取0.1g粘弹性颗粒驱油剂粉末，在磁力搅拌下缓慢加入到50 mL蒸馏水中，搅拌速度为200r/min，搅拌时间为15min；
（2）配制染色剂：按重量百分比，将90份文萃牌棕色丙烯颜料、5份三乙醇胺和5份二乙二醇加入到烧杯中，用玻璃棒搅拌10min；
（3）染色：取98份步骤（1）中配制好的粘弹性颗粒驱油剂悬浮液于烧杯中，在磁力搅拌下缓慢加入2份步骤（2）中配制好的染色剂，搅拌速度为250r/min，搅拌时间为10min。
实施例4 采用染色的粘弹性颗粒驱油剂悬浮液进行微观可视驱替实验
微观可视驱替实验采用模型为玻璃刻蚀模型，刻蚀部分有效尺寸为40mm×40mm，如图3所示。通过图像采集系统将驱替动态过程传输到计算机，采用图片分析方法研究粘弹性颗粒驱油剂悬浮液微观渗流特征。
微观可视驱替实验步骤如下：
（1）将玻璃刻蚀模型抽真空饱和水；
（2）注入染色后的粘弹性颗粒驱油剂悬浮液，观察注入过程中溶胀颗粒微观渗流特征，记录实验过程录像，本实施例采用实施例3中所配制的染色粘弹性颗粒驱油剂悬浮液进行实验。
（3）清洗模型，并进行结果分析。
如图4所示，为用棕色染色剂染色的粘弹性颗粒驱油剂悬浮液溶胀颗粒在微观玻璃板刻蚀模型中的运移结果。可以发现，利用微观玻璃刻蚀模型进行染色粘弹性颗粒驱油剂悬浮液的注入实验，可以清晰的观察到溶胀颗粒在孔喉中的运移特征，如图a,b,c,d中椭圆中标识为粘弹性颗粒驱油剂溶胀颗粒，在注入过程中，该溶胀颗粒可以像“变形虫”一样在孔隙处变形、通过，表明该新型驱油剂可以在油藏中起到边调边驱的双重目的。
上述虽然结合实施例对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (4)

1.一种用于粘弹性颗粒驱油剂悬浮液的染色剂在用于粘弹性颗粒驱油剂悬浮液的染色中的应用，所述染色剂由80～90重量份的丙烯颜料，5～10重量份的三乙醇胺和5～10重量份的二乙二醇混合、搅拌5～10min制成。
2.一种用于粘弹性颗粒驱油剂悬浮液的染色剂对粘弹性颗粒驱油剂悬浮液进行染色的方法，其特征在于：用80～90重量份的丙烯颜料，5～10重量份的三乙醇胺和5～10重量份的二乙二醇混合、搅拌5～10min制成的染色剂进行染色的步骤如下
（1）配制粘弹性颗粒驱油剂悬浮液：取0.1～1g粘弹性颗粒驱油剂粉末，在磁力搅拌下缓慢加入到50～200 mL水或盐水中，搅拌10～15min；停止搅拌后静置1.5～2h，备用；
（2）染色：取98重量份上述步骤（1）中配制的粘弹性颗粒驱油剂悬浮液，置于烧杯中，在磁力搅拌下缓慢加入2重量份用于粘弹性颗粒驱油剂悬浮液的染色剂，搅拌10～15min。
3.根据权利要求2所述的染色的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，磁力搅拌的速度为200～500r/min。
4.根据权利要求2或3所述的染色的方法，其特征在于：所述步骤（2）中，磁力搅拌的速度为250r/min。
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