CN107474807A - 缝洞型油藏流道调整剂及其制备方法 - Google Patents

缝洞型油藏流道调整剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种缝洞型油藏流道调整剂，包括：携带液和调堵颗粒，其中，携带液包括比例是0‑3:97‑100的聚合物和水；调堵颗粒是一种粘弹性颗粒混合物，包括比例是95‑100：0‑5：0‑5的高分子聚合物、碳酸钙和膨润土；携带液和调堵颗粒的比例是10‑100：0‑90。本发明的缝洞型油藏流道调整剂适合储层高温、高矿化度的流道，能够实现注水井至采油井优势水流通道的逐级封堵，是实现缝洞型油藏流道调整地实施的关键。

Description

缝洞型油藏流道调整剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及油气田开发技术领域，具体涉及一种用于缝洞型油藏流道调整剂及其制备方法。
背景技术
碳酸盐岩油藏油藏裂缝性储层、裂缝溶洞型储层井组在开发中期，井组间经过多轮次注水后，形成水流优势通道，导致井间剩余油开采困难，采收率低。
目前开采此类井间剩余油的方法有两种：一是提高注水压力，启动优势水流通道附近的次级通道，提高波及效率；二是在注水井远端至近井带，依次封堵优势水流通道，逐级提高注水压力，启动次级油流通道，最大限度的挖潜剩余油。提高注水压力，对管线要求高，管柱受损严重，成本高，易水窜，提高采收率程度有限。注水井由远至近，调整水流通道，可在缓和的施工条件下最大限度地提高原油采收率。
因而，研发适合储层高温、高矿化度的流道调整用剂体系，实现注水井至采油井优势水流通道的逐级封堵，是实现缝洞型油藏流道调整地实施的关键。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种用于缝洞型油藏的流道调整剂及其制备方法。
本发明提供了一种缝洞型油藏流道调整剂，包括：
携带液，包括比例是0-3:97-100的聚合物和水；
调堵颗粒是一种粘弹性颗粒混合物，包括比例是95-100：0-5：0-5的高分子聚合物、碳酸钙和膨润土；
其中，携带液和调堵颗粒的比例是10-100：0-90。
前述的缝洞型油藏流道调整剂，所述聚合物包括瓜尔胶、聚丙烯酰胺、XC生物胶。
前述的缝洞型油藏流道调整剂，所述高分子聚合物包括聚氨酯、橡胶颗粒、塑料颗粒。
前述的缝洞型油藏流道调整剂，所述携带液和所述调堵颗粒的比例是30-80:20-70。
前述的缝洞型油藏流道调整剂，所述携带液中聚合物和水的比例为1-2：98-99。
前述的缝洞型油藏流道调整剂，所述调堵颗粒中高分子聚合物、碳酸钙和膨润土的比例是97-100:0-3:0-3。
前述的缝洞型油藏流道调整剂，所述调堵颗粒的密度是1.05-1.20g/cm3，粒径是0.1-10mm，软化点是110-140℃。
另一方面，本发明还提供了一种缝洞型油藏流道调整剂的制备方法，包括：
按照聚合物和水的比例是0-3：97-100将聚合物加入水中，得到携带液；
将高分子聚合物加热至软化点以上，然后按照高分子聚合物、碳酸钙和膨润土的比例是95-100：0-5：0-5将碳酸钙和膨润土加入到高分子聚合物中，混匀，调节密度，冷却后造粒，得到调堵颗粒；
将携带液和调堵颗粒按照比例是10-100：0-90混合。
所述软化点是高分子聚合物的软化点。
所述调节密度是指将密度调节至1.05-1.20g/cm3。
本发明的缝洞型油藏流道调整剂具有的有益效果如下：
1.携带液能够悬浮并携带调堵颗粒进入地层，同时携带液能够被压裂车、水泥泵车，普通调流泵等顺利注入井内，摩擦阻力小；
2.调堵颗粒密度可控，在地层水密度±0.1mg/cm3范围内可调，颗粒在指定流速下能进入地层深部，并能够在携带液中悬浮不沉降；
3.调堵颗粒大小可控、粒度均匀，能够根据裂缝尺寸及溶洞大小灵活调节，能够实现深部卡堵、堆积，满足不同尺寸通道及裂缝的调堵或缩缝；
4.调堵颗粒形状规整，高速运动流动性好，低速运动时易在地层中快速架桥堆积，因此，注入过程不卡泵，不影响地面注入泵正常工作；
5.调堵颗粒软化点可控，能够实现在地面及注入过程中呈固态，到达地层后经地层高温开始软化变形，但仍以固态存在。
本发明的缝洞型油藏流道调整剂适合储层高温、高矿化度的流道，能够实现注水井至采油井优势水流通道的逐级封堵，是实现缝洞型油藏流道调整地实施的关键。
具体实施方式
为了充分了解本发明的目的、特征及功效，通过下述具体实施方式，对本发明作详细说明。本发明的工艺方法除下述内容外，其余均采用本领域的常规方法或装置。下述名词术语除非另有说明，否则均具有本领域技术人员通常理解的含义。
碳酸盐岩油藏油藏裂缝性储层、裂缝溶洞型储层井组在开发中期，井组间经过多轮次注水后，形成水流优势通道，导致井间剩余油开采困难，采收率低。针对该问题，本发明提供了一种用于缝洞型油藏的流道调整剂，采用该流道调整剂，能够有效地实现井组间优势水流通道的深部调整，扩大注水波及范围，逐级启动次级渗流通道，最大限度地挖潜剩余油，提高缝洞型油藏最终采收率。本发明的流道调整剂尤其适用于中小缝洞型油藏，即钻井过程中钻空漏失小于500方(m3)的缝洞型油藏。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种缝洞型油藏流道调整剂，由携带液和调堵颗粒组成，携带液和调堵颗粒的比例是10-100:0-90，即所述调整剂可以全部为携带液，不含有调堵颗粒，其中携带液和调堵颗粒的具体比例可根据地层情况进一步确定。
其中，携带液由聚合物和水组成，聚合物和水的比例是0-3：97-100，优选为1-2:98-99，具体比例可根据颗粒的携带情况的难易进一步确定。水可以是清水、盐水或油田水。聚合物包括瓜尔胶、聚丙烯酰胺、XC生物胶，主要用于调节携带液的粘度和切力。本发明对聚合物的种类没有特别限制，在石油工业上配置钻井液中，常用的瓜尔胶、聚丙烯酰胺、XC生物胶均可以实现本发明，用于本发明的聚合物均可通过常规市购获得。其中，瓜尔胶是一种水溶性高分子聚合物，化学名称为瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵，常用于增稠剂和胶凝剂；聚丙烯酰胺是一种水溶性的线状有机高分子聚合物，具有絮凝性、增稠性、耐剪切性、降阻性、分散性等性能；XC生物胶是一种具有独特结构的水溶性聚合物，其具有很强的剪切稀释特征，和较高的粘度和切力。
由于采用了前述比例的物质，从而使得携带液易泵送，能悬浮调堵颗粒，能携带调堵颗粒进入储层深部。
调堵颗粒由高分子聚合物、碳酸钙和膨润土组成，三者的比例是95-100：0-5：0-5，优选为97-100：0-3：0-3，具体比例可根据地层情况进一步确定。其中碳酸钙和膨润土可通过常规市购获得。高分子聚合物呈固态，包括聚氨酯、橡胶颗粒、塑料颗粒。其中，聚氨酯是一种高分子材料，其具有耐磨性能好、机械强度大、低温柔韧性好、耐候性好、耐生物老化、耐油性好的优点；橡胶颗粒主要通过废旧橡胶原料加工生产而来，具有抗老化、寿命长、易维护等优点；塑料颗粒是一种种类繁多的高分子颗粒物质，其性能也根据其种类的不同而不同。本发明的调堵颗粒对聚氨酯、橡胶颗粒、塑料颗粒的种类没有特别要求，只需要其软化点在130℃左右，颗粒粒径在0.5mm-10mm间，便可应用于本发明。本发明使用的高分子聚合物均通过常规市购获得。
该调堵颗粒的密度是1.05-1.20g/cm3，能够在携带液中有效悬浮；该调堵颗粒的粒径是0.1-10mm，且粒径大小可调，能够满足不同尺寸通道及裂缝的调堵或缩缝；该调堵颗粒的软化点是110-140℃，且软化点可控，调堵颗粒在地面及注入过程中呈固态，到达地层后经地层高温开始软化变形，但仍以固态存在。此外，由于上述的组成，调堵颗粒还能实现大通道远端定点放置、裂缝表层吸附缩径，并且其形状规则，高速运动流动性好，低速运动易在地层中形成桥堵，且不影响地面注入泵正常工作。
根据本发明的另一方面，本发明还提供了上述缝洞型油藏流道调整剂的制备方法，包括：
按照上述比例将聚合物缓慢加入水中，得到携带液；
将高分子聚合物加热至软化点以上，然后按照上述比例将碳酸钙和膨润土加入到高分子聚合物中，混匀，调节密度，冷却后采用常规方法造粒，得到调堵颗粒；
将携带液和调堵颗粒按照预定比例混合。
本发明的缝洞型油藏流道调整剂可应用在失效的注水井组，能够有效地实现井组间优势水流通道的深部调整，扩大注水波及范围，逐级启动次级渗流通道，最大限度地挖潜剩余油，提高缝洞型油藏最终采收率。在具体使用时，根据地层压力、井筒承压能力及该井注水过程中的吸水能力强弱，选择使用压裂车、水泥泵车或者普通调流泵将携带液同调堵颗粒一同注入井内，注入完毕后，用多倍井筒容积(例如三个井筒容积)的油田注入水平推入地层。
实施例
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件。下列实施例中使用的原料均为常规市购获得。
实施例1
本实施例的缝洞型油藏流道调整剂中携带液的组成是：瓜尔胶2份，水98份；调堵颗粒的组成是：聚氨酯97份，碳酸钙3份，膨润土3份；缝洞型油藏流道调整剂的组成是：携带液80份，调堵颗粒20份。
制备方法是：
将瓜尔胶加入水中，得到携带液；
将聚氨酯加热至软化点以上，然后将碳酸钙和膨润土加入到聚氨酯中，混匀，冷却后造粒，得到调堵颗粒；
将携带液和调堵颗粒混合，制得本实施例的缝洞型油藏流道调整剂。
实施例2-12
按照实施例1的方法，实施实施例2-12。其各组分的含量如表1-表3所示。
表1当聚合物为瓜尔胶高分子聚合物为聚氨酯时缝洞型油藏流道调整剂的成分含量
实施例2 实施例3 实施例4
瓜尔胶 0 1 3
水 100 99 97
聚氨酯 95 98 100
碳酸钙 5 2 0
膨润土 5 2 0
携带液 10 30 100
调堵颗粒 90 70 0
表2当聚合物为聚丙烯酰胺高分子聚合物为橡胶颗粒时缝洞型油藏流道调整剂的成分含量
实施例5 实施例6 实施例7 实施例8
聚丙烯酰胺 2 0 1 3
水 98 100 99 97
橡胶颗粒 97 95 98 100
碳酸钙 3 5 2.5 0
膨润土 3 5.5 2 0
携带液 80 10 32 100
调堵颗粒 20 91 70 0
表3当聚合物为XC生物胶高分子聚合物为塑料颗粒时缝洞型油藏流道调整剂的成分含量
实施例9 实施例10 实施例11 实施例12
XC生物胶 2 0 2 3
水 98 100 99 97
塑料颗粒 97 95 98 100
碳酸钙 3 5 3 1
膨润土 3 5 2.5 0.5
携带液 80 10 30 100
调堵颗粒 70 90 72 0
将本发明的产品进行测试，各实施例的缝洞型油藏流道调整剂主要性能参数如表4所示。
表4实施例1-12的缝洞型油藏流道调整剂的主要性能参数
通过表4的试验结果可以看出，本发明的携带液摩擦阻力小，能够同时携带液能够被压裂车、水泥泵车，普通调流泵等顺利注入井内；调堵颗粒密度可控，在地层水密度±0.1mg/cm3范围内可调，颗粒在指定流速下能进入地层深部，并能够在携带液中悬浮不沉降；调堵颗粒大小可控、粒度均匀，能够根据裂缝尺寸及溶洞大小灵活调节，能够实现深部卡堵、堆积，满足不同尺寸通道及裂缝的调堵或缩缝；调堵颗粒形状规整，高速运动流动性好，低速运动时易在地层中快速架桥堆积，因此，注入过程不卡泵，不影响地面注入泵正常工作；调堵颗粒软化点可控，能够实现在地面及注入过程中呈固态，到达地层后经地层高温开始软化变形，但仍以固态存在。
本发明在上文中已以优选实施例公开，但是本领域的技术人员应理解的是，这些实施例仅用于描绘本发明，而不应理解为限制本发明的范围。应注意的是，凡是与这些实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本发明的权利要求范围内。因此，本发明的保护范围应当以权利要求书中所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种缝洞型油藏流道调整剂，其特征在于，包括：
携带液，包括比例是0-3:97-100的聚合物和水；
调堵颗粒是一种粘弹性颗粒混合物，包括比例是95-100：0-5：0-5的高分子聚合物、碳酸钙和膨润土；
其中，携带液和调堵颗粒的比例是10-100：0-90。
2.根据权利要求1所述的缝洞型油藏流道调整剂，其特征在于，所述聚合物包括瓜尔胶、聚丙烯酰胺、XC生物胶。
3.根据权利要求1或2所述的缝洞型油藏流道调整剂，其特征在于，所述高分子聚合物包括聚氨酯、橡胶颗粒、塑料颗粒。
4.根据权利要求1-3任一项所述的缝洞型油藏流道调整剂，其特征在于，所述携带液和所述调堵颗粒的比例是30-80:20-70。
5.根据权利要求1-4任一项所述的缝洞型油藏流道调整剂，其特征在于，所述携带液中聚合物和水的比例是1-2：98-99。
6.根据权利要求1-5任一项所述的缝洞型油藏流道调整剂，其特征在于，所述调堵颗粒中高分子聚合物、碳酸钙和膨润土的比例是97-100:0-3:0-3。
7.根据权利要求1-6任一项所述的缝洞型油藏流道调整剂，其特征在于，所述调堵颗粒的密度是1.05-1.20g/cm3，粒径是0.1-10mm，软化点是110-140℃。
8.权利要求1-7任一项所述的缝洞型油藏流道调整剂的制备方法，其特征在于，包括：
按照聚合物和水的比例是0-3：97-100将聚合物加入水中，得到携带液；
将高分子聚合物加热至软化点以上，然后按照高分子聚合物、碳酸钙和膨润土的比例是95-100：0-5：0-5将碳酸钙和膨润土加入到高分子聚合物中，混匀，调节密度，冷却后造粒，得到调堵颗粒；
将携带液和调堵颗粒按照比例是10-100：0-90混合。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述软化点是高分子聚合物的软化点。
10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，所述调节密度是指将密度调节至1.05-1.20g/cm3。
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