CN108059952B - 一种可降解屏蔽保护剂及其制备方法和应用 - Google Patents
一种可降解屏蔽保护剂及其制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种可降解屏蔽保护剂及其制备方法和应用。该可降解屏蔽保护剂的原料组成为：聚阴离子纤维素、酰胺改性淀粉共聚物YX‑Ⅰ、沥青、煤矸石粉、褐煤、磺甲基酚醛树脂、季铵型阳离子淀粉醚、丙二醇嵌段聚醚F38、对叔丁基苯酚LY‑Ⅰ、聚丙烯酸钾和余量的水。该可降解屏蔽保护剂可以用于高温稠油油藏生产井的暂堵。本发明还提供了上述可降解屏蔽保护剂的制备方法。本发明的保护剂可降解、制备方法简单、交联时间可控、封堵能力强、耐温性能好，该保护剂不污染油层、不影响联合站脱水。
Description
技术领域
本发明涉及一种油藏的保护剂，尤其涉及一种适用于高温稠油油藏的可降解的屏蔽保护剂，属于石油开采技术领域。
背景技术
油气田开发中，修井作业时往往需使用暂堵剂对油气层进行暂时性封堵，以避免入井流体损害油气层，待修井作业完成后，暂堵剂能够及时返排、降解，使储层渗透率很快得以恢复，达到保护储层的目的，因此对暂堵剂的基本要求是“堵得住、解得开”。
目前，我国在修井作业时，大力推广了屏敝暂堵技术，尽管已广泛使用了水溶性、酸溶性和油溶性暂堵剂，为了提高暂堵强度和耐温性能，同时添加一定数量的固相粉体颗粒，但是存在易卡泵、影响集输系统脱水的问题。
因此，为提高修井作业效率，避免卡泵等问题的发生，急需开展对高温油藏作业的暂堵技术的研究。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种可降解的屏蔽保护剂，该屏蔽保护剂可降解、不污染油层、不影响联合站脱水。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种可降解屏蔽保护剂，以该可降解屏蔽保护剂的原料组成总质量为100％计，该可降解屏蔽保护剂的原料组成为：0.2％-0.6％的聚阴离子纤维素、2％-5％的酰胺改性淀粉共聚物YX-Ⅰ、1％-3％的沥青、0.6％-1％的煤矸石粉、0.3％-0.6％的褐煤、2％-5％的磺甲基酚醛树脂、0.3％-0.6％的季铵型阳离子淀粉醚、0.2％-0.5％的丙二醇嵌段聚醚F38、0.2％-0.4％的对叔丁基苯酚LY-Ⅰ、0.1％-0.3％的聚丙烯酸钾和余量的水，该可降解屏蔽保护剂的各原料的质量百分比之和为100％。
根据本发明的具体实施方式，酰胺改性淀粉共聚物YX-Ⅰ由沈阳永信精细化工有限公司生产。
在上述可降解屏蔽保护剂中，优选地，采用的聚阴离子纤维素为聚阴离子纤维素PAC-HV(由山东一滕新材料股份有限公司生产)。
在上述可降解屏蔽保护剂中，优选地，采用的季铵型阳离子淀粉醚为季铵型阳离子淀粉醚CCS-02和/或季铵型阳离子淀粉醚CCS-03；更优选地，采用的季铵型阳离子淀粉醚为季铵型阳离子淀粉醚CCS-03。
在上述可降解屏蔽保护剂中，优选地，采用的聚丙烯酸钾的分子量为600万-1400万；更优选地，采用的聚丙烯酸钾的分子量为1200万。
在上述可降解屏蔽保护剂中，优选地，该可降解屏蔽保护剂的原料组成总质量为100％计，该可降解屏蔽保护剂的原料组成为：0.5％的聚阴离子纤维素、4％的酰胺改性淀粉共聚物YX-Ⅰ、2.5％的沥青、0.7％的煤矸石粉、0.4％的褐煤、4％的磺甲基酚醛树脂、0.5％的季铵型阳离子淀粉醚、0.36％的丙二醇嵌段聚醚F38、0.28％的对叔丁基苯酚LY-Ⅰ、0.15％的聚丙烯酸钾和余量的水，该可降解屏蔽保护剂的各原料的质量百分比之和为100％。
本发明的可降解屏蔽保护剂可以用于高温稠油油藏生产井的暂堵，最高可以用于120℃高温的稠油油藏的暂堵。
本发明的可降解屏蔽保护剂用于高温稠油油藏生产井的暂堵时，不移动措施井原管柱，关闭油管阀门，打开套管阀门，利用泵车将该可降解屏蔽保护剂从套管注入到目的层中，即可完成对高温油藏生产井的暂堵。
根据本发明的具体实施方式，该可降解屏蔽保护剂一般对近井地带进行暂时封堵，封堵半径为1-3米，再根据圆柱体体积公式获得具体的添加量。
本发明还提供了上述可降解屏蔽保护剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
将聚阴离子纤维素、酰胺改性淀粉共聚物YX-Ⅰ、沥青、煤矸石粉、褐煤、磺甲基酚醛树脂、季铵型阳离子淀粉醚、丙二醇嵌段聚醚F38、对叔丁基苯酚LY-Ⅰ和聚丙烯酸钾依次加到水中，常温搅拌，得到可降解屏蔽保护剂。
在上述制备方法中，优选地，搅拌的时间为10min-15min。
本发明的可降解屏蔽保护剂被挤入井筒附近的近井地带，在近井地带附近形成一定厚度的封堵带，实现屏蔽暂堵，封堵带具有耐高温、强度高、封堵率高等特点，并且随着注汽的进行，实现逐渐降解，地层渗透率得以恢复，最终实现暂堵剂在油层内自行解堵。
本发明的可降解屏蔽保护剂可降解，不污染油层、不影响联合站脱水。
本发明的可降解屏蔽保护剂的制备方法简单、交联时间可控、配伍性好、封堵能力强、耐温性能好。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例制备了一种可降解屏蔽保护剂，以重量百分比为100％计，可降解屏蔽保护剂的原料成为：0.5％的高粘聚阴离子纤维素PAC-HV、4％的酰胺改性淀粉共聚物YX-Ⅰ、2.5％的沥青、0.7％的煤矸石粉、0.4％的褐煤、4％的磺甲基酚醛树脂、0.5％的季铵型阳离子淀粉醚CCS-03、0.36％的丙二醇嵌段聚醚F38、0.28％的对叔丁基苯酚LY-Ⅰ、0.15％的聚丙烯酸钾(分子量为1200万)和余量的水。
上述可降解屏蔽保护剂通过以下步骤制备得到：
将聚阴离子纤维素、酰胺改性淀粉共聚物YX-Ⅰ、沥青、煤矸石粉、褐煤、磺甲基酚醛树脂、季铵型阳离子淀粉醚、丙二醇嵌段聚醚F38、对叔丁基苯酚LY-Ⅰ和聚丙烯酸钾依次加到水中，常温搅拌均匀15min，得到可降解屏蔽保护剂。
上述可降解屏蔽保护剂用于高温油藏生产井暂堵时，不移动措施井原管柱，关闭油管阀门，打开套管阀门，利用泵车将保护剂溶液从套管注入到目的层中，完成对高温油藏生产井暂堵。
实施例2
将实施例1的可降解屏蔽保护剂，进行室内岩心模拟实验，测试封堵前后渗透率，考察保护剂的耐温性能和封堵强度，实验结果见表1。
耐温性能和封堵强度根据保护剂在不同高温条件下的封堵率指标进行验证，封堵率为岩心在保护剂前后渗透率的差值与保护剂前渗透率的比值，以此来表征堵剂的封堵效果。
(1)耐温和封堵性能实验
先将岩心抽空，用地层水驱替液饱和后，测定岩心的封堵前水相渗透率K1后，再往岩心中注入实施例1的保护剂，将制成的岩心放入装有蒸馏水的高温高压钢瓶中，将高温高压钢瓶放入高温环境的烘箱中，恒温7d后取出，测定岩心耐温后水相渗透率K2，按照以下公式计算封堵率。
X＝(1-K2/K1)×100
X：封堵率，用百分数表示(％)；
K1：岩心封堵前渗透率，单位为毫达西(10-3μm2)；
K2：岩心封堵后渗透率，单位为毫达西(10-3μm2)。
表1保护剂耐温和封堵性能实验
| 岩心编号 | 环境温度/℃ | 堵前渗透率/×10<sup>-3</sup>μm<sup>2</sup> | 堵后渗透率/×10<sup>-3</sup>μm<sup>2</sup> | 封堵率(％) |
| 11 | 50 | 826 | 29 | 96.5 |
| 12 | 70 | 853 | 33 | 96.1 |
| 13 | 80 | 806 | 35 | 95.7 |
| 14 | 90 | 812 | 38 | 95.3 |
| 15 | 100 | 843 | 40 | 95.2 |
| 16 | 120 | 833 | 42 | 95 |
从表1可知，本实施例的保护剂对高渗透岩心的封堵能力突出，封堵率在95％以上，表明本实施例的保护剂在120℃高温油藏条件下，仍然具有良好的封堵能力，可以有效封堵高渗透层近井地带，能够满足高温油藏的暂堵要求。
(2)成胶时间实验
将不同浓度的屏蔽保护剂溶液样品放置于广口瓶中，密封后放入设置为实验温度的恒温电热干燥箱中，成胶后测其成胶时间。
其中，样品1#屏蔽保护剂各组分为：0.6％的聚阴离子纤维素PAC-HV、5％的酰胺改性淀粉共聚物YX-Ⅰ、2.9％的沥青、0.9％的煤矸石粉、0.6％的褐煤、4.8％的磺甲基酚醛树脂、0.6％的季铵型阳离子淀粉醚CCS-03、0.46％的丙二醇嵌段聚醚F38、0.4％的对叔丁基苯酚LY-Ⅰ、0.25％的聚丙烯酸钾(分子量为1000万)和余量的水；
样品2#屏蔽保护剂各组分为：0.5％的高粘聚阴离子纤维素PAC-HV、4％的酰胺改性淀粉共聚物YX-Ⅰ、2.5％的沥青、0.7％的煤矸石粉、0.4％的褐煤、4％的磺甲基酚醛树脂、0.5％的季铵型阳离子淀粉醚CCS-03、0.36％的丙二醇嵌段聚醚F38、0.28％的对叔丁基苯酚LY-Ⅰ、0.15％的聚丙烯酸钾(分子量为1200万)和余量的水；
样品3#屏蔽保护剂各组分为：0.45％的聚阴离子纤维素PAC-HV、4％的酰胺改性淀粉共聚物YX-Ⅰ、2.3％的沥青、0.8％的煤矸石粉、0.5％的褐煤、3.8％的磺甲基酚醛树脂、0.46％的季铵型阳离子淀粉醚CCS-02、0.35％的丙二醇嵌段聚醚F38、0.3％的对叔丁基苯酚LY-Ⅰ、0.15％的聚丙烯酸钾(分子量为1200万)和余量的水；
样品4#屏蔽保护剂各组分为：0.36％的聚阴离子纤维素PAC-HV、3.5％的酰胺改性淀粉共聚物YX-Ⅰ、2％的沥青、0.75％的煤矸石粉、0.43％的褐煤、3.5％的磺甲基酚醛树脂、0.42％的季铵型阳离子淀粉醚CCS-02、0.35％的丙二醇嵌段聚醚F38、0.28％的对叔丁基苯酚LY-Ⅰ、0.13％的聚丙烯酸钾(分子量为1300万)和余量的水；
样品5#屏蔽保护剂各组分为：0.3％的聚阴离子纤维素PAC-HV、2.5％的酰胺改性淀粉共聚物YX-Ⅰ、1.5％的沥青、0.7％的煤矸石粉、0.36％的褐煤、3％的磺甲基酚醛树脂、0.36％的季铵型阳离子淀粉醚CCS-03、0.3％的丙二醇嵌段聚醚F38、0.25％的对叔丁基苯酚LY-Ⅰ、0.15％的聚丙烯酸钾(分子量为1000万)和余量的水；
样品6#屏蔽保护剂各组分的浓度为0.2％的聚阴离子纤维素PAC-HV、2％的酰胺改性淀粉共聚物YX-Ⅰ、1.3％的沥青、0.6％的煤矸石粉、0.3％的褐煤、2.2％的磺甲基酚醛树脂、0.31％的季铵型阳离子淀粉醚CCS-02、0.2％的丙二醇嵌段聚醚F38、0.2％的对叔丁基苯酚LY-Ⅰ、0.1％的聚丙烯酸钾(分子量为800万)和余量的水
表2成胶时间实验结果
| 调剖剂 | 样品1# | 样品2# | 样品3# | 样品4# | 样品5# | 样品6# |
| 成胶时间，h | 6 | 10 | 12 | 16 | 20 | 24 |
从表2可以看出，上述屏蔽保护剂的成胶时间在6-24小时可调，其性能指标满足现场设备的注入要求，实现了成胶时间可控，可以保证现场施工的安全顺利完成。
(3)降解能力实验
为评价实施例1的可降解屏蔽保护剂在暂堵后的地层恢复情况，实验采用长度为50cm，直径为3.6cm的单管填砂岩心实验，向岩心模型中注入实施例1的可降解屏蔽保护剂，候凝24h，向模型注入高温350℃蒸汽，注入蒸汽15d，焖井6d后，测定不同时间岩心渗透率，考察地层的渗透率恢复情况，实验结果见表3。
表3保护剂地层渗透率恢复实验
表3表明：实施例1的可降解屏蔽保护剂在350℃高温条件下，注入蒸汽15d后，渗透率恢复值在85％以上，焖井6d后，渗透率恢复值在91％以上，说明该保护剂在高温注蒸汽和焖井后渗透率恢复值高，具有较好的可降解能力，实现了保护剂在油层内自行解堵。
以上实施例说明，本发明的可降解屏蔽保护剂可降解，不污染油层、不影响联合站脱水，而且制备方法简单、封堵能力强、耐温性能好。
Claims (10)
1.一种可降解屏蔽保护剂，其特征在于，以该可降解屏蔽保护剂的原料组成的总质量为100％计，该可降解屏蔽保护剂的原料组成为：0.2％-0.6％的聚阴离子纤维素、2％-5％的酰胺改性淀粉共聚物YX-Ⅰ、1％-3％的沥青、0.6％-1％的煤矸石粉、0.3％-0.6％的褐煤、2％-5％的磺甲基酚醛树脂、0.3％-0.6％的季铵型阳离子淀粉醚、0.2％-0.5％的丙二醇嵌段聚醚F38、0.2％-0.4％的对叔丁基苯酚、0.1％-0.3％的聚丙烯酸钾和余量的水，该可降解屏蔽保护剂的各原料的质量百分比之和为100％。
2.根据权利要求1所述的可降解屏蔽保护剂，其特征在于，所述聚阴离子纤维素为聚阴离子纤维素PAC-HV。
3.根据权利要求1所述的可降解屏蔽保护剂，其特征在于，所述季铵型阳离子淀粉醚为季铵型阳离子淀粉醚CCS-02和/或季铵型阳离子淀粉醚CCS-03。
4.根据权利要求1或3所述的可降解屏蔽保护剂，其特征在于，所述季铵型阳离子淀粉醚为季铵型阳离子淀粉醚CCS-03。
5.根据权利要求1所述的可降解屏蔽保护剂，其特征在于，所述聚丙烯酸钾的分子量为600万-1400万。
6.根据权利要求1或5所述的可降解屏蔽保护剂，其特征在于，所述聚丙烯酸钾的分子量为1200万。
7.根据权利要求1所述的可降解屏蔽保护剂，其特征在于，该可降解屏蔽保护剂的原料组成总质量为100％计，该可降解屏蔽保护剂的原料组成为：0.5％的聚阴离子纤维素、4％的酰胺改性淀粉共聚物YX-Ⅰ、2.5％的沥青、0.7％的煤矸石粉、0.4％的褐煤、4％的磺甲基酚醛树脂、0.5％的季铵型阳离子淀粉醚、0.36％的丙二醇嵌段聚醚F38、0.28％的对叔丁基苯酚、0.15％的聚丙烯酸钾和余量的水，该可降解屏蔽保护剂的各原料的质量百分比之和为100％。
8.权利要求1-7任一项所述的可降解屏蔽保护剂的应用，其特征在于，该可降解屏蔽保护剂用于高温稠油油藏生产井的暂堵。
9.权利要求1-7任一项所述的可降解屏蔽保护剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
将所述聚阴离子纤维素、酰胺改性淀粉共聚物YX-Ⅰ、沥青、煤矸石粉、褐煤、磺甲基酚醛树脂、季铵型阳离子淀粉醚、丙二醇嵌段聚醚F38、对叔丁基苯酚和聚丙烯酸钾依次加到水中，常温搅拌，得到所述可降解屏蔽保护剂。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌的时间为10min-15min。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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