CN109294540B - 一种耐高矿度的油藏深部的调剖剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种耐高矿度的油藏深部的调剖剂及其制备方法。该调剖剂包括体积比为(4‑5)：(0.8‑1)：(4‑5)的前置段塞Ⅰ、驱油段塞Ⅱ和强化段塞Ⅲ。本发明还提供了上述调剖剂的制备方法。本发明的耐高矿度的油藏深部的调剖剂可以用于高矿化度油藏的深部调剖堵水，而且该调剖剂的稳定性好，封堵性能可以控制。

Description

一种耐高矿度的油藏深部的调剖剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种调剖堵水剂，尤其涉及一种耐高矿度的油藏深部的调剖剂，属于石油开采技术领域。

背景技术

化学调剖堵水技术是注水油藏开发实现稳油控水的关键技术，但高矿化度油藏的化学调堵配方体系依然是有待研究的技术难题，现有的堵水调剖剂普遍存在配方体系强度较弱、稳定性差、有效期短等技术问题，难以实现大规模推广应用。

因此，有必要提供一种可以有效封堵高矿化度油藏的大孔道和水窜通道、调整吸水剖面、提高注水驱替效率，达到改善注水效果、提高剩余油采收率的目的的深部液流转向调剖剂。

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耐高矿化度的油藏深部液流转向调剖剂，该调剖剂的稳定性好，封堵性能可以控制，适用于高矿化度油藏的调剖堵水。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种耐高矿度的油藏深部的调剖剂，该调剖剂包括体积比为(4-5)：(0.8-1)：(4-5)的前置段塞Ⅰ、驱油段塞Ⅱ和强化段塞Ⅲ。

本发明的耐高矿度的油藏深部的调剖剂可以用于高矿化度油藏的深部调剖堵水。

本发明的耐高矿度的油藏深部的调剖剂的原料易得，制备方法简便，同时该调剖剂的耐高矿化度性能好，封堵强度可以控制，同时，现场采用复合段塞施工工艺，通过调整药剂浓度和段塞用量，控制反应速度和反应时间，可以实现高矿化度油藏的深部调堵。

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。

调剖堵水是指对注水井进行封堵高渗透层时，或对采油井进行封堵高渗透层时，调整注水层段的吸水剖面，或者调整产液层段的产液剖面，实现控水稳油的目的。

调剖剂，用于注水井调整吸水剖面的处理剂，或用于采油井调整产液剖面的处理剂。

在本发明的一具体实施方式中，提供了一种耐高矿度的油藏深部的调剖剂，该调剖剂包括体积比为(4-5)：(0.8-1)：(4-5)的前置段塞Ⅰ、驱油段塞Ⅱ和强化段塞Ⅲ。比如，其中的前置段塞Ⅰ、驱油段塞Ⅱ和强化段塞Ⅲ的体积比可以为4:0.8:4、5:0.8:4、4:0.8:5、4:1:4、5:1:4、5:1:5、4:1:5。该调剖剂中的前置段塞Ⅰ、驱油段塞Ⅱ和强化段塞Ⅲ采用的水的矿化度为5000mg/L以下。

其中，前置段塞Ⅰ和强化段塞Ⅲ本身具备一定的封堵能力，在地层接触后还可以再次反应，提高整体调剖剂的性能，可以有效封堵高渗透层，提高中低渗透层动用程度，扩大了波及体积；驱油段塞Ⅱ主要起到隔离段塞Ⅰ和段塞Ⅲ的作用，让段塞Ⅰ和段塞Ⅲ在地层深部接触反应，实现地层深部调堵，同时，驱油段塞Ⅱ具有良好的驱油能力，提高了驱油效率，通过多段塞的协同作用，最终提高采收率，改善措施井开发效果。

具体地，以前置段塞Ⅰ各原料的总质量为100％计，采用的前置段塞Ⅰ的原料组成为：5％-12％的水玻璃溶液、0.5％-1％的胶凝剂、1％-2％的坡缕石粉、0.3％-0.6％的保护剂、0.1％-0.3％的三聚磷酸钠、0.01％-0.015％的硫脲和余量的水。

更具体地，段塞Ⅰ中的胶凝剂与其他段塞Ⅰ中的其他组分发生交联聚合反应，提高封堵性能。其中，采用的胶凝剂为羟乙基纤维素或羟丙基甲基纤维素。

更具体地，段塞Ⅰ中的保护剂起到分散作用，提高分散性，同时能够有效降低钙镁等金属离子对调剖剂性能的影响，提高稳定性。其中，采用的保护剂为乙二胺四乙酸或氨基三乙酸。

更具体地，水玻璃溶液是指水玻璃的水溶液。采用的水玻璃溶液的质量浓度为30％-45％；水玻璃溶液的模数为2.8-3.5。比如，水玻璃溶液的模数可以为3.0、3.2、3.3、3.4等。水玻璃溶液的模数升高，胶体组分增加，胶结能力增大，选择此范围的模数，可以提高配方的胶结能力。

更具体地，采用的坡缕石粉的粒径为50μm-90μm。比如，采用的坡缕石粉的粒径可以为60μm、70μm、80μm、85μm。

具体地，以驱油段塞Ⅱ各原料的总质量为100％计，采用的驱油段塞Ⅱ的原料组成为：0.2％-0.5％的发泡剂、0.1％-0.3％的甜菜碱和余量的水。

更具体地，采用的发泡剂为ZK-25120发泡剂。其中，ZK-25120发泡剂是由青田中科植物科技有限公司生产。

更具体地，采用的甜菜碱由质量比2：1.6：1的十八烷基二甲基甜菜碱、十八酰胺基丙基甜菜碱、羟基磺丙基甜菜碱组成。

具体地，以强化段塞Ⅲ各原料的总质量为100％计，采用的强化段塞Ⅲ的原料组成为：3％-5％的氯化铵、0.5％-1％的硅藻土、0.3％-0.6％的海泡石粉、0.3％-0.8％的分散稳定剂、0.05％-0.1％的聚乙烯亚胺、0.01％-0.02％的硫代硫酸钠和余量的水。

更具体地，采用的海泡石粉的粒径为60μm-120μm。比如，采用的海泡石粉的粒径可以为70μm、80μm、90μm、100μm、110μm。

更具体地，分散稳定剂在强化段塞Ⅲ中主要作为螯合剂，能够有效降低钙、镁等金属离子对调剖剂性能的影响，可以同时提高调剖剂的悬浮和分散性能，最终延长调剖剂性能的稳定性。采用的分散稳定剂为柠檬酸或葡萄糖酸。

本具体实施方式中的耐高矿度的油藏深部的调剖剂可以用于高矿化度油藏的深部调剖堵水，具体按照以下步骤进行：

将前置段塞Ⅰ泵入到目的层中，使其进入到地层深部，再注入驱油段塞Ⅱ，最后注入强化段塞Ⅲ，在地层推进的过程中，前置段塞Ⅰ和强化段塞Ⅲ接触后反应，封堵强度提高，可以有效封堵高渗透层和大孔道，改善地层非均质性，扩大注水波及体积，注入强化段塞可以与前置段塞反应，提到堵剂封堵性能，保证措施效果。

在本发明的另一具体实施方式中，提供了一种耐高矿度的油藏深部的调剖剂的制备方法，该制备方法可以包括以下步骤：

分别制备前置段塞Ⅰ、驱油段塞Ⅱ和强化段塞Ⅲ，得到耐高矿度的油藏深部的调剖剂。这里需要说明的是，本具体实施方式的耐高矿度的油藏深部的调剖剂包括前置段塞Ⅰ、驱油段塞Ⅱ和强化段塞Ⅲ三部分，前置段塞Ⅰ、驱油段塞Ⅱ和强化段塞Ⅲ三部分一起构成了耐高矿度的油藏深部的调剖剂。其中的前置段塞Ⅰ、驱油段塞Ⅱ和强化段塞Ⅲ可以分别独立使用，也可以混合使用。

其中，前置段塞Ⅰ按照以下步骤制备得到：

将水玻璃溶液、胶凝剂、坡缕石粉、保护剂、三聚磷酸钠、硫脲依次加入到水中，搅拌20min-30min，得到前置段塞Ⅰ。

其中，驱油段塞Ⅱ按照以下步骤制备得到：

将发泡剂、甜菜碱依次加入到水中，搅拌10min-15min，得到驱油段塞Ⅱ。

其中，强化段塞Ⅲ按照以下步骤制备得到：

将氯化铵、硅藻土、海泡石粉、分散稳定剂、聚乙烯亚胺、硫代硫酸钠依次加入到水中，搅拌15min-20min，得到强化段塞Ⅲ。

实施例1

本实施例提供了一种耐高矿度的油藏深部的调剖剂，其原料组成包括体积比为5：1：5的前置段塞Ⅰ、驱油段塞Ⅱ和强化段塞Ⅲ；其中，

以前置段塞Ⅰ的总重量为100％计，前置段塞Ⅰ的原料组成为：

上述前置段塞Ⅰ中，采用的水玻璃溶液模数为3.2。

以驱油段塞Ⅱ的总重量为100％计，该驱油段塞Ⅱ的原料组成为：

发泡剂ZK-25120 0.4％

甜菜碱 0.2％

余量的水。

以强化段塞Ⅲ的总重量百分比为100％计，强化段塞Ⅲ的原料组成为：

该调剖剂中的前置段塞Ⅰ、驱油段塞Ⅱ和强化段塞Ⅲ采用的水的矿化度为4800mg/L。

本实施例还提供了上述调剖剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，将水玻璃溶液、羟丙基甲基纤维素、坡缕石粉、氨基三乙酸、三聚磷酸钠和硫脲依次加入到含有水的配液罐A中，常温搅拌25min，得到前置段塞Ⅰ；

步骤二，将发泡剂ZK-25120和甜菜碱加入到含有水的配液罐B中，常温搅拌12min，得到驱油段塞Ⅱ；

步骤三，将氯化铵、硅藻土、海泡石粉、柠檬酸、聚乙烯亚胺和硫代硫酸钠依次加入到含有水的配液罐C中，常温搅拌15min，得到强化段塞Ⅲ。

耐高矿化度性能和封堵能力

本实施例对上述调剖剂进行了性能评价测试，具体是进行室内岩心模拟实验，实验用水的矿化度为200000mg/L，然后测试封堵前后的渗透率，考察本实施例的耐高矿度的油藏深部的调剖剂的耐高矿化度性能和封堵能力，实验结果如表1所示。

表1

从表1可知，本实施例的耐高矿化度的油藏深部的调剖剂在高矿化度条件下，对高渗透岩心的封堵性能可控，封堵率为40.7％-84.4％，突破压力在5.1MPa以上，这表明实施例1中的调剖剂在高矿化度条件下，仍然具有良好的封堵能力，可以有效封堵高渗透层和水窜通道，能够满足水驱油藏不同的封堵要求。

不同段塞比例封堵强度

向岩芯中通入本实施例中的不同段塞比例的调剖剂，测量岩芯的渗透率变化并计算封堵率，考察调剖剂的封堵性能，结果如表2所示。

表2调剖剂封堵强度性能实验

表2表明：不同段塞比例下，调剖剂在地层条件下，对岩心的封堵率为41.5％-84.7％，突破压力为5.3MPa-7.7MPa，因此，通过改变三段塞的用量比例，调剖剂封堵强度可调，满足了不同措施井对堵剂性能的要求。

实施例2

本实施例提供了一种耐高矿度的油藏深部的调剖剂，其原料组成包括体积比为4：0.8：5的前置段塞Ⅰ、驱油段塞Ⅱ和强化段塞Ⅲ；其中，

以前置段塞Ⅰ的总重量为100％计，前置段塞Ⅰ的原料组成为：

上述前置段塞Ⅰ中，采用的水玻璃溶液模数为3。

以驱油段塞Ⅱ的总重量为100％计，该驱油段塞Ⅱ的原料组成为：

发泡剂ZK-25120 0.3％

甜菜碱 0.15％

余量的水。

以强化段塞Ⅲ的总重量百分比为100％计，强化段塞Ⅲ的原料组成为：

该调剖剂中的前置段塞Ⅰ、驱油段塞Ⅱ和强化段塞Ⅲ采用的水的矿化度为4800mg/L。

本实施例还提供了上述调剖剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，将水玻璃溶液、羟乙基纤维素、坡缕石粉、乙二胺四乙酸、三聚磷酸钠和硫脲依次加入到含有水的配液罐A中，常温搅拌20min，得到前置段塞Ⅰ；

步骤二，将发泡剂ZK-25120和甜菜碱加入到含有水的配液罐B中，常温搅拌10min，得到驱油段塞Ⅱ；

步骤三，将氯化铵、硅藻土、海泡石粉、葡萄糖酸、聚乙烯亚胺和硫代硫酸钠依次加入到含有水的配液罐C中，常温搅拌15min，得到强化段塞Ⅲ。

耐高矿化度性能和封堵能力

本实施例还对上述调剖剂进行了性能评价测试，具体是进行室内岩心模拟实验，实验用水的矿化度为200000mg/L，然后测试封堵前后的渗透率，考察本实施例的耐高矿度的油藏深部的调剖剂的耐高矿化度性能和封堵能力，实验结果如表3所示。

表3

从表3可知，本实施例的耐高矿化度的油藏深部的调剖剂在高矿化度条件下，对高渗透岩心的封堵性能可控，封堵率为42％-80.9％，突破压力在5.3MPa以上，这表明本实施例中的调剖剂在高矿化度条件下，仍然具有良好的封堵能力，可以有效封堵高渗透层和水窜通道，能够满足水驱油藏不同的封堵要求。

不同段塞比例封堵强度

向岩芯中通入实施例2中不同段塞比例的调剖剂，测量岩芯的渗透率变化并计算封堵率，考察调剖剂的封堵性能，结果如表4所示。

表4调剖剂封堵强度性能实验

表4表明：不同段塞比例下，调剖剂在地层条件下，对岩心的封堵率为40.5％-81.8％，突破压力为5.1MPa-7.4MPa，因此，通过改变三段塞的用量和原料的比例，调剖剂封堵强度可调，可以满足不同措施井对堵剂性能的要求。

Claims (11)

1.一种耐高矿度的油藏深部的调剖剂，其特征在于，该调剖剂包括体积比为（4-5）：（0.8-1）：（4-5）的前置段塞Ⅰ、驱油段塞Ⅱ和强化段塞Ⅲ；

以所述前置段塞Ⅰ各原料的总质量为100%计，所述前置段塞Ⅰ的原料组成为：5%-12%的水玻璃溶液、0.5%-1%的胶凝剂、1%-2%的坡缕石粉、0.3%-0.6%的保护剂、0.1%-0.3%的三聚磷酸钠、0.01%-0.015%的硫脲和余量的水；

所述胶凝剂为羟乙基纤维素或羟丙基甲基纤维素；所述保护剂为乙二胺四乙酸或氨基三乙酸；

以所述驱油段塞Ⅱ各原料的总质量为100%计，所述驱油段塞Ⅱ的原料组成为：0.2%-0.5%的发泡剂、0.1%-0.3%的甜菜碱和余量的水；

以所述强化段塞Ⅲ各原料的总质量为100%计，所述强化段塞Ⅲ的原料组成为：3%-5%的氯化铵、0.5%-1%的硅藻土、0.3%-0.6%的海泡石粉、0.3%-0.8%的分散稳定剂、0.05%-0.1%的聚乙烯亚胺、0.01%-0.02%的硫代硫酸钠和余量的水。

2.根据权利要求1所述的调剖剂，其特征在于，所述水玻璃溶液的模数为2.8-3.5。

3.根据权利要求1所述的调剖剂，其特征在于，所述坡缕石粉的粒径为50μm-90μm。

4.根据权利要求1所述的调剖剂，其特征在于，所述发泡剂为ZK-25120发泡剂。

5.根据权利要求1所述的调剖剂，其特征在于，所述甜菜碱由质量比2：1.6：1的十八烷基二甲基甜菜碱、十八酰胺基丙基甜菜碱、羟基磺丙基甜菜碱组成。

6.根据权利要求1所述的调剖剂，其特征在于，所述海泡石粉的粒径为60μm-120μm。

7.根据权利要求1所述的调剖剂，其特征在于，所述分散稳定剂为柠檬酸或葡萄糖酸。

8.权利要求1-7任一项所述的耐高矿度的油藏深部的调剖剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

分别制备前置段塞Ⅰ、驱油段塞Ⅱ和强化段塞Ⅲ，得到所述耐高矿度的油藏深部的调剖剂。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述前置段塞Ⅰ按照以下步骤制备得到：

将水玻璃溶液、胶凝剂、坡缕石粉、保护剂、三聚磷酸钠、硫脲依次加入到水中，搅拌20min-30min，得到所述前置段塞Ⅰ。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述驱油段塞Ⅱ按照以下步骤制备得到：

将发泡剂、甜菜碱依次加入到水中，搅拌10min-15min，得到所述驱油段塞Ⅱ。

11.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述强化段塞Ⅲ按照以下步骤制备得到：

将氯化铵、硅藻土、海泡石粉、分散稳定剂、聚乙烯亚胺、硫代硫酸钠依次加入到水中，搅拌15min-20min，得到所述强化段塞Ⅲ。