CN111826143A - 一种热固性泡沫调堵剂及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热固性泡沫调堵剂及其应用。该热固性泡沫调堵剂包括：固泡剂、固化剂和发泡剂；所述固泡剂为树脂预聚体，固化剂为水溶性温控分解型缓释酸。本发明通过研发水溶性温控分解缓释酸，耐温型发泡剂，改性研发满足稠油热采调堵施工工艺的地下交联热固性酚醛泡沫塑料(湿法)。低分子树脂预聚体、固化剂稳定存在于泡沫液膜，不影响发泡体积和半衰期。高温固化剂分解产酸，催化亲水性的树脂羟甲基键缩聚为疏水性树脂‑亚甲基键，形成空间网状结构束缚、包被液膜的自由水，将泡沫液膜转化为热固性树脂硬壳，摆脱高温、地层孔隙尺寸、注入水稀释冲刷对泡沫封堵强度、热稳定性和有效期的影响。

Description

一种热固性泡沫调堵剂及其应用

技术领域

本发明属于油田开采技术领域，具体涉及一种热固性泡沫调堵剂及其应用。

背景技术

注蒸汽热力采油是大幅度提高稠油及超稠油采收率的最有效技术手段，但蒸汽与稠油之间不利的流度比，油藏的非均质性条件，蒸汽本身受到的的重力超覆等因素，使得在注蒸汽进行热力开采过程中，蒸汽在地层中容易发生窜流，吸汽剖面不均降低了蒸汽的利用率，影响稠油油藏深度开发(李德儒，庞占喜.热力泡沫改善稠油油藏蒸汽驱开发效果，特种油气藏，2016,23(5):89-92.)。

氮气泡沫体系可注入到地层深部，视粘度大，选择性堵水不堵油，是当前提高稠油油藏蒸汽热采开发效率的主流调堵技术，在毛细管力的作用下，泡沫在多孔介质中表现出较高的流动阻力和稳定性。毛细管力的大小与温度、地层润湿性、多孔介质的孔喉尺寸相关，窜流通道孔隙半径越大，毛细管力越小，随着高温蒸汽加热窜流通道，局部支撑泡沫稳定性的毛细管力不足以抵抗分子间热运动，泡沫液膜排液速度加快，大小泡沫歧化合并速度加剧，在窜流通道产生封堵的泡沫数目急剧减少，蒸汽率先冲开窜流通道。因此氮气泡沫体系仅适用于调、堵油井含水率低于80％，地层非均质性不强的油藏，而在渗透率高，具有蒸汽窜流通道的油藏，泡沫调堵效果受限(王其伟.泡沫驱油发展现状及前景展望，石油钻采工艺，2013,35(2):94-97.)。

针对泡沫封窜强度低，热稳定性差的问题，通常采用强化泡沫体系来解决，如泡沫体系加入纳米二氧化硅、氢氧化铝、膨润土等无机固体颗粒(孙乾，李兆敏，李松岩.SiO₂纳米颗粒稳定的泡沫体系驱油性能研究，2014,38(4):124-130.王腾飞，王杰祥，韩蕾.纳米氢氧化铝稳定泡沫性能研究，2012,27(2):78-81.)，降低窜流通道的孔隙半径，提高泡沫所受毛细管力。然而固体颗粒与泡沫注入不同步，沉积浓度无法控制，不耐液流冲刷，难以有效封堵深部地层蒸汽窜流通道。或加入聚丙烯酰胺或聚丙烯酰胺冻胶(刘灏亮，赵法军，张洪伟.用于稠油蒸汽驱的树脂型耐高温封堵剂室内静态评价，2017,46(2):240-242.王春智，李兆敏，李松岩.耐高温强化泡沫体系提高超稠油油藏采收率研究，2016,29(1):14-19)，利用聚丙烯酰胺吸水、保水能力强，增加泡沫液膜厚度，减缓液膜的排液速度，起到稳定泡沫的效果。但聚丙烯酰胺强化泡沫体系发泡体积低，波及体积小，高温聚合物粘滞力降低、锁水保水能力变差等因素制约该技术的应用。

湿法合成热固性酚醛泡沫塑料具有扩展体积大、耐温隔水绝热、高温耐久性好的优势，有望应用于稠油热采领域解决氮气泡沫体系耐温能力差，封堵强度低、有效期短等问题。泡沫塑料体系由树脂预聚体、固化剂、发泡剂和气源组成，固化剂常选择硫酸、盐酸、磷酸等无机酸；苯磺酸、醋酸等有机酸；氯化铵、草酸、己内酰胺等缓释酸，低温快速反应产生粘性凝胶，包被束缚气源产生的气体。而稠油热采调堵施工工艺要求处理剂注入地层深部后高温延缓形成热固性树脂，两种合成工艺形成尖锐的冲突。早在上世纪50年代，国外开始将热固性酚醛树脂应用于堵水、调剖领域，但配制过程，甲阶酚醛预聚体和固化剂反应产生分水粘性凝胶，泵注施工风险极大，实施作业前必须测井确定出水点位置，用机械卡封隔离待处理层位，处理半径通常仅限于井底周围径向30cm以内，一旦发生误堵无法解堵，严重威胁施工、油井和油藏安全，上世纪七十年代地下交联酚醛树脂技术就被淘汰不再单独使用。石油行业酚醛树脂的研究应用一直沿着以下路线：自上世纪六十年代至今一直研究缓释酸；自上世纪七十年代使用木质素磺酸钠、磺化栲胶等酚类衍生物代替部分苯酚，降低甲阶酚醛预聚体反应速度；自上世纪九十年代至今，使用聚丙烯酰胺抑制粘性絮凝结大沉淀。而研发缓释酸一直没摆脱氯化铵、羧酸酯的圈子，其他两种研究路线各有各的难题。

发明内容

基于以上背景技术，本发明提供一种热固性泡沫调堵剂及其应用。该热固性泡沫调堵剂是一种适用于稠油热采的地下交联型湿法合成热固性酚醛泡沫，包括固泡剂、固化剂和发泡剂。

其中的固泡剂为树脂预聚体；固化剂是一种水溶性温控分解型缓释酸，低温固化剂呈弱碱性，不与树脂预聚体反应，高温快速分解产酸，催化树脂预聚体缩聚固化；发泡剂为具有阴离子/非离子官能团的表面活性剂，协同效应提高表面活性剂高温再发泡能力，且不与阴离子性树脂预聚体发生电性中和。本发明的热固性泡沫调堵剂在80℃以下为均相、低粘、强碱性水溶液，均匀分散在氮气泡沫液膜层，选择性注入地层深部高渗通道，剪切、吸附、色谱分离不影响泡沫体系的组成和配比。在毛细管力的作用下，泡沫在多孔介质中动态稳定存在，实施暂堵。固化剂在100℃开始分解产酸，温度越高水解速度越快，随着泡沫体系碱性中和并逐渐呈酸性，催化亲水性苯环-羟甲基键形成以疏水性苯环-亚甲基键、苄甲基醚键高密度交联的四面体型结构，固体壳具有耐温、隔水绝热、化学性质稳定的优点，封堵原有的蒸汽窜流通道，迫使高温高压蒸汽转向驱替未动用地层。

本发明通过研发水溶性温控分解型缓释酸，耐温型表面活性剂，湿法合成满足稠油热采调堵施工条件的热固性酚醛泡沫塑料，具有可选择性注入到深部地层窜流通道，施工安全、油井安全、油藏安全的特点。与现有强化泡沫体系相比，耐温幅度大、调堵地层渗透率范围宽，承受高温蒸汽冲刺尺度宽，封堵有效期长、耐流体稀释。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一方面提供一种热固性泡沫调堵剂，包括：固泡剂、固化剂和发泡剂；所述固泡剂为树脂预聚体，固化剂为水溶性温控分解型缓释酸。

优选地，所述热固性泡沫调堵剂配置成溶液时，以溶液总质量为100％计，其中：固泡剂1-4wt.％、固化剂0.5-2wt.％、发泡剂0.1-0.5wt.％和余量水。向其中注入气源进行发泡。

本发明的热固性泡沫调堵剂在使用时形成均相阴离子性水溶液，地面发泡后优先进入到地下窜流通道深部，在高温蒸汽的作用下，固化剂分解产酸，催化固泡剂在泡沫液膜层缩聚固化，形成耐高温、耐蒸汽冲刷、稳定期长的固体泡沫壳，封堵原有蒸汽窜流通道，迫使蒸汽转向，扩大蒸汽波及体积。

本发明的固泡剂是一种阴离子性树脂预聚体，成胶前为水溶性低分子体型聚合物，能够稳定存在于泡沫液膜层。在强酸催化的作用下，亲水性羟甲基键缩合形成疏水性苯环-亚甲基键为主的空间网状结构，随着聚合程度的升高，高聚物析出后包被、束缚液膜自由水，形成热固性硬壳。

优选地，所述树脂预聚体为酚醛树脂预聚体、脲醛树酯预聚体、磺化密胺酯预聚体、淀粉甲醛胶粘预聚体、聚乙二醇甲醛预聚体等水溶性预聚体；优选地，为酚醛树脂预聚体。所述的固泡剂为水溶性树脂低聚物，在碱性条件液相粘度低，物化性质稳定，能够优先大剂量进入蒸汽窜流通道；高温固化剂被催化将泡沫液膜迅速硬化为热固性树脂壳层。

优选地，所述树脂预聚体为甲阶酚醛树脂预聚体。

本发明的固化剂为离子型缓释酸，强碱弱酸盐赋予固化剂良好的水溶性。低温(室温～80℃)水溶液呈中性或弱碱性，固化剂与固泡剂稳定共存于水溶液。高温蒸汽(＞100℃)作用下酯基团分解，产生中强酸，催化固泡剂缩聚形成热固型树脂。

优选地，所述水溶性温控分解型缓释酸为有机磷酸盐盐，其结构式如下：

其中，X为P或S；Y⁺为Na⁺或铵盐阳离子基团；

R₁和R₂独立的为C1-C6的烷基或C1-C6的取代烷基；或者

R₁和R₂组合的为

其中，R₃和R₄独立的为C1-C6的烷基或C1-C6的取代烷基；或者

R₃和R₄组合的为

优选地，所述C1-C6的取代烷基中的取代基为

优选地，所述X为P；

R₁和R₂独立的为

优选地，R₃和R₄独立的为甲基。

优选地，Y⁺为铵盐阳离子基团时为：

优选地，所述水溶性温控分解型缓释酸的结构式为：

本发明的发泡剂为阴离子型/非离子型表面活性剂，高温下较长时间能保持活性，其发泡性受井下流体和岩石的影响较小，为α-烯烃磺酸盐、脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐、十二烷基硫酸钠或烷基醇酰胺。

优选地，所述发泡剂为脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐；其聚合度介于7-14，分子结构集阴离子表面活性剂-非离子表面活性剂官能团为一体。

优选地，该热固性泡沫调堵剂的气源为氮气、二氧化碳或尿素。优选地，采用氮气作为气源。

优选地，所述余量水为稠油热采区块采出液。

本发明另一方面提供该热固性泡沫调堵剂在稠油热采300℃以上高温井的调剖、封窜施工作业中的应用。

本发明在文献调研的基础上，通过试验筛选和官能团改性。最终得到了本发明中的温控型缓释酸。注入后，在高温蒸汽的作用下，分解产酸，催化固泡剂在泡沫液膜层缩聚固化，形成耐高温、耐蒸汽冲刷、稳定期长的固体泡沫壳，封堵原有蒸汽窜流通道，迫使蒸汽转向，扩大蒸汽波及体积。

本发明所提供的调堵剂与现有技术相比具有如下优点：

(1)本发明的热固性泡沫调堵剂中各成分均为阴离子型水溶性材料，化学性质配伍，单一组分的改变不影响其它材料性质的发挥。具体而言，固泡剂、固化剂不影响泡沫的形成、发泡体积和半衰期；发泡剂对固化壳体的形成、强度、长期稳定性也无影响；固化剂低温条件呈弱碱性，不会提前催化固泡剂缩聚析出。

(2)本发明的热固性泡沫调堵剂中，尽管固泡剂为低分子聚合物，但不同于直链聚合物分子间相互缠绕，其体型结构导致成胶前几乎没有粘度。注入过程泡沫体系所受的剪切、吸附、色谱分离不影响泡沫剂溶液组成，能够以地面组成配比组成和浓度注入到目的地层。

(3)本发明的热固性泡沫调堵剂中，发泡剂决定了泡沫体系的高温再发泡能力、发泡体积和半衰期。受到高温气体膨胀、液膜汽化等因素的影响，在树脂固化前部分泡沫消泡，该发泡剂高温稳定性强，在此种情况下可以释放气体继续发泡，确保泡沫波及体积动态稳定。

(4)本发明的热固性泡沫调堵剂中，固化剂和固泡剂的组成和配比决定了泡沫体系的封窜强度，形成的热固性树脂，封堵强度不随温度升高而变化，有效期长期稳定。

(5)调堵剂施工工艺简单，回注水中加入单一药剂，搅拌均匀后，单液法注入，易于控制封堵效果。

(6)成胶后的树脂调堵剂为热固性材料，高温不影响调堵剂的流变性，封堵强度保持恒定。

(7)成胶后是树脂堵剂为热惰性材料，在高温、高湿、高矿化度条件下，永久失去继续反应或形变的能力，封堵性能长期保持稳定。

附图说明

图1为本发明实施例部分的突破真空压力法测量装置示意图。

图2为本发明实施例部分的多功能热采驱替模拟装置示意图。

附图标记说明：1-50mL厚壁耐温玻璃管，2-U型管，3-橡皮管，4-真空表，5-抽滤瓶。

201-第一活塞容器，202-第二活塞容器，203-第三活塞容器，204-泵A，205-泵B，206-泡沫发生器，207-可加热岩心管，208-压力传感器，209-预热器，210-回压阀和211-计量系统，212-气源。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

热固性泡沫调堵剂溶液的原料组成包括：1％-4wt.％的固泡剂、0.5-2wt.％的固化剂、0.1-0.5wt.％的发泡剂和余量的水，该泡沫液体部分各原料组成的质量百分比之和为100％。

实验方法：

A.泡沫调堵剂溶液组分配伍性实验：

选用Warning Blender方法评价室温泡沫体系的发泡能力和半衰期。在量筒中加入100mL泡沫液体，8000r/min高速搅拌3min，关闭搅拌器，即刻记下此时的泡沫体积，同时记录从泡沫中析出50mL液体所需的时间作为泡沫的半衰期。对比加入固泡剂、固化剂前后，发泡剂的发泡、稳泡能力，评估强化泡沫体系各组分间的配伍性。

B.泡沫调堵剂溶液高温凝胶强度评价实验：

如图1所示，在50mL厚壁耐温玻璃管1中装入45g泡沫调堵剂溶液，用橡胶塞密封，放到耐高温密封罐中，将耐高温密封罐密封放入马弗炉中，升温至300℃，恒温8h，冷却至室温后，取出50mL厚壁耐温玻璃管1，并按照图1所示顺序连接。U型管2一端伸入50mL厚壁耐温玻璃管1中的固化树脂凝胶中，另一端连接由橡胶管3连接在一起的两个抽滤瓶组成的缓冲体系，缓冲体系中的第二个抽滤瓶5上连接有真空表4，抽气口处连接真空泵。打开真空泵，测量空气突破树脂凝胶时真空表指针增至最大时的读数，即突破真空度。

使用前首先用水校正，水的突破真空度为0.007MPa，每个试样平行测量3次，取平均值记为真空突破压力。

C.泡沫调堵剂溶液封堵填砂管性能评价实验：

使用多功能热采驱替模拟系统评价强化泡沫体系在一维填砂管中高温固化封堵填砂管能力。强化泡沫体系封堵性能评价装置见图2，主要包括可加热岩心管207和三个活塞容器和泡沫发生器206；可加热岩心管207包括有加热套，填砂管直径25mm，长度600mm；填充介质为40-70目石英砂和重量比介于0-10％膨润土的混合物；三个活塞容器分别装有第一活塞容器201-氮气，第二活塞容器202-泡沫调堵剂溶液，第三活塞容器203-水；其中气源212为第一活塞容器201提供氮气。

装填岩心管模型，称重抽真空用清水饱和，计算孔隙度，调节泵排量1mL/min，通过压力传感器208、回压阀210和计量系统211记录填砂管两端压差P1和水相渗透率。将泡沫调堵剂溶液放置于活塞容器中，通过阀门调节和泵A 204和泵B 205将泡沫调堵剂溶液和氮气以气液体积比1:1的比例混合，通过泡沫发生器206后形成树脂预聚体强化泡沫，以不同排量注入2PV到填砂管中。停泵密封填砂管，可加热岩心管207的加热套升温至250℃恒温候凝16h，加热套升温至250℃，通过泵205以1mL/min排量对堵后岩心管进行热水驱，记录填砂管两端突破压力P2。可加热岩心管207前端管路还包括有预热器209。

通过公式R＝P2/P1，计算强化泡沫体系高温阻力因子。

实施例1：

固泡剂A的合成

在装有温度计、回流冷凝管、磁力搅拌的500mL三口烧瓶中加入15g氢氧化钠和60g苯酚，不断搅拌加入140g质量分数在33％-37％的甲醛水溶液。45-95℃反应4h，得到甲阶酚醛预聚体溶液，冷却置于冰箱保存。FTIR,ⅴ/cm^-1：3362,1478(特征峰),1054(ⅴCH₂-O-CH₂,),751(ⅴC-CH₂邻),879(ⅴC-CH₂对)。

实施例2：

固泡剂B的合成

在装有温度计、回流冷凝管、磁力搅拌的250mL三口烧瓶中加入60g甲醛，用氢氧化钠稀溶液调pH值弱碱性，搅拌水浴加热，加入29g尿素，升温至50-80℃，恒温反应30min，用稀盐酸调节pH值，加入10g尿素，恒温反应20min，加入2g尿素，恒温反应30min，调节至弱碱性，降温出料。

实施例3：

固化剂A的合成

在装有温度计、回流冷凝管、磁力搅拌、尾气吸收装置的250mL四口烧瓶中加入25g新戊二醇和70mL氯仿，室温缓慢滴加30mL三氯氧磷，2h滴加完毕，将反应温度逐渐升至65℃，反应5h，直至无HCl气体放出，将氯仿及过量的三氯氧磷蒸出，得到白色固体，即中间体5,5-二甲基-1,3-二氧磷杂环己烷磷酰氯，产率83.5％，熔点99-102℃(文献值98-102℃)。

三口烧瓶中加入氯仿和中间体，室温滴加水，反应温度控制在50℃，至反应温度不随水的加入而发生变化，表明水解反应充分完成，分出氯仿，水相用氢氧化钠中和，减压蒸馏得到白色固体，即目的产物5,5-二甲基-1,3-二氧磷杂环己烷磷酸钠。FTIR(KBR),ⅴ/cm^-1：3678(ⅴ-OH)，2964,2877(ⅴ-CH₃),1054,730(ⅴCH₂),1299(ⅴP＝O),1064(ⅴp-o-c)。

实施例4：

固化剂B的合成

在装有温度计、回流冷凝管、磁力搅拌、尾气吸收装置的500mL四口烧瓶中加入35g季戊四醇和200mL 1,4-二氧六环，室温缓慢滴加76g三氯氧磷，2h滴加完毕，将反应温度逐渐升至65℃，反应8h，直至无HCl气体放出。静止冷却到室温，滴加水，反应温度控制在50℃，至反应温度不随水的加入而发生变化，表明水解反应充分完成，用氢氧化钠中和，减压蒸馏得到白色固体。FTIR(KBR),ⅴ/cm^-1:3390(ⅴ-OH),2963(ⅴCH₂),1299(ⅴP＝O),1151,1081(ⅴp-o-c),851(双环骨架)。

实施例5：

固化剂C的合成

在装有温度计、回流冷凝管、磁力搅拌、尾气吸收装置的500mL四口烧瓶中加入67.2g季戊四醇和200mL 1,4-二氧六环，室温缓慢滴加76g三氯氧磷，2h滴加完毕，加入2-3滴三乙胺，将反应温度逐渐升至85℃，回流反应8h，直至无HCl气体放出。用无水乙醇重结晶，真空干燥得到白色固体81.1g(中间体1)，熔点205-207℃，产率85.8％。

在装有温度计、回流冷凝管、磁力搅拌、尾气吸收装置的500mL四口烧瓶中加入30.6g三氯氧磷、200g无水乙腈，搅拌升温至80℃，分批加入72g中间体I，回流反应17h。蒸去溶剂后冷却过滤，滤饼用乙腈洗涤，真空干燥得到72g白色固体(中间体II)，熔点241-244℃，产率86％。

将72g中间体II、300mL水装入三口烧瓶中，分批加入21g三聚氰胺，搅拌加热至回流，反应10h，冷却结晶，过滤干燥得到成品，熔点306-309℃，产率92％。FTIR(KBR),ⅴ/cm^-1:3368(ⅴ-NH),3170(ⅴ-N⁺H),1660(ⅴC＝N),1310(ⅴP＝O),1085(ⅴp-o-c),867(P(OCH)C)。

实施例6：

发泡剂A的合成(脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐)

将36.95g(0.1mol)十二醇聚氧乙烯醚(聚合度4)、催化剂吡啶8mL加入到4口烧瓶中(带有温度计、搅拌器、滴液漏斗、尾气回收装置)，控制冰浴条件，反应液中逐滴加入11.6mL(0.16mol)氯化亚砜，尾气回收装置回收酸性气体氯化氢、二氧化硫。滴加完毕后，升温至70℃反应10h。过滤后将油状液体用蒸馏水反复洗涤，直至pH值呈中性，加入无水硫酸镁除水，抽滤得到29.6g深黄色粘稠液体，羟值法计算氯代反应收率为85％。

将38.85g(0.1mol)氯代十二醇聚氧乙烯醚(聚合物4)、23.74g(0.15mol)亚硫酸钾、6.88g蒸馏水和6.88g正己醇加入到高压反应釜，170℃反应4h，取出产物后，用异丙醇洗涤，减压蒸馏除去水分，用二氯甲烷洗涤并过滤去除有机盐，减压蒸馏得到42.7g琥珀色粘稠液体，两相滴定法测定磺化反应收率为87％。FTIR,ⅴ/cm^-1:2921(ⅴ-CH₃碳氢伸缩键),2852(ⅴCH₂碳氢伸缩键),1108(ⅴC-O-C),721(ⅴ-(CH₂)_n-),1178、1046和610处出现强尖锐吸收峰，说明有磺酸钠基团存在。

实施例7：

发泡剂B的合成(烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐)

将0.1mol辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)、催化剂吡啶8mL加入到4口烧瓶中，制冰浴条件，反应液中逐滴加入0.13mol氯化亚砜，尾气回收装置回收酸性气体氯化氢、二氧化硫。滴加完毕后，升温至70℃反应10h。用氮气置换空气后，加入0.13mol磺化剂亚硫酸钾水溶液后，置于高压反应釜，170℃反应4h，将反应产物倒入分液漏斗静置分层，分出下层液体，用二氯甲烷洗涤下层液体后，与上层液体合并，加入异丙醇减压蒸馏得到粘稠棕黄色液体，以两相法滴定计算磺化收率为89％。

实施例8：

蒸汽驱用强化泡沫溶液配方(质量分数)：4％固泡剂A、1.5％固化剂A、0.5％发泡剂A，余量为水，液体pH值为11。

高搅后强化泡沫体系发泡体积为646mL，半衰期为8min，与单一使用发泡剂A形成泡沫性能相当，说明选用的固泡剂和固化剂不影响发泡剂的发泡性能，化学性质配伍。

将强化泡沫溶液置于300℃马弗炉，形成凝胶后突破真空度为0.06MPa。持续放置300℃马弗炉一个月，凝胶体外观无明显变化，没有出现缩水、脱水、质量减少、发硬等现象。凝胶封堵强度指标也无变化，说明有机树脂耐温能力良好。

进行封堵填砂管性能评价实验，原始填砂管孔隙度34％，渗透率1842mD。排量1mL/min注入泡沫调堵剂溶液(不发泡)，密封300℃候凝16h，恒温热水驱，排量1mL/min，测得堵后岩心管两端突破压力位9.56MPa/m，堵后渗透率为1.25mD。与单一加入固泡剂、固化剂形成的凝胶相比，加入发泡剂的强化泡沫溶液形成的凝胶强度相当，说明发泡剂不影响凝胶的形成和强度。

按实验方法C配制气液比1:1的入强化泡沫体系，按排量0.5mL/min注入到填砂管中，共注入2PV泡沫，阻力因子最高达到200。候凝成胶后，升温至300℃，排量1mL/min注入热水驱替，阻力因子达到700。恒定排量持续热水驱4PV，阻力因子保持恒定。

实施例9：

蒸汽吞吐用强化泡沫体系配方(质量分数)：3％固泡剂A、1％固泡剂B、1.5％固化剂A、0.5％发泡剂A，余量为水，液体pH值为11。

高搅后强化泡沫体系发泡体积为600mL，半衰期为6min，尽管固泡剂A和固泡剂B均为阴离子性质材料，与发泡剂化学性质配伍，但固泡剂B的水溶性较A差，影响未固化泡沫的性能。

将强化泡沫溶液置于100℃烘箱，静置16h形成凝胶，测突破真空度为0.04MPa。进行岩心填砂管评价实验，原始填砂管孔隙度34.8％，渗透率2142mD。排量1mL/min注入泡沫剂溶液(不发泡)，密封100℃候凝16h，恒温热水驱，排量1mL/min，测得堵后岩心管两端突破压力位1.25MPa/m，堵后渗透率为4.8mD。

按实验方法C配制气液比1:1的强化泡沫体系，按排量0.5mL/min注入到填砂管中，共注入2PV泡沫，阻力因子最高达到300。候凝成胶后，升温至300℃，排量1mL/min注入热水驱替，阻力因子最高达到600并逐步降低，恒定排量持续热水驱4PV后，阻力因子为340。

实施例10：

蒸汽驱用强化泡沫体系配方(质量分数)：4％固泡剂A、1.5％固化剂B、0.5％发泡剂B，余量为水，液体pH值为11。

高搅后强化泡沫体系发泡体积为650mL，半衰期为7.8min。将强化泡沫溶液置于100℃烘箱，静置16h形不成凝胶，溶液pH值大于10。置于300℃马弗炉，静置16h形成凝胶，测突破真空度为0.06MPa。持续放置300℃马弗炉一个月，凝胶体外观无明显变化，没有出现缩水、脱水、质量减少、发硬等现象。凝胶封堵强度指标也无变化，说明有机树脂耐温能力良好。

按实验方法C配制气液比1：1的强化泡沫体系，排量0.5mL/min注入到填砂管中，共注入2PV泡沫，阻力因子最高达到200。候凝成胶后，升温至300℃，排量1mL/min注入热水驱替，阻力因子最高达到700。恒定排量持续热水驱4PV，阻力因子保持恒定。

实施例11：

蒸汽驱用强化泡沫体系配方(质量分数)：4％固泡剂A、1.5％固化剂C、3％发泡剂B，余量为水，液体pH值为11。

高搅后强化泡沫体系发泡体积为650mL，半衰期为7.8min。将强化泡沫溶液置于100℃烘箱，静置16h形不成凝胶，溶液pH值大于10。置于300℃马弗炉，静置16h形成凝胶，测突破真空度为0.06MPa。持续放置300℃马弗炉一个月，凝胶体外观无明显变化，没有出现缩水、脱水、质量减少、发硬等现象。凝胶封堵强度指标也无变化，说明有机树脂耐温能力良好。

按实验方法C配制气液比1：1的强化泡沫体系，排量0.5mL/min注入到填砂管中，共注入2PV泡沫，阻力因子最高达到200。候凝成胶后，升温至300℃，排量1mL/min注入热水驱替，阻力因子最高达到700。恒定排量持续热水驱4PV，阻力因子保持恒定。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (17)

1.一种热固性泡沫调堵剂，其特征在于，包括：固泡剂、固化剂和发泡剂；所述固泡剂为树脂预聚体，固化剂为水溶性温控分解型缓释酸。

2.根据权利要求1所述的热固性泡沫调堵剂，其特征在于，所述热固性泡沫调堵剂配置成溶液时，以溶液总质量为100％计，其中：固泡剂1-4wt.％、固化剂0.5-2wt.％、发泡剂0.1-0.5wt.％和余量水。

3.根据权利要求1所述的热固性泡沫调堵剂，其特征在于，所述树脂预聚体为酚醛树脂预聚体、脲醛树酯预聚体、磺化密胺酯预聚体、淀粉甲醛胶粘预聚体或聚乙二醇甲醛预聚体。

4.根据权利要求3所述的热固性泡沫调堵剂，其特征在于，所述树脂预聚体为酚醛树脂预聚体。

5.根据权利要求4所述的热固性泡沫调堵剂，其特征在于，所述树脂预聚体为甲阶酚醛预聚体。

6.根据权利要求1所述的热固性泡沫调堵剂，其特征在于，所述水溶性温控分解型缓释酸为有机磷酸盐，其结构式如下：

其中，X为P或S；Y⁺为Na⁺或铵盐阳离子基团；

R₁和R₂独立的为C1-C6的烷基或C1-C6的取代烷基；或者

R₁和R₂组合的为

其中，R₃和R₄独立的为C1-C6的烷基或C1-C6的取代烷基；或者

R₃和R₄组合的为

7.根据权利要求6所述的热固性泡沫调堵剂，其特征在于，所述C1-C6的取代烷基中的取代基为

8.根据权利要求6所述的热固性泡沫调堵剂，其特征在于，所述X为P；

R₁和R₂独立的为

9.根据权利要求6所述的热固性泡沫调堵剂，其特征在于，R₃和R₄独立的为甲基。

10.根据权利要求6-9任一项所述的热固性泡沫调堵剂，其特征在于，Y⁺为铵盐阳离子基团时为：

11.根据权利要求6所述的热固性泡沫调堵剂，其特征在于，所述水溶性温控分解型缓释酸的结构式为：

12.根据权利要求1所述的热固性泡沫调堵剂，其特征在于，所述发泡剂为α-烯烃磺酸盐、脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐或十二烷基硫酸钠或烷基醇酰胺。

13.根据权利要求12所述的热固性泡沫调堵剂，其特征在于，所述发泡剂为脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐。

14.根据权利要求1所述的热固性泡沫调堵剂，其特征在于，该热固性泡沫调堵剂的气源为氮气、二氧化碳或尿素。

15.根据权利要求14所述的热固性泡沫调堵剂，其特征在于，所述气源为氮气。

16.根据权利要求2所述的热固性泡沫调堵剂，其特征在于，所述余量水为稠油热采区块采出液。

17.权利要求1-16任一项所述热固性泡沫调堵剂在稠油热采300℃以上高温井的调剖、封窜施工作业中的应用。

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