CN114456783A - 一种无机有机复合调剖堵水剂及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无机有机复合调剖堵水剂及其使用方法，由以下各组分按质量百分比组成：耐温耐盐聚合物0.10～0.30％、含硅化合物1.5～5.2％、水溶性表面活性剂0.2％～0.5％、成胶时间调节剂0.55～1.25％、强度调节剂0.25～0.65％、微纳米颗粒0.10～0.30％，其余为水。本发明所提供的调剖堵水剂可克服现有凝胶、冻胶类调剖堵水剂在油藏中注入困难、成胶时间不可控的问题，实现油藏的深部调剖堵水。该调剖堵水剂可用于温度为50～150℃的油藏。
Description
技术领域
本发明涉及一种油田开采中用于提高石油采收率的无机有机复合调剖堵水剂及其使用方法，属于油气田开采提高采收率领域。
背景技术
水驱是油田开发过程的重要技术手段。随着水驱开采进入中后期，油田处于高含水阶段，地层的非均质性增强，在地层中会形成窜流通道，从而降低水驱波及效率，造成油井大量出水甚至出现水淹现象。为了改善水驱效果，提高石油采收率，必须对油藏中的高渗窜流通道进行封堵。
调剖堵水是通过向油藏注入化学剂，封堵油藏中高渗窜流区域，提高后续注入水的波及效率，进而达到提高采收率的目的。
“注得进，堵得住”是调剖堵水剂实现在油藏深部封堵高渗窜流区域的基本要求。目前，调剖堵水剂虽然类型较多，但始终无法同时满足这一基本要求。比如：现有的聚合物冻胶、凝胶类调剖堵水剂，虽然具有封堵强度高、耐温性好的特点，但该类调剖堵水剂配液粘度高，由此导致其配液注入压力高，注入困难，在低渗油藏中甚至出现注不进，造成近井地带严重堵塞的现象。另外，该类调剖堵水剂主剂是聚合物，即使能够顺利注入地层，也会因为聚合物的剪切降解，导致成胶后形成的冻胶或凝胶强度急剧下降，达不到对高渗窜流区域的预期封堵效果。再比如：现有的水溶性无机类调剖堵水剂，虽然配液粘度低，注入性好，但成胶时间短且不可控，极易导致近井地带堵塞。
针对现有调剖堵水剂存在的上述问题，本发明提供一种无机有机复合调剖堵水剂。该调剖堵水剂不仅具有良好的注入性，而且成胶时间可控，成胶后能对油藏中的高渗窜流区域形成良好封堵。
发明内容
本发明针对现有调剖堵水剂存在的不足，提供一种无机有机复合调剖堵水剂及其使用方法。
本发明所提供的一种无机有机复合调剖堵水剂，按质量百分数计其组成为：耐温耐盐聚合物0.10～0.30％、含硅化合物1.5～5.2％、成胶时间调节剂0.55～1.25％、强度调节剂0.25～0.65％、微纳米颗粒0.10～0.30％，水溶性表面活性剂0.2％～0.5％，其余为水。
所述的耐温耐盐聚合物为分子量在50～500万之间的改性阳离子型聚丙烯酰胺聚合物、分子量在50～500万之间的聚丙烯酰胺与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠的共聚物中的一种或两种混合。
优选的，所述含硅化合物为：正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、硅酸钾、硅酸钠、偏硅酸钠中的一种或几种混合。
优选的，所述水溶性表面活性剂为：十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、石油磺酸盐中的一种或几种混合。
优选的，所述成胶时间调节剂为：乙酸钠、尿素、氯乙酸钠、甲酸甲酯、六偏磷酸钠、磷酸二氢铵、四硼酸钠、三聚磷酸钠中的一种或几种混合。
优选的，所述强度调节剂为：双酚A型环氧树脂、脲醛树脂、酚醛树脂、氨基树脂、缩水甘油醚型环氧树脂中的一种或几种混合。
优选的，所述微纳米颗粒为：氧化铝、碳酸钙、碳酸镁、碳酸铝、二氧化硅、铁矿粉、粉煤灰中的一种或几种混合。
上述的无机有机复合调剖堵水剂的使用方法为：在搅拌条件下，向去离子水中依次加入水溶性表面活性剂、耐温耐盐聚合物、含硅化合物、微纳米颗粒、成胶时间调节剂后，搅拌5min，注入地层。
本发明所提供的一种无机有机复合调剖堵水剂，其优点在于：
(1)配液简单，配液粘度低，易注入；
(2)成胶时间24-72h可调，可满足不同油藏调剖堵水施工对成胶时间的要求；
(3)成胶后形成无机有机复合结构，在油藏中对高渗窜流区域的封堵强度高，且更稳定。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步说明本发明的过程及效果，但本发明并不仅限于这些实施例。
实施例1无机有机复合调剖堵水剂的配置
室温下，取一定量的去离子水，向其中依次加入10g硅酸钠，0.2g分子量在50～500万之间的改性阳离子型聚丙烯酰胺聚合物，0.62g碳酸钙，1g六偏磷酸钠，持续搅拌5min即得堵水剂。
实施例2无机有机复合调剖堵水剂的配置
室温下，取一定量的去离子水，向其中依次加入10g硅酸钾，0.2g分子量在50～500万之间的改性阳离子型聚丙烯酰胺聚合物，0.62g碳酸镁，1g尿素，持续搅拌5min即得堵水剂。
实施例3无机有机复合调剖堵水剂的配置
室温下，取一定量的去离子水，向其中依次加入10g正硅酸乙酯，0.5g十二烷基苯磺酸钠，0.1g分子量在50～500万之间的改性阳离子型聚丙烯酰胺聚合物和0.1g分子量在50～500万之间的聚丙烯酰胺与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠的共聚物，0.62g铁矿粉，1g三聚磷酸钠，持续搅拌5min即得堵水剂。
实施例4无机有机复合调剖堵水剂的配置
室温下，取一定量的去离子，向其中依次加入10g硅酸钾，0.15g分子量在50～500万之间的改性阳离子型聚丙烯酰胺聚合物和0.05g分子量在50～500万之间的聚丙烯酰胺与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠的共聚物，0.62g粉煤灰，0.5g四硼酸钠和0.5g六偏磷酸钠，持续搅拌5min即得堵水剂。
实施例5成胶时间的测定
将配置好的堵水剂装入高压密封罐中，在滚子炉中70℃恒温。按照目测分类法，将液体形成E级凝胶的时间确定为成胶时间。
表1目测分类法
| 强度代码 | 凝胶名称 |
| A | 不形成凝胶 |
| B | 高流动性凝胶 |
| C | 流动性凝胶 |
| D | 中流动性凝胶 |
| E | 几乎不流动性凝胶 |
| F | 高形变不流动凝胶 |
| G | 中等形变不流动凝胶 |
| H | 微形变不流动凝胶 |
| I | 刚性凝胶 |
| J | 振铃性刚性凝胶 |
室温下，取一定量的去离子水，向其中依次加入10g硅酸钠，0.2g分子量在50～500万之间的改性阳离子型聚丙烯酰胺聚合物，0.62g碳酸钙，改变六偏磷酸钠的加量所配置的调剖堵水剂在70℃下的成胶时间测定结果如表2所示。
表2改变六偏磷酸钠的加量所配置的调剖堵水剂在70℃下的成胶时间测定结果
| 成胶调节剂加量g | 成胶时间h |
| 1 | 60 |
| 2 | 56 |
| 3 | 48 |
| 4 | 36 |
| 5 | 24 |
由表2可知，其他成分不变，在成交时间调节剂的用量改变的情况下，堵水剂的成胶时间随着成胶时间调节剂用量的增加而缩短，说明本发明提供的调剖堵水剂的成胶时间可控。
实施例6注入性及封堵性评价
本实施例所用填砂管直径为25mm，长为300mm，渗透率1.518um2，评价实施例1～4所配置的调剖堵水剂的注入性和封堵性，注入速度为0.5ml/min，注入量为0.7PV，其结果如表3。
表3实施例1～4所配置的调剖堵水剂注入性和封堵性评价结果
| 实施例 | 注入压力MPa | 突破压力 | 封堵率 |
| 1 | 0.6 | 15.2 | 92.5％ |
| 2 | 1.5 | 18.6 | 91％ |
| 3 | 1.0 | 17.8 | 90％ |
| 4 | 0.7 | 15.8 | 86.2％ |
由表3可知，实施例1～4的调剖堵水剂，在渗透率1.518um2的填砂管中，注入压力均＜2MPa，说明易注入；成胶后，封堵率均在85％以上，且突破压力均大于15MPa，说明本发明提供的调剖堵水剂成胶后能对油藏高渗窜流区域形成良好的封堵。
以上所述实施例仅为表达本发明的实施方法，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种无机有机复合调剖堵水剂，其特征在于：由以下组分按质量百分比组成：耐温耐盐聚合物0.10～0.30％、含硅化合物1.5～5.2％、成胶时间调节剂0.55～1.25％、强度调节剂0.25～0.65％、微纳米颗粒0.10～0.30％，水溶性表面活性剂0.2％～0.5％，其余为水。
2.根据权利要求1所述的无机有机复合调剖堵水剂，其特征在于，所述的耐温耐盐聚合物为分子量在50～500万之间的改性阳离子型聚丙烯酰胺聚合物、分子量在50～500万之间的聚丙烯酰胺与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠的共聚物中的一种或两种混合。
3.根据权利要求1所述的无机有机复合调剖堵水剂，其特征在于，所述含硅化合物为：正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、硅酸钾、硅酸钠、偏硅酸钠中的一种或几种混合。
4.根据权利要求1所述的无机有机复合调剖堵水剂，其特征在于，所述的水溶性表面活性剂为：十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、石油磺酸盐中的一种或几种混合。
5.根据权利要求1所述的无机有机复合调剖堵水剂，其特征在于，所述的成胶时间调节剂为：乙酸钠、尿素、氯乙酸钠、甲酸甲酯、六偏磷酸钠、磷酸二氢铵、四硼酸钠、三聚磷酸钠中的一种或几种混合。
6.根据权利要求1所述的无机有机复合调剖堵水剂，其特征在于，所述的强度调节剂为：双酚A型环氧树脂、脲醛树脂、酚醛树脂、氨基树脂、缩水甘油醚型环氧树脂中的一种或几种混合。
7.根据权利要求1所述的无机有机复合调剖堵水剂，其特征在于，所述的微纳米颗粒为：氧化铝、碳酸钙、碳酸镁、碳酸铝、二氧化硅、铁矿粉、粉煤灰中的一种或几种混合。
8.权利要求1-7任一项所述无机有机复合调剖堵水剂的使用方法，其特征在于，将耐温耐盐聚合物、含硅化合物、水溶性表面活性剂、强度调节剂、成胶时间调节剂和微纳米颗粒按比例混合均匀，注入地层即可。
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