專利名稱：一種微懸浮自選擇堵調(diào)劑及應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種基于浙青和石蠟為主要材料的自選擇堵調(diào)劑及應(yīng)用方法，可用于層內(nèi)選擇性堵水。
背景技術(shù)：
目前，油井堵水調(diào)剖技術(shù)一直是油田改善注水開發(fā)效果，實現(xiàn)油藏穩(wěn)產(chǎn)的有效手段。現(xiàn)有的自選擇封堵技術(shù)主要有兩大類。一類是高分子水凝膠，特點是依靠粘滯阻力控制水流速度，在水中具有一定的膨脹性，在油中有一定的收縮性，故有一定的選擇性，但封堵強(qiáng)度較低；一類是乳化稠油和改性浙青，其特點是可油溶，選擇性較強(qiáng)，但性能有局限。乳化稠油以改變巖石表面潤濕相和賈敏效應(yīng)起到堵水作用，選擇性強(qiáng)，強(qiáng)度低；改性浙青依靠松散堆積，以機(jī)械堵塞為主，限制了選擇性。油田進(jìn)入高含水或特高含水開采后，油藏原生非均質(zhì)及長期水驅(qū)使非均質(zhì)性進(jìn)一步加劇，油層中逐漸形成高滲透通道或大孔道，使地層壓力場、流線場形成定勢，油水井間形成水流優(yōu)勢通道，造成水驅(qū)“短路”，現(xiàn)有堵調(diào)技術(shù)不能很好滿足復(fù)雜油水運動關(guān)系，特別是針對水平井開發(fā)的可實現(xiàn)層內(nèi)自選擇性調(diào)控產(chǎn)水通道的堵調(diào)劑及應(yīng)用技術(shù)均不成熟。中國專利公開號CN101092556A，提供了一種“鉆井液用油溶性陽離子型廣譜暫堵劑”。它由油溶性材料、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、環(huán)氧丙基芐基二(十八酰胺乙基)銨鹽、陽離子咪唑啉表面活性劑、二芐基二(十八酰胺乙基)銨鹽、羧甲基纖維素或羥乙基纖維素、氯化鈣和余量為水組成。具有油溶性好、軟化程度大、軟化點范圍寬、正電性強(qiáng)，具潤滑性、抑制性和降濾失作用，對巖心的滲透恢復(fù)率高、暫堵深度淺、強(qiáng)度高，返排解堵效果好，不污染環(huán)境，勞動強(qiáng)度小，對鉆井液施工性能影響小的特點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適用于油水關(guān)系復(fù)雜的自選擇堵調(diào)劑及應(yīng)用方法，實現(xiàn)有針對性地堵水。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種微懸浮自選擇堵調(diào)劑，由高軟化點浙青微懸浮液和低軟化點浙青微懸浮液組成；高軟化點浙青微懸浮液重量百分比為10 50%;低軟化點浙青微懸浮液，重量百分比為50 90%。所述的高軟化點浙青微懸浮液各組分重量百分比為主劑浙青5 50%;分散劑十八烷基三甲基氯化銨0. 5 1.0%或十二烷基苯磺酸鈉0.5 1. 0% ；穩(wěn)定劑羥甲基纖維素(CMC) :0. 1 0. 15% ；穩(wěn)定控制劑氫氧化鈉水溶液，5 15%或氯化鈣水溶液，5 15%;所述的氫氧化鈉水溶液的濃度為10% ；所述的氯化鈣水溶液的濃度為0. 2%。
其余為水，各組分重量百分比之和為百分之百。所述的低軟化點浙青微懸浮液各組分重量百分比為主劑1 浙青5 50% ；主劑2:石蠟1 5%;分散劑十八烷基三甲基氯化銨0. 5 1.0%或十二烷基苯磺酸鈉0.5 1. 0% ；穩(wěn)定劑羥甲基纖維素(CMC) :0. 1 0. 15% ；穩(wěn)定控制劑氫氧化鈉水溶液5 15%或氯化鈣水溶液5 15% ；所述的氫氧化鈉水溶液的濃度為10%;所述的氯化鈣水溶液的濃度為0.2%。其余為水，各組分重量百分比之和為百分之百。浙青粉，10 50% ；浙青粉的生產(chǎn)廠家很多，如河北通達(dá)化工有限公司，產(chǎn)品有 10號建筑浙青；100號道路石油浙青；石蠟，1 5% ；生產(chǎn)廠家，如滄州森林蠟業(yè)有限公司，產(chǎn)品58號石蠟；不同軟化點浙青微懸浮液的制備方法1)所述的高軟化點浙青微懸浮液制備方法將軟化點為115 125°C的浙青，先用機(jī)械方式粉碎至粒徑1 3mm的粉末；在常溫下，將十八烷基三甲基氯化銨或十二烷基苯磺酸鈉和水混合送入轉(zhuǎn)子已經(jīng)在高速旋轉(zhuǎn)(3000 8000r/min)的膠體磨中，研磨10 15min 分鐘；制備浙青顆粒粒徑平均為0. 1 Imm高軟化點浙青微懸浮液。2)所述的低軟化點浙青微懸浮液制備方法將浙青和石蠟加熱至110 120°C;將十八烷基三甲基氯化銨或十二烷基苯磺酸鈉和水加熱至溫度為60 90°C，按比例混合送入轉(zhuǎn)子已經(jīng)在高速旋轉(zhuǎn)(3000 8000r/min)的膠體磨中，研磨10 15min分鐘；制備顆粒粒徑平均為1 30 μ m低軟化點浙青超微懸浮乳液液。微懸浮自選擇堵調(diào)劑的使用方法所需設(shè)備主要由配液罐、水泥車及油管、封隔器、壓裂井口組成。根據(jù)油藏溫度及油藏儲層物性確定懸浮液軟化點及用量比例，高軟化點浙青微懸浮液用量比例為10 50% ；低軟化點浙青微懸浮液，用量比例為50 90%。穩(wěn)定控制劑類型選擇由地層水型及水淹大孔道發(fā)育程度確定，地層水礦化度 < 2000mg/L，建議使用十八烷基三甲基氯化銨體系；地層水礦化度> 2000mg/L，建議使用十二烷基苯磺酸鈉體系。使用步驟1)下入施工管柱前，沖沙洗井至人工井底；下入油管或帶有封隔器的卡堵工藝管柱；2)安裝井口裝置，連接地面管線，地面管線及井口試壓25MPa;3)座封封隔器，正擠入活性水測吸水指數(shù)；4)在配液罐中加入清水，稀釋自選擇堵調(diào)劑成為工作液，工作液濃度在5 25% 之間；5)用水泥車將工作液正擠注入井中，擠注壓力是地層破裂壓力的80% 60% ；6)工作液使用條件地層溫度在40 120°C之間。本發(fā)明的有益效果微懸浮自選擇堵調(diào)劑，針對層內(nèi)選擇性堵水，水平井堵水及調(diào)控水淹大孔道。堵調(diào)劑理化特性為全油溶性材料，不溶于水，經(jīng)過特殊加工，形成不同軟化點、不同穩(wěn)定特性的水基微懸浮乳液體系。應(yīng)用時，根據(jù)油藏溫度和儲層物性，從體系中選擇高軟化點和低軟化點體系進(jìn)行比例和濃度設(shè)計，并同時使用陰離子型和陽離子型兩種穩(wěn)定類型，根據(jù)地層水礦化度的高低配合使用穩(wěn)定控制助劑，依次注入地層的性能各異的自選擇堵調(diào)劑體系，在地層發(fā)生復(fù)雜的表面化學(xué)反應(yīng)，在穩(wěn)定控制助劑、和巖石接觸以及地層溫度作用下體系的穩(wěn)定性喪失，浙青、石蠟顆粒產(chǎn)生聚集，相互粘黏形成團(tuán)狀物堵塞所占的空間，形成對水流的機(jī)械堵塞，或附著于巖石表面，改變巖石表面的潤濕性。由于浙青、石蠟溶于油，不溶于水，就保證了其在主水道的堵塞是長期性的，而在剩余油富集區(qū)，它的油溶性可以保證堵塞可以逐漸消除，實現(xiàn)自選擇堵水。
具體實施例方式本實施例中，所采用的化學(xué)原料均為工業(yè)級產(chǎn)品，加入比例均為重量百分比。實施例1 微懸浮自選擇堵調(diào)劑由高軟化點浙青微懸浮液和低軟化點浙青微懸浮液組成。高軟化點浙青懸浮液的各組分重量百分比為10號建筑浙青，用量50% ；陰離子型十二烷基苯磺酸鈉，用量0. 8% ；羥甲基纖維素鈉(CMC)，用量0. 1% ；穩(wěn)定控制劑濃度為0.2%的氯化鈣水溶液，用量5% ；其余為水。 各組分重量百分比之和為百分之百。低軟化點浙青懸浮液的各組分重量百分比為100號道路石油浙青，用量50%;石蠟，用量2%;陰離子型十二烷基苯磺酸鈉，用量0.8% ；羥甲基纖維素鈉(CMC)，用量0. 1% ；穩(wěn)定控制劑濃度為0.2%的氯化鈣水溶液， 用量5%;其余為水。各組分重量百分比之和為百分之百。不同軟化點浙青微懸浮液的制備方法1)高軟化點浙青微懸浮液制備將軟化點為115 125°C的浙青，先用機(jī)械方式粉碎至粒徑2mm的粉末，在常溫下，將十二烷基苯磺酸鈉、羥甲基纖維素和水，混合進(jìn)入轉(zhuǎn)子已經(jīng)在高速旋轉(zhuǎn)GOOOr/min)的膠體磨中研磨15min。制備浙青顆粒粒徑平均為0. 5mm高軟化點浙青微懸浮液。
2)低軟化點浙青微懸浮液制備將熱浙青和石蠟加熱至115°C ；將十二烷基苯磺酸鈉、羥甲基纖維素納和水加熱至溫度為60 90°C，按百分比進(jìn)入轉(zhuǎn)子已經(jīng)在高速旋轉(zhuǎn) (4000r/min)的膠體磨中研磨lOmin。制備顆粒粒徑平均為20 μ m的低軟化點浙青超微懸浮乳液液。應(yīng)用于中高含水油藏的層內(nèi)自選擇堵調(diào)劑的現(xiàn)場使用方法所需設(shè)備由配液罐、水泥車及油管、封隔器、壓裂井口等組成。高低軟化點體系比例及軟化點確定，根據(jù)油藏溫度55°C，油藏儲層物性為 150X IO-3Um2,高軟化點浙青微懸浮液軟化點為120°C，用量比例20% ；低軟化點浙青微懸浮液軟化點為55°C，用量比例80 %。根據(jù)地層水型為NaHCO3,總礦化度3750mg/L，使用CaCl2為穩(wěn)定控制助劑。使用步驟1)下入施工管柱前，沖沙洗井至人工井底；下入光油管或帶有封隔器的卡堵工藝
5管柱；2)安裝井口裝置，連接地面管線，地面管線及井口試壓25MPa ；3)座封封隔器，正擠入活性水測吸水指數(shù)；4)在配液罐中加入清水，稀釋自選擇堵調(diào)劑成為工作液，工作液濃度為15% ；5)用水泥車將工作液正擠注入井中，擠注壓力是地層破裂壓力的70% ；6)擠注入井中的工作液16. 5m3間。7)工作液使用條件本次施工地層溫度55°C。實施例2 微懸浮自選擇堵調(diào)劑，由高軟化點浙青微懸浮液和低軟化點浙青微懸浮液組成。高軟化點浙青懸浮液的各組分重量百分比為10號建筑浙青，用量30% ；十二烷基苯磺酸鈉，用量0. 7% ；羥甲基纖維素鈉 (CMC)，用量0. 11% ；穩(wěn)定控制劑濃度為2%的氯化鈣水溶液，用量12% ；其余為水。各組分重量百分比之和為百分之百。低軟化點浙青懸浮液的各組分重量百分比為100道路石油浙青，用量25% ;58號石蠟，用量4% ；十八烷基三甲基氯化銨，用量 0.8%;羥甲基纖維素鈉(CMC)，用量0. 13%;穩(wěn)定控制劑濃度為0.2%的氯化鈣水溶液，用量15%;其余為水。各組分重量百分比之和為百分之百。不同軟化點浙青微懸浮液的制備方法與實施例1相同。實施例2的微懸浮自選擇堵調(diào)劑的現(xiàn)場使用方法，與實施例1基本相同， 不同點是高低軟化點體系比例及軟化點確定，根據(jù)油藏溫度62°C，油藏儲層物性為 168X IO-3Um2,高軟化點浙青微懸浮液軟化點為123°C，用量比例10% ；低軟化點浙青微懸浮液軟化點為50°C，用量比例90%。根據(jù)地層水型為NaHCO3,總礦化度2890mg/L，使用CaCl2為穩(wěn)定控制助劑。本次施工地層溫度62°C。實施例3 微懸浮自選擇堵調(diào)劑，由高軟化點浙青微懸浮液和低軟化點浙青微懸浮液組成。
高軟化點浙青懸浮液的各組分重量百分比為浙青，用量10% ；十八烷基三甲基氯化銨，用量0. 5% ；羥甲基纖維素鈉(CMC)，用量0. 15%;穩(wěn)定控制劑濃度為10%的氫氧化鈉水溶液，用量10%;其余為水。各組分重量百分比之和為百分之百。低軟化點浙青懸浮液的各組分重量百分比為浙青，用量12% ；石蠟，用量3% ；十八烷基三甲基氯化銨，用量0. 5% ；羥甲基纖維素鈉(CMC)，用量0. 11% ；穩(wěn)定控制劑濃度為10%的氫氧化鈉水溶液，用量10% ；其余為水。各組分重量百分比之和為百分之百。不同軟化點浙青微懸浮液的制備方法與實施例1相同。實施例3的微懸浮自選擇堵調(diào)劑的現(xiàn)場使用方法，與實施例1基本相同， 不同點是高低軟化點體系比例及軟化點確定，根據(jù)油藏溫度58°C，油藏儲層物性為 168X IO-3Um2,高軟化點浙青微懸浮液軟化點為116°C，用量比例30% ；低軟化點浙青微懸浮液軟化點為60°C，用量比例70%。
根據(jù)地層水型為NaHCO3,總礦化度1108mg/L，使用氫氧化鈉為穩(wěn)定控制助劑。本次施工地層溫度58°C。
權(quán)利要求
1.一種微懸浮自選擇堵調(diào)劑，其特征是由高軟化點浙青微懸浮液和低軟化點浙青微懸浮液組成；高軟化點浙青微懸浮液重量百分比為10 50% ；低軟化點浙青微懸浮液，重量百分比為50 90%。所述的高軟化點浙青微懸浮液各組分重量百分比為 主劑浙青5 50% ；分散劑十八烷基三甲基氯化銨0. 5 1. 0%或十二烷基苯磺酸鈉0. 5 1. 0% ； 穩(wěn)定劑羥甲基纖維素(CMC) :0. 1 0. 15% ；穩(wěn)定控制劑氫氧化鈉水溶液，5 15%或氯化鈣水溶液，5 15%;所述的氫氧化鈉水溶液的濃度為10% ；所述的氯化鈣水溶液的濃度為0. 2%。 其余為水，各組分重量百分比之和為百分之百。 所述的低軟化點浙青微懸浮液各組分重量百分比為 主劑1 浙青5 50% ； 主劑2 石蠟1 5% ；分散劑十八烷基三甲基氯化銨0. 5 1. 0%或十二烷基苯磺酸鈉0. 5 1. 0% ； 穩(wěn)定劑羥甲基纖維素(CMC) :0. 1 0. 15% ；穩(wěn)定控制劑氫氧化鈉水溶液5 15%或氯化鈣水溶液5 15% ；所述的氫氧化鈉水溶液的濃度為10%;所述的氯化鈣水溶液的濃度為0.2%。其余為水，各組分重量百分比之和為百分之百。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微懸浮自選擇堵調(diào)劑，其特征是所述的高軟化點浙青微懸浮液制備方法將軟化點為115 125°C的浙青，先用機(jī)械方式粉碎至粒徑1 3mm的粉末；在常溫下，將十八烷基三甲基氯化銨或十二烷基苯磺酸鈉和水混合送入轉(zhuǎn)子已經(jīng)在高速旋轉(zhuǎn)(3000 8000r/min)的膠體磨中，研磨10 15min分鐘； 制備浙青顆粒粒徑平均為0. 1 Imm高軟化點浙青微懸浮液。所述的低軟化點浙青微懸浮液制備方法將浙青和石蠟加熱至110 120°C;將十八烷基三甲基氯化銨或十二烷基苯磺酸鈉、水加熱至溫度為60 90°C，按比例混合送入轉(zhuǎn)子已經(jīng)在高速旋轉(zhuǎn)(3000 8000r/min)的膠體磨中，研磨10 15min分鐘；制備顆粒粒徑平均為1 30 μ m低軟化點浙青超微懸浮乳液液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微懸浮自選擇堵調(diào)劑，其特征是使用方法是所需設(shè)備主要有配液罐、水泥車及油管、封隔器、壓裂井口。使用步驟1)下入施工管柱前，沖沙洗井至人工井底；下入油管或帶有封隔器的卡堵工藝管柱；2)安裝井口裝置，連接地面管線，進(jìn)行地面管線及井口試壓25MPa；3)座封封隔器，正擠活性水測吸水指數(shù)；4)在配液罐中加入清水，稀釋自選擇堵調(diào)劑成為工作液，工作液濃度在5 25%之間；5)用水泥車將工作液正擠注入井中，擠注壓力是地層破裂壓力的80% 60%；6)工作液使用條件地層溫度在40 120°C之間。
全文摘要
微懸浮自選擇堵調(diào)劑，應(yīng)用于中高含水油藏的層內(nèi)自選擇堵調(diào)劑，在中高含水復(fù)雜油藏的層內(nèi)、水平井、以及次生大孔道的自選擇堵調(diào)。瀝青5～50％；石蠟1～5％；十八烷基三甲基氯化銨0.5～1.0％；羥甲基纖維素鈉0.1～0.15％；穩(wěn)定控制劑氫氧化鈉水溶液5～15％，其余為水。制備方法是通過機(jī)械粉碎和膠體磨研磨加工成粒徑1μm～1mm的穩(wěn)定微懸浮液。效果是在40℃～110℃條件下，應(yīng)用于中高含水油藏的層內(nèi)自選擇堵調(diào)。主劑瀝青可完全溶于輕質(zhì)油，不溶于水；析出塑性膠體。通過主劑軟化點的合理選擇及組配，可實現(xiàn)不同強(qiáng)度的堵塞。
文檔編號C09K8/42GK102516960SQ201110314460
公開日2012年6月27日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者吳剛, 巨登峰, 張黎黎, 李翠琴, 杜清珍, 林莎, 謝剛, 謝娟 申請人:中國石油天然氣股份有限公司