CN114539998B - 一种高温调剖封窜剂及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高温调剖封窜剂及其制备方法与应用。以质量百分比计，制备该调剖封窜剂的原料包括：5‑10％油泥、0.3‑1.5％椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、0.2‑1％重烷基苯磺酸钠、0.2‑0.6％2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、0.5‑2％氧化铝、0.4‑1％硅粉、0.2‑0.5％三乙胺、0.01‑0.05％多乙烯多胺、0.01‑0.04％羧基橡胶、0.01‑0.03％十六烷基三甲基氯化铵和0.01‑0.03％木质素磺酸盐和余量的水。该调剖封窜剂耐温性优异，能够实现长井距调剖封窜、封堵地层深部大孔道，耐温满足稠油吞吐、SAGD、蒸汽驱油藏高温需求。

Description

一种高温调剖封窜剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于采油技术领域，具体涉及一种高温调剖封窜剂及其制备方法与应用。
背景技术
稠油吞吐、SAGD、蒸汽驱油藏在长期蒸汽的冲刷下形成大孔道，汽窜问题严重，调控难度大。目前SAGD、蒸汽驱油藏调控技术亟需解决以下技术难题：目前的耐高温封窜体系主要以无机水泥封窜为主，但水泥在高温下凝固速度快，封堵半径有限，成本高，后续蒸汽极易绕流，形成新的汽窜通道。纯液相调剖体系的耐温很难超过150℃，因此需要研制一种新的封窜材料和工艺来满足稠油吞吐、SAGD、蒸汽驱油藏封窜的技术需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高温调剖封窜剂，该调剖封窜剂耐温性优异，能够实现长井距调剖封窜、封堵地层深部大孔道，耐温满足稠油吞吐、SAGD、蒸汽驱油藏高温需求。
为了实现上述目的，本发明提供了一种高温调剖封窜剂，其中，以质量百分比计，制备所述高温调剖封窜剂的原料包括：
5-10％油泥、0.3-1.5％椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、0.2-1％重烷基苯磺酸钠、0.2-0.6％2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、0.5-2％氧化铝、0.4-1％硅粉、0.2-0.5％三乙胺、0.01-0.05％多乙烯多胺、0.01-0.04％羧基橡胶、0.01-0.03％十六烷基三甲基氯化铵和0.01-0.03％木质素磺酸盐和余量的水。
在上述高温调剖封窜剂中，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、重烷基苯磺酸钠与油泥配合，有效实现含油泥高温调剖封窜剂增稠，保证上述含油泥高温调剖封窜剂药剂性能稳定；2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的添加，能够有效提升含油泥高温调剖封窜剂中各组分的悬浮分散性；氧化铝、硅粉与油泥配合，有效提升高温调剖封窜剂的封堵强度，延长上述高温调剖封窜剂措施有效期；三乙胺的添加，能够有效提升本高温调剖封窜剂中各组分的互溶能力，使得各组分能够很好的相互配合提提升各组分药剂利用率；多乙烯多胺主要起到固化作用，与其他组分反应后形成高温调剖封窜剂；羧基橡胶作为粘合剂，促进各组分充分反应，提高药剂封堵性能，延长有效期；十六烷基三甲基氯化铵作为稳定剂，提高药剂配方稳定性能，保证固化后长期有效；木质素磺酸盐作为缓凝剂，延迟固化时间，防止闪凝现象发生，保证施工安全注入。
在上述高温调剖封窜剂中，优选地，以制备高温调剖封窜剂的原料的总质量为100％计，所述油泥的占比为6.8-8.5％。
在上述高温调剖封窜剂中，优选地，以制备高温调剖封窜剂的原料的总质量为100％计，所述椰子油脂肪酸二乙醇酰胺的占比为0.6-1.2％。
在上述高温调剖封窜剂中，优选地，以制备高温调剖封窜剂的原料的总质量为100％计，所述重烷基苯磺酸钠的占比为0.3-0.9％。
在上述高温调剖封窜剂中，优选地，以制备高温调剖封窜剂的原料的总质量为100％计，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的占比为0.4-0.5％。
在上述高温调剖封窜剂中，优选地，以制备高温调剖封窜剂的原料的总质量为100％计，所述氧化铝的占比为0.8-1.8％。
在上述高温调剖封窜剂中，优选地，以制备高温调剖封窜剂的原料的总质量为100％计，所述硅粉的占比为0.5-0.7％。
在上述高温调剖封窜剂中，优选地，以制备高温调剖封窜剂的原料的总质量为100％计，所述三乙胺的占比为0.3-0.4％。
在上述高温调剖封窜剂中，优选地，以制备高温调剖封窜剂的原料的总质量为100％计，所述多乙烯多胺的占比为0.025-0.03％。
在上述高温调剖封窜剂中，优选地，以制备高温调剖封窜剂的原料的总质量为100％计，所述羧基橡胶的占比为0.02-0.04％。
在上述高温调剖封窜剂中，优选地，以制备高温调剖封窜剂的原料的总质量为100％计，所述十六烷基三甲基氯化铵的占比为0.016-0.02％。
在上述高温调剖封窜剂中，优选地，以制备高温调剖封窜剂的原料的总质量为100％计，所述木质素磺酸盐的占比为0.018-0.03％。
在上述高温调剖封窜剂中，优选地，所述水为油田回注污水。
本发明还提供了上述高温调剖封窜剂的制备方法，该方法包括：
将所述油泥、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、重烷基苯磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、氧化铝、硅粉、三乙胺与水混合得到混合溶液；
将所述混合溶液与所述多乙烯多胺、羧基橡胶、十六烷基三甲基氯化铵和木质素磺酸盐混合得到所述高温调剖封窜剂。
在上述制备方法中，优选地，将所述油泥、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、重烷基苯磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、氧化铝、硅粉、三乙胺与水混合得到混合溶液通过下述方式实现：将所述油泥、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、重烷基苯磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、氧化铝、硅粉、三乙胺依次加入所述水中，常温下搅拌得到所述混合溶液。在一具体实施方式中，搅拌时间为20-30min。
在上述制备方法中，优选地，将所述混合溶液与所述多乙烯多胺、羧基橡胶、十六烷基三甲基氯化铵和木质素磺酸盐混合得到所述高温调剖封窜剂通过下述方式实现：将所述多乙烯多胺、羧基橡胶、十六烷基三甲基氯化铵和木质素磺酸盐依次加入所述混合溶液中，常温下搅拌得到所述高温调剖封窜剂。在一具体实施方式中，搅拌10-20min。
本发明还提供上述高温调剖封窜剂在350℃以上油藏深部调剖封窜中的应用。
本发明提供的高温调剖封窜剂原料易得，制备方法简便，同时该调剖封窜剂耐温性能好，可以通过调整药剂浓度和各组分用量控制反应速度和反应时间，可以实现稠油吞吐、SAGD、蒸汽驱油藏等高温油藏的深部调剖封窜。
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
本实施例提供了一种高温调剖封窜剂，以质量百分比计，制备该高温调剖封窜剂的原料包括：
6.8％油泥；
0.6％椰子油脂肪酸二乙醇酰胺；
0.3％重烷基苯磺酸钠；
0.4％2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸；
0.8％氧化铝；
0.5％硅粉；
0.3％三乙胺；
0.025％多乙烯多胺；
0.02％羧基橡胶；
0.016％十六烷基三甲基氯化铵；
0.018％木质素磺酸盐；
余量为油田回注污水。
具体制备过程为：
(1)依次将油泥、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、重烷基苯磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、氧化铝、硅粉和三乙胺组分加入到含有适量回注污水的配液罐中，在常温下，搅拌20分钟；
(2)然后向上述配液罐中继续依次加入多乙烯多胺、羧基橡胶、十六烷基三甲基氯化铵和木质素磺酸盐组分，在常温下，搅拌15分钟，得到所述高温调剖封窜剂。
性能测试1
分别从固化时间、流动性和耐温性对实施例1提供的高温调剖封窜剂进行测试。
(1)固化反应时间
为了验证高温调剖封窜剂固化时间的可控性，进行固化时间测定实验，从表1实验数据可知，高温调剖封窜剂的固化反应时间延长至4-9.5d可控，有效防止闪凝现象的发生，施工时可以根据现场井温度的需要选择不同的配方。
表1
温度/℃ 150 180 220 260 300 350
固化时间/天 9.5 8.5 7 6 5.5 4
(2)流动性实验
在室温(20℃-25℃)下，对实施例1提供的高温调剖封窜剂取5个样用旋转粘度计测试在此温度条件下的粘度值，该值反映出高温调剖封窜剂在此条件下的流变性，即泵送性。表2实验结果表明常温下，高温调剖封窜剂的粘度在112-121mPa·s，泵送性满足需求，可以保证施工过程中安全注入。
表2
Figure BDA0002797306390000041
/>
(3)耐温性评价
测试实施例1提供的高温调剖封窜剂的耐温性，具体方法为：将实施例1提供的高温调剖封窜剂注入岩心中，岩心原始渗透率为3.58μm2，注入2.5PV的高温调剖封窜剂，将岩心放入350℃烘箱进行老化，测定不同老化时间后岩心的残余阻力系数，结果参见表3。由表3可以看出，在老化60d后，岩心残余阻力系数仍保持在15以上，显示出较好的高温封堵能力。
表3
Figure BDA0002797306390000051
(4)对比分析实验
在实施例1提供的高温调剖封窜剂其他组分不变的前提下，去掉2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸组分，得到高温调剖封窜剂Ⅱ，测试其固化反应时间和耐温性能，实验方法与实施例1中(1)固化反应时间和(3)耐温性评价一样，结果如表4、表5所示。
表4
温度/℃ 150 180 220 260 300 350
固化时间/天 6.3 5.2 4.1 3 2.5 1.8
表5
Figure BDA0002797306390000052
从表4可以看出，对比表1实验结果，去掉2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸组分，对高温调剖封窜剂Ⅱ固化时间有所影响，固化时间在1.8-6.3d，性能指标不及表1实验数据，同时表5可以看出，在老化30d后，岩心残余阻力系数降至10以下，老化60d后，岩岩心残余阻力系数只有2.8，高温封堵能力不及表3实验数据，表明，缺少2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸组分的高温调剖封窜剂Ⅱ热稳定性较差。
实施例2
本实施例提供了一种高温调剖封窜剂，以质量百分比计，制备该高温调剖封窜剂的原料包括：
8.5％油泥；
1.2％椰子油脂肪酸二乙醇酰胺；
0.9％重烷基苯磺酸钠；
0.5％2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸；
1.8％氧化铝；
0.7％硅粉；
0.4％三乙胺；
0.03％多乙烯多胺；
0.04％羧基橡胶；
0.02％十六烷基三甲基氯化铵；
0.03％木质素磺酸盐；
余量为油田回注污水。
具体制备过程为：
(1)依次将油泥、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、重烷基苯磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、氧化铝、硅粉和三乙胺组分加入到含有适量回注污水的配液罐中，在常温下，搅拌20分钟；
(2)然后向上述配液罐中继续依次加入多乙烯多胺、羧基橡胶、十六烷基三甲基氯化铵和木质素磺酸盐组分，在常温下，搅拌20分钟，得到所述高温调剖封窜剂。
性能测试2
分别从固化时间、流动性和耐温性对实施例2提供的高温调剖封窜剂进行测试。
(1)固化反应时间
为了验证高温调剖封窜剂固化时间的可控性，进行固化时间测定实验，从表6实验数据可知，高温调剖封窜剂的固化反应时间延长至4-9.5d可控，有效防止闪凝现象的发生，施工时可以根据现场井温度的需要选择不同的配方。
表6
温度/℃ 150 180 220 260 300 350
固化时间/天 7.6 7 5.8 4.5 3.2 2.5
(2)流动性实验
在室温(20℃-25℃)下，对实施例2提供的高温调剖封窜剂取5个样用旋转粘度计测试在此温度条件下的粘度值，该值反映出高温调剖封窜剂在此条件下的流变性，即泵送性。表7实验结果表明常温下，高温调剖封窜剂的粘度在136-145mPa·s，泵送性满足需求，可以保证施工过程中安全注入。
表7
Figure BDA0002797306390000071
(3)耐温性评价
测试实施例2提供的高温调剖封窜剂的耐温性，具体方法为：将实施例2提供的高温调剖封窜剂注入岩心中，岩心原始渗透率为4.26μm2，注入3PV的高温调剖封窜剂，将岩心放入350℃烘箱进行老化，测定不同老化时间后岩心的残余阻力系数，结果参见表8。由表8可以看出，在老化60d后，岩心残余阻力系数仍保持在17以上，显示出较好的高温封堵能力。
表8
Figure BDA0002797306390000072
/>
(4)对比分析实验
在实施例2提供的高温调剖封窜剂其他组分不变的前提下，去掉羧基橡胶组分，得到高温调剖封窜剂Ⅲ，测试其固化反应时间和耐温性能，实验方法与实施例2中(1)固化反应时间和(3)耐温性评价一样，结果如表9、表10所示。
表9
温度/℃ 150 180 220 260 300 350
固化时间/天 5.4 4.3 3.3 2.7 2.2 1.6
表10
Figure BDA0002797306390000073
从表9可以看出，对比表6实验结果，去掉羧基橡胶组分，对高温调剖封窜剂Ⅲ固化时间有所影响，固化时间在1.6-5.4d，性能指标不及表6实验数据，同时表10可以看出，在老化30d后，岩心残余阻力系数降至10以下，老化60d后，岩心残余阻力系数只有3.1，高温封堵能力不及表8实验数据，表明，缺少羧基橡胶组分的高温调剖封窜剂Ⅲ热稳定性较差。
实施例3
本实施例提供高温调剖封窜剂在SAGD油藏生产井调剖封窜中应用的实例。
在辽河油田杜84块现场试验3井次，现场配制实施例2提供的高温调剖封窜剂，利用泵注设备注入井底，平均单井用量在2550方，排量为8m3/h，注入压力12MPa以内，措施成功率达100％，累计增油3560吨，综合含水平均下降12.6％，增油降水效果显著，取得了良好的经济和社会效益，同时实现了油泥资源的合理有效利用。

Claims (10)

1.一种高温调剖封窜剂，其中，以质量百分比计，制备所述高温调剖封窜剂的原料包括：
5-10％油泥、0.3-1.5％椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、0.2-1％重烷基苯磺酸钠、0.2-0.6％2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、0.5-2％氧化铝、0.4-1％硅粉、0.2-0.5％三乙胺、0.01-0.05％多乙烯多胺、0.01-0.04％羧基橡胶、0.01-0.03％十六烷基三甲基氯化铵和0.01-0.03％木质素磺酸盐和余量的水；
其中，该高温调剖封窜剂能够通过下述制备方法制备得到：
将油泥、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、重烷基苯磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、氧化铝、硅粉、三乙胺与水混合得到混合溶液；
将所述混合溶液与多乙烯多胺、羧基橡胶、十六烷基三甲基氯化铵和木质素磺酸盐混合得到所述高温调剖封窜剂。
2.根据权利要求1所述的高温调剖封窜剂，其中，以制备高温调剖封窜剂的原料的总质量为100％计，所述油泥的占比为6.8-8.5％。
3.根据权利要求1所述的高温调剖封窜剂，其中，以制备高温调剖封窜剂的原料的总质量为100％计，所述椰子油脂肪酸二乙醇酰胺的占比为0.6-1.2％。
4.根据权利要求1所述的高温调剖封窜剂，其中，以制备高温调剖封窜剂的原料的总质量为100％计，
所述重烷基苯磺酸钠的占比为0.3-0.9％；
所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的占比为0.4-0.5％。
5.根据权利要求1所述的高温调剖封窜剂，其中，
所述氧化铝的占比为0.8-1.8％；
所述硅粉的占比为0.5-0.7％。
6.根据权利要求1所述的高温调剖封窜剂，其中，
所述三乙胺的占比为0.3-0.4％；
所述多乙烯多胺的占比为0.025-0.03％；
所述羧基橡胶的占比为0.02-0.04％。
7.根据权利要求1所述的高温调剖封窜剂，其中，
所述十六烷基三甲基氯化铵的占比为0.016-0.02％；
所述木质素磺酸盐的占比为0.018-0.03％。
8.根据权利要求1所述的高温调剖封窜剂，其中，所述水为油田回注污水。
9.权利要求1-8任一项所述的高温调剖封窜剂的制备方法，该方法包括：
将油泥、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、重烷基苯磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、氧化铝、硅粉、三乙胺与水混合得到混合溶液；
将所述混合溶液与多乙烯多胺、羧基橡胶、十六烷基三甲基氯化铵和木质素磺酸盐混合得到所述高温调剖封窜剂。
10.权利要求1-8任一项所述的高温调剖封窜剂在350℃以上火驱油藏深部封窜中的应用。
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Feasibility Analysis and Field Application of Waste Oily Sludge Resource Utilization Technology in Oilfield;Yao Wang;《the Abu Dhabi International Petroleum Exhibition & Conference, Abu Dhabi, UAE, November 2018》;20181112;全文 *
一种堵水剂用交联剂的研制与性能评价;张明锋等;《石油化工高等学校学报》;20160615(第03期);全文 *

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CN114539998A (zh) 2022-05-27

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