專利名稱：大孔道封堵用超支化復(fù)合體系的制備及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油開采井高滲透油藏的大孔道封堵技術(shù)，特別涉及一種大孔道封堵用超支化復(fù)合體系的制備和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著水驅(qū)開發(fā)的不斷進(jìn)行，油田中高滲砂巖油藏儲層物性參數(shù)發(fā)生了變化。滲透率、粒度中值變大，采出砂類型由以地層砂為主變?yōu)橐怨羌苌盀橹?，部分層的滲透率已經(jīng)達(dá)到40 μ m2以上，水線推進(jìn)速度達(dá)到30m/d，大孔道相當(dāng)發(fā)育，嚴(yán)重影響水驅(qū)及化學(xué)驅(qū)效果。 大孔道的有效調(diào)控已成為改善水驅(qū)及化學(xué)驅(qū)單元開發(fā)效果的關(guān)鍵。目前在大孔道封堵技術(shù)中，凍膠+顆粒復(fù)合體系和地面交聯(lián)體膨顆粒型是主要選擇，但其存在著如下的缺點或不足①凍膠存在熱穩(wěn)定時間有限；②而地面交聯(lián)體膨顆粒型體系存在地層運移能力有限， 因而存在進(jìn)得去、堵不住、不能移動問題；③即使有封堵效果，也是強度低，有效期短，達(dá)不到效果。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種大孔道封堵用超支化復(fù)合體系的制備和應(yīng)用，采用由懸浮分散劑、聚凝劑、核殼體組成的超支化復(fù)合結(jié)構(gòu)懸浮分散劑注入地層，有效地克服或避免上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點或不足。
本發(fā)明所述的大孔道封堵用超支化復(fù)合體系的制備和應(yīng)用，包括懸浮分散劑、聚凝劑、核殼體、配制溶液用水，其特征在于所述懸浮分散劑為質(zhì)量濃度0. 3%-0. 4%、粘度為 100 - IOOOmPa. s的懸浮分散劑溶液；所述聚凝劑為質(zhì)量濃度為2%_4%的溶液；所述核殼體為質(zhì)量濃度3%-5%的混合溶液；所述配制溶液用水為礦化度3000mg/L — 30000mg/L油田注入水；制備方法將質(zhì)量濃度為0. 3%-0. 4%的懸浮分散劑、質(zhì)量濃度3%-5%的核殼體、質(zhì)量濃度為2%-4%的聚凝劑溶液、礦化度3000mg/L — 30000mg/L的配制溶液用油田注入水，按下述步驟制備(1)油田注入水置入反應(yīng)器中，在680-720r/min攪拌速度下，將懸浮分散劑緩慢加入反應(yīng)器中，攪拌30min后將攪拌速度降到380-420r/min，持續(xù)攪拌1. 5-2h后制得懸浮分散劑溶液；(2)將核殼體加入懸浮分散劑溶液中，在680-720r/min攪拌速度下攪拌 15min，得到懸浮分散劑溶液和核殼體的均勻混合溶液；(3)在380-420r/min的攪拌速度下加入聚凝劑到盛有油田注入水的反應(yīng)器中，攪拌lOmin，得到聚凝劑溶液；(4)按照懸浮分散劑溶液和核殼體的均勻混合溶液聚凝劑溶液以2:1—3:1的比例，將其加入容器中， 快速振蕩50次-100次，使兩種溶液充分混合發(fā)生反應(yīng)，生成具有1250N-2100N強度的生成物，即超支化復(fù)合體系。
其中，所述懸浮分散劑溶液的制備，是將懸浮分散劑干粉攪拌溶解到的油田注入水中，制成質(zhì)量濃度為0. 3%-0. 4%的懸浮分散劑溶液。
大孔道封堵用超支化復(fù)合體系的應(yīng)用，包括模擬現(xiàn)場試驗，其特征在于所述模擬現(xiàn)場試驗，是用超支化復(fù)合體系模擬現(xiàn)場油藏條件的巖心封堵試驗，步驟如下水驅(qū)測巖心滲透率——注入聚凝劑溶液——注入隔離液——注入懸浮分散劑溶液和核殼體的均勻混合溶液——注入隔離液——注入聚凝劑溶液——注入隔離液——注入懸浮分散劑溶液和核殼體的混合溶液——后續(xù)水驅(qū)。
其中，所述模擬現(xiàn)場油藏條件的巖心封堵試驗為取長度0.9m-l. lm，直徑 0. 03m-0. 04m的巖心，該巖心滲透率為8_12Mm2，采用如下步驟進(jìn)行水驅(qū)測巖心滲透率—— 注入質(zhì)量濃度2%-4%的聚凝劑溶液0. 04-0. 06PV——注入隔離液％il_6ml——注入質(zhì)量濃度0. 3%-0. 4%的懸浮分散劑溶液+3%-5%核殼體的混合溶液0. 09PV-0. IlPV——注入隔離液 4ml-6ml——注入質(zhì)量濃度2%_4%的聚凝劑溶液0. 04-0. 06PV——注入隔離液％il-6ml—— 注入質(zhì)量濃度0. 3%-0. 4%的懸浮分散劑溶液+3%-5%核殼體的混合溶液0. 09PV-0. IlPV—— 后續(xù)水驅(qū)3-5PV。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有如下優(yōu)點1、采用由懸浮分散劑、聚凝劑、核殼體組成的超支化復(fù)合體系注入劑，封堵大孔道效果好，采用超支化復(fù)合體系實施封堵后，壓力最高由水驅(qū)時0. 2MPa,上升至6. 5 MPa,后續(xù)水驅(qū)后壓力仍保持穩(wěn)定在5. 左右，同時從取出巖心強度看，在距進(jìn)口 50cm的巖心中部，巖心強度高、彈性韌性好，彎不斷，說明體系可進(jìn)入地層深部形成高強度封堵，強度達(dá) 1250N-3250N ；2、懸浮分散劑是一種超支化結(jié)構(gòu)的高分子材料，由多條支化分子鏈組成，體系粘彈性好，具有良好的懸浮分散能力，可形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；3、核殼體是帶內(nèi)核的剛性物質(zhì)，有一定粒徑，粒徑可調(diào)，可進(jìn)入懸浮分散劑的支化空間結(jié)構(gòu)中，形成較為穩(wěn)定的體系，增加體系強度；4、聚凝劑是一種陽離子類化合物，可與懸浮分散劑反應(yīng)形成彈性強、堵塞能力強、能運移、熱穩(wěn)定好的物質(zhì)；5、支化結(jié)構(gòu)懸浮分散劑注入大孔道后由于吸附捕集增加水流阻力，攜帶的核殼體在孔喉處架橋堵塞，二者與陽離子性聚凝劑作用后形成彈性強、堵塞能力強、能運移、熱穩(wěn)定好的物質(zhì)，調(diào)節(jié)各組分濃度可使體系具有不同的封堵強度，滿足不同滲透率大孔道的封堵要求。
6、調(diào)節(jié)各組分濃度可使體系具有不同的封堵強度，借助工藝控制將體系注入到地層深部后，可以達(dá)到高強度深部封堵的目的，巖心封堵率達(dá)到95%以上，可滿足不同滲透率大孔道的封堵要求。
具體實施方式
一種大孔道封堵用超支化復(fù)合體系的制備和應(yīng)用，包括懸浮分散劑、聚凝劑、核殼體、配制溶液用水。懸浮分散劑為質(zhì)量濃度0. 3%-0. 4%、粘度為100 - IOOOmPa. s的懸浮分散劑溶液；聚凝劑為質(zhì)量濃度為2%-4%的溶液；核殼體為質(zhì)量濃度3%-5%的混合溶液；配制溶液用水為礦化度3000mg/L - 30000mg/L油田注入水；大孔道封堵用超支化復(fù)合體系的制備方法將質(zhì)量濃度為0. 3%-0. 4%的懸浮分散劑、質(zhì)量濃度3%-5%的核殼體、質(zhì)量濃度為2%-4%的聚凝劑溶液、礦化度3000mg/L — 30000mg/L的配制溶液用油田注入水，按下述步驟制備(1)油田注入水置入反應(yīng)器中，在4680-720r/min攪拌速度下，將懸浮分散劑緩慢加入反應(yīng)器中，攪拌30min后將攪拌速度降到380-420r/min，持續(xù)攪拌1. 5-2h后制得懸浮分散劑溶液；(2)將核殼體加入懸浮分散劑溶液中，在680-720r/min攪拌速度下攪拌15min，得到懸浮分散劑溶液和核殼體的均勻混合溶液；(3)在380-420r/min的攪拌速度下加入聚凝劑到盛有油田注入水的反應(yīng)器中，攪拌lOmin，得到聚凝劑溶液；(4)按照懸浮分散劑溶液和核殼體的均勻混合溶液聚凝劑溶液以2 1—3 1的比例，將其加入容器中，快速振蕩50次-100次，使兩種溶液充分混合發(fā)生反應(yīng)，生成具有1250N-2100N強度的生成物，即超支化復(fù)合體系。
其中，所述懸浮分散劑溶液的制備，是將3. 33g-4. 44g懸浮分散劑干粉攪拌溶解到997g-996g的油田注入水中，制成質(zhì)量濃度為0. 3%-0. 4%的懸浮分散劑溶液。
大孔道封堵用超支化復(fù)合體系的應(yīng)用，包括模擬現(xiàn)場試驗。模擬現(xiàn)場試驗，是用超支化復(fù)合體系模擬現(xiàn)場油藏條件的巖心封堵試驗，步驟如下水驅(qū)測巖心滲透率——注入聚凝劑溶液——注入隔離液——注入懸浮分散劑溶液和核殼體的均勻混合溶液——注入隔離液——注入聚凝劑溶液——注入隔離液——注入懸浮分散劑溶液和核殼體的混合溶液——后續(xù)水驅(qū)。
模擬現(xiàn)場油藏條件的巖心封堵試驗為取長度0. 9m-l. Im,直徑0. 03m_0. 04m的巖心，該巖心滲透率為8_12Mffl2，采用如下步驟進(jìn)行水驅(qū)測巖心滲透率——注入質(zhì)量濃度 2%-4%的聚凝劑溶液0. 04-0. 06PV——注入隔離液％il-6ml——注入質(zhì)量濃度0. 3%-0. 4% 的懸浮分散劑溶液+3%_5%核殼體的混合溶液0. 09PV-0. 1IPV——注入隔離液％il-6ml—— 注入質(zhì)量濃度2%-4%的聚凝劑溶液0. 04-0. 06PV——注入隔離液％il_6ml——注入質(zhì)量濃度0. 3%-0. 4%的懸浮分散劑溶液+3%-5%核殼體的混合溶液0. 09PV-0. IlPV——后續(xù)水驅(qū) 3-5PV。
下面為具體實施例 實施例1大孔道封堵用超支化復(fù)合體系的制備方法將質(zhì)量濃度為0. 3%的懸浮分散劑、質(zhì)量濃度3%的核殼體、質(zhì)量濃度為21的聚凝劑溶液、礦化度30000mg/L的配制溶液用油田注入水，按下述步驟制備(1)油田注入水置入反應(yīng)器中，在680r/min攪拌速度下，將懸浮分散劑緩慢加入反應(yīng)器中，攪拌30min后將攪拌速度降到380r/min，持續(xù)攪拌1. 5h后制得懸浮分散劑溶液；(2)將核殼體加入懸浮分散劑溶液中，在680r/min攪拌速度下攪拌15min，得到懸浮分散劑溶液和核殼體的均勻混合溶液；(3)在380r/min的攪拌速度下加入聚凝劑到盛有油田注入水的反應(yīng)器中，攪拌lOmin，得到聚凝劑溶液；(4)按照懸浮分散劑溶液和核殼體的均勻混合溶液聚凝劑溶液以2:1的比例，將其加入容器中，快速振蕩50次，使兩種溶液充分混合發(fā)生反應(yīng)，生成具有1250N強度的生成物，即超支化復(fù)合體系。
實施例2大孔道封堵用超支化復(fù)合體系的制備方法將質(zhì)量濃度為0. 35%的懸浮分散劑、質(zhì)量濃度4%的核殼體、質(zhì)量濃度為3%的聚凝劑溶液、礦化度10000mg/L的配制溶液用油田注入水，按下述步驟制備(1)油田注入水置入反應(yīng)器中，在700r/min攪拌速度下，將懸浮分散劑緩慢加入反應(yīng)器中，攪拌30min后將攪拌速度降到400r/min，持續(xù)攪拌1. 7h后制得懸浮分散劑溶液；(2)將核殼體加入懸浮分散劑溶液中，在700r/min攪拌速度下攪拌15min，得到懸浮分散劑溶液和核殼體的均勻混合溶液；(3)在400r/min的攪拌速度下加入聚凝劑到盛有油田注入水的反應(yīng)器中，攪拌lOmin，得到聚凝劑溶液；(4)按照懸浮分散劑溶液和核殼體的均勻混合溶液聚凝劑溶液以2. 5:1的比例，將其加入容器中，快速振蕩70次，使兩種溶液充分混合發(fā)生反應(yīng)，生成具有1500N強度的生成物，即超支化復(fù)合體系。
實施例3大孔道封堵用超支化復(fù)合體系的制備方法將質(zhì)量濃度為0. 4%的懸浮分散劑、質(zhì)量濃度5%的核殼體、質(zhì)量濃度為4%的聚凝劑溶液、礦化度3000mg/L的配制溶液用油田注入水， 按下述步驟制備(1)油田注入水置入反應(yīng)器中，在720r/min攪拌速度下，將懸浮分散劑緩慢加入反應(yīng)器中，攪拌30min后將攪拌速度降到420r/min，持續(xù)攪拌池后制得懸浮分散劑溶液；(2)將核殼體加入懸浮分散劑溶液中，在720r/min攪拌速度下攪拌15min，得到懸浮分散劑溶液和核殼體的均勻混合溶液；(3)在420r/min的攪拌速度下加入聚凝劑到盛有油田注入水的反應(yīng)器中，攪拌lOmin，得到聚凝劑溶液；(4)按照懸浮分散劑溶液和核殼體的均勻混合溶液聚凝劑溶液以3 1的比例，將其加入容器中，快速振蕩100次，使兩種溶液充分混合發(fā)生反應(yīng)，生成具有2100N強度的生成物，即超支化復(fù)合體系。
實施例4大孔道封堵用超支化復(fù)合體系的應(yīng)用，模擬現(xiàn)場油藏條件的巖心封堵試驗為取長度 0. 9m-l. lm，直徑0. 03m_0. 04m的巖心，該巖心滲透率為8Mm2，采用如下步驟進(jìn)行水驅(qū)測巖心滲透率——注入質(zhì)量濃度洲的聚凝劑溶液0. 04PV——注入隔離液細(xì)1——注入質(zhì)量濃度0. 4%的懸浮分散劑溶液+3%核殼體的混合溶液0. 09PV——注入隔離液細(xì)1——注入質(zhì)量濃度21的聚凝劑溶液0. 04PV——注入隔離液細(xì)1——注入質(zhì)量濃度0. 3%的懸浮分散劑溶液+3%核殼體的混合溶液0. 09PV——后續(xù)水驅(qū)3PV。
實施例5大孔道封堵用超支化復(fù)合體系的應(yīng)用，模擬現(xiàn)場油藏條件的巖心封堵試驗為取長度 0. 9m-l. lm，直徑0. 03m_0. 04m的巖心，該巖心滲透率為lOMm2，采用如下步驟進(jìn)行水驅(qū)測巖心滲透率——注入質(zhì)量濃度3%的聚凝劑溶液0. 05PV——注入隔離液5ml——注入質(zhì)量濃度0. 35%的懸浮分散劑溶液+4%核殼體的混合溶液0. IPV——注入隔離液5ml——注入質(zhì)量濃度3%的聚凝劑溶液0. 05PV——注入隔離液5ml——注入質(zhì)量濃度0. 35%的懸浮分散劑溶液+4%核殼體的混合溶液0. IPV——后續(xù)水驅(qū)4PV。
實施例6大孔道封堵用超支化復(fù)合體系的應(yīng)用，模擬現(xiàn)場油藏條件的巖心封堵試驗為取長度 0. 9m-l. lm，直徑0. 03m-0. 04m的巖心，該巖心滲透率為12Mm2，采用如下步驟進(jìn)行水驅(qū)測巖心滲透率——注入質(zhì)量濃度4%的聚凝劑溶液0. 06PV——注入隔離液6ml——注入質(zhì)量濃度0. 4%的懸浮分散劑溶液+5%核殼體的混合溶液0. IlPV——注入隔離液6ml——注入質(zhì)量濃度4%的聚凝劑溶液0. 06PV——注入隔離液6ml——注入質(zhì)量濃度0. 4%的懸浮分散劑溶液+5%核殼體的混合溶液0. IlPV——后續(xù)水驅(qū)5PV。
采用超支化復(fù)合體系實施封堵后，壓力最高由水驅(qū)時0.2MPa，上升至9. 5 MPa，后續(xù)水驅(qū)后壓力仍保持較高水平，穩(wěn)定在SMI^a左右，同時從取出巖心強度看，在距進(jìn)口 50cm 的巖心中部，巖心強度高、彈性韌性好，彎不斷，說明體系可進(jìn)入地層深部形成高強度封堵。
權(quán)利要求
1.一種大孔道封堵用超支化復(fù)合體系，包括懸浮分散劑、聚凝劑、核殼體、配制溶液用水，其特征在于所述懸浮分散劑為質(zhì)量濃度ο. 3%-0. 4%、粘度為100 - IOOOmPa. s的懸浮分散劑溶液；所述聚凝劑為質(zhì)量濃度為2%-4%的溶液；所述核殼體為質(zhì)量濃度3%-5%的混合溶液；所述配制溶液用水為礦化度3000mg/L - 30000mg/L油田注入水；制備方法將質(zhì)量濃度為0. 3%-0. 4%的懸浮分散劑、質(zhì)量濃度3%-5%的核殼體、質(zhì)量濃度為2%-4%的聚凝劑溶液、礦化度3000mg/L — 30000mg/L的配制溶液用油田注入水，按下述步驟制備(1)油田注入水置入反應(yīng)器中，在680-720r/min攪拌速度下，將懸浮分散劑緩慢加入反應(yīng)器中，攪拌30min后將攪拌速度降到380-420r/min，持續(xù)攪拌1. 5-2h后制得懸浮分散劑溶液；(2)將核殼體加入懸浮分散劑溶液中，在680-720r/min攪拌速度下攪拌 15min，得到懸浮分散劑溶液和核殼體的均勻混合溶液；(3)在380-420r/min的攪拌速度下加入聚凝劑到盛有油田注入水的反應(yīng)器中，攪拌lOmin，得到聚凝劑溶液；(4)按照懸浮分散劑溶液和核殼體的均勻混合溶液聚凝劑溶液以2:1—3:1的比例，將其加入容器中， 快速振蕩50次-100次，使兩種溶液充分混合發(fā)生反應(yīng)，生成具有1250N-2100N強度的生成物，即超支化復(fù)合體系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大孔道封堵用超支化復(fù)合體系，其特征在于所述懸浮分散劑溶液的制備，是將3. 33g-4. 44g懸浮分散劑干粉攪拌溶解到997g-996g的油田注入水中，制成質(zhì)量濃度為0. 3%-0. 4%的懸浮分散劑溶液。
3.—種大孔道封堵用超支化復(fù)合體系的應(yīng)用，包括模擬現(xiàn)場試驗，其特征在于所述模擬現(xiàn)場試驗，是用超支化復(fù)合體系模擬現(xiàn)場油藏條件的巖心封堵試驗，步驟如下水驅(qū)測巖心滲透率——注入聚凝劑溶液——注入隔離液——注入懸浮分散劑溶液和核殼體的均勻混合溶液一一注入隔離液——注入聚凝劑溶液——注入隔離液——注入懸浮分散劑溶液和核殼體的混合溶液——后續(xù)水驅(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大孔道封堵用超支化復(fù)合體系的應(yīng)用，其特征在于所述模擬現(xiàn)場油藏條件的巖心封堵試驗為取長度0. 9m-l. Im,直徑0. 03m_0. 04m的巖心，該巖心滲透率為8-12Mffl2，采用如下步驟進(jìn)行水驅(qū)測巖心滲透率——注入質(zhì)量濃度2%-4%的聚凝劑溶液0. 04-0. 06PV——注入隔離液％il-6ml——注入質(zhì)量濃度0. 3%_0. 4%的懸浮分散劑溶液+3%-5%核殼體的混合溶液0. 09PV-0. 1IPV——注入隔離液％il-6ml——注入質(zhì)量濃度 2%-4%的聚凝劑溶液0. 04-0. 06PV——注入隔離液％il-6ml——注入質(zhì)量濃度0. 3%-0. 4%的懸浮分散劑溶液+3%_5%核殼體的混合溶液0. 09PV-0. IlPV——后續(xù)水驅(qū)3-5PV。
全文摘要
一種大孔道封堵用超支化復(fù)合體系的制備及應(yīng)用，包括懸浮分散劑制成質(zhì)量濃度為0.3%-0.4%的懸浮分散劑溶液；核殼體質(zhì)量濃度為3%-5%；聚凝劑制成質(zhì)量濃度為2%-4%的聚凝劑溶液；注入水礦化度為3000mg/L－30000mg/L。制備方法將注入水置入反應(yīng)器中，在680-720r/min攪拌速度下，將懸浮分散劑緩慢加入反應(yīng)器中，攪拌30min后將攪拌速度降到380-420r/min，持續(xù)攪拌1.5-2h后制得懸浮分散劑溶液；將核殼體加入懸浮分散劑溶液中，在680-720r/min攪拌速度下攪拌15min，得到懸浮分散劑和核殼體的均勻混合溶液；在380-420r/min的攪拌速度下緩慢加入聚凝劑到盛有注入水的反應(yīng)器中，攪拌10min，得到聚凝劑溶液；按照懸浮分散劑溶液+核殼體的混合溶液聚凝劑溶液以2:1—3:1的比例，將其加入容器中，快速振蕩50次-100次，使兩種溶液充分混合發(fā)生反應(yīng)，生成具有1250N-2100N強度的生成物。
文檔編號C09K8/42GK102504778SQ201110324099
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者劉巍, 劉承杰, 唐延彥, 唐鋼, 張冬會, 杜立濱, 汪廬山, 王濤, 田玉芹, 趙玲, 郭宏偉, 陳雷, 靳彥欣 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司采油工藝研究院