一種適用于高礦化度地層的乳液型自適應(yīng)調(diào)堵劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種新型乳液型調(diào)堵體劑，特別涉及一種油包硅酸鈉型乳狀液，適用 于高礦化度地層的乳液型自適應(yīng)調(diào)堵劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 乳狀液一般是由至少兩種不溶混的液相形成的，以使得至少有一相是以微細(xì)顆粒 的形態(tài)完全分散于其他的相中。乳狀液常常是由多種相互間關(guān)系復(fù)雜的組分形成的，根據(jù) 哪一相是包含分散的內(nèi)相和哪一相是連續(xù)的外相，可以將乳狀液分為水包油或油包水乳狀 液。本文中，油可以與水不溶混并能與水形成乳狀液的物質(zhì)，使用多種乳化劑以推遲乳狀液 分離成組份相，并且這些試劑可能決定了乳狀液的類型，另外，根據(jù)使用的試劑，乳狀液的 性質(zhì)可能發(fā)生逆轉(zhuǎn)。
[0003] -般來說，不希望得到油包水乳狀液，而多希望得到水包油乳狀液，這是因為后者 的感覺及質(zhì)地很好，且價格低廉，適合油田大量的注入和使用。
[0004] 油包水乳狀液本身具有一些所希望的特性，然而，由于難于保持體系的穩(wěn)定性，因 而對工業(yè)產(chǎn)品來說沒有吸引力，另外，即使是穩(wěn)定的乳狀液但當(dāng)其與常用的添加劑結(jié)合時 或進(jìn)行必要的工藝處理時而變得不穩(wěn)定時，同樣是沒有任何價值的。
[0005] 總體來說，無論是油包水乳狀液還是水包油乳狀液都存在兩點問題：首先乳狀液 只能進(jìn)行一次封堵，破乳后即失效。其次乳狀液只能在常規(guī)油田中使用，在高鹽高礦化度油 藏?zé)o法起到調(diào)剖堵水的作用，因而限制了乳狀液的研究與應(yīng)用。因而，迫切需要研制一種適 應(yīng)于高礦化度地層的新型乳液型調(diào)堵體系。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種適用于高礦化度地層的乳液型自適應(yīng)調(diào)堵 劑，該適應(yīng)調(diào)堵劑不僅擁有乳狀液本身調(diào)剖堵水的性能，還具有無機(jī)鹽類反應(yīng)產(chǎn)生化學(xué)封 堵的性能，實現(xiàn)了二次封堵。以油包水乳狀液的形式進(jìn)行調(diào)剖，在地層深處，乳狀液全部破 乳后，與鹽離子發(fā)生反應(yīng)生成沉淀，仍能封堵高滲層，實現(xiàn)在高礦化度地層適時適地的封 堵。
[0007] 名詞解釋
[0008] 水玻璃模數(shù)：水玻璃中的氧化硅和堿金屬氧化物的分子比（或摩爾比）。
[0009] 地層礦化度：是其中含有各種礦物元素含量的總和，其大小與地層成藏環(huán)境和巖 石碎肩顆粒沉積物來源有關(guān)，常見的兀素有Ca2+，Mg2+，Na+, K+，HC03-, C1-。
[0010] 高礦化度地層：是指全含鹽量大于5000mg/L的地層。
[0011] 低礦化度地層：是指全含鹽量小于5000mg/L的地層。
[0012] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0013] -種適用于高礦化度地層的乳液型自適應(yīng)調(diào)堵劑，所述的調(diào)堵劑為油包水乳狀 液，該調(diào)堵劑由水相、油相和乳化劑組成，其中，乳液型自適應(yīng)調(diào)堵劑中，油水比為（3-1): (1-9)，親水親油平衡值（HLB)為4. 5-6,乳化劑的質(zhì)量百分比為0. 8% -2. 5%，水相的水玻 璃模數(shù)為2. 8~3. 5。
[0014] 所述的乳化劑為司盤80 (S80)和吐溫80 (T80)的混合物，所述的水相為質(zhì)量濃度 10-30%的硅酸鈉，油相為白油。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述調(diào)堵劑的油水比（3-2) : (2-3)。該調(diào)堵劑適用于遠(yuǎn)井調(diào) 剖。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述調(diào)堵劑的油水比1 : (1-9)。該調(diào)堵劑適用于近井調(diào)剖。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述調(diào)堵劑的親水親油平衡值（HLB)為5-6,優(yōu)選的，調(diào)堵劑 的親水親油平衡值（HLB)為6。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，乳化劑的質(zhì)量百分比為1% -2. 5%，水相為硅酸鈉水溶液，油 相為白油。
[0019] 進(jìn)一步優(yōu)選的，乳化劑的質(zhì)量百分比為1. 5%，硅酸鈉水溶液的水玻璃模數(shù)為 3. 2。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，司盤80(S80)和吐溫80(T80)的混合物中，司盤80(S80)的 質(zhì)量百分比為80-85%，吐溫80(T80)的質(zhì)量百分比為15-20%。本發(fā)明最為優(yōu)選的，司盤 80 (S80)的質(zhì)量百分比為84%，吐溫80 (Τ80)的質(zhì)量百分比為16%。
[0021 ] 本發(fā)明優(yōu)選的，水相硅酸鈉的質(zhì)量濃度為15-25 %，優(yōu)選的，水相硅酸鈉的質(zhì)量濃 度為20%。
[0022] 上述適用于高礦化度地層的乳液型自適應(yīng)調(diào)堵劑的制備方法，包括步驟如下：
[0023] (1)按配比，將乳化劑加入油相中，攪拌15min_lh，分散均勻；
[0024] (2)再按油水比加入水相，以60-80次/min的振蕩頻率振蕩，分散均勻制得油包水 乳狀液。
[0025] 本發(fā)明的乳液型自適應(yīng)調(diào)堵劑以油包水乳狀液的形式進(jìn)行調(diào)剖，在礦化度高的地 層深處，乳狀液全部破乳后，與鹽離子發(fā)生反應(yīng)生成沉淀，仍能封堵高滲層，實現(xiàn)在高礦化 度地層適時適地的封堵，低礦化度以乳狀液的形式進(jìn)行調(diào)堵：（1)本發(fā)明的調(diào)堵劑降低油 水兩相之間的界面張力。乳狀液分子中含有親水親油兩個基團(tuán)，可以存在于油水界面中，因 此可以降低油水界面張力，減少界面上存在的剩余表面自由能，并且阻礙了油水合并的趨 勢。（2)形成堅固的界面膜。乳化劑在兩相界面處聚集，形成具有一定強(qiáng)度的乳化基層，提 高了乳化效果，增加了乳狀液的穩(wěn)定性。（3)增加外相粘度。乳化劑在油水兩相界面中會與 內(nèi)相形成動態(tài)的平衡，然而乳化劑的加量一般都會大于平衡濃度，所以就會有大量的乳化 劑進(jìn)入外相，這樣就會增加外相的濃度，因而就會影響體系的流變性能。
[0026] 高礦化乳狀液破乳后，水玻璃與鈣、鎂離子反應(yīng)會生成沉淀，這一性質(zhì)稱為水玻璃 的鈣、鎂敏。鈣、鎂敏的反應(yīng)機(jī)理如下：
[0027] CaCl2+Na20 · mSi02- CaO · mSiO 2 I +2NaCl
[0028] MgCl2+Na20 · mSi02- MgO · mSiO 2 I +2NaCl
[0029] 乳狀液破乳后，與氯化鈉溶液會發(fā)生鹽敏反應(yīng)生成沉淀，其機(jī)理在于氯化鈉溶液 產(chǎn)生的正負(fù)離子對水玻璃溶液的雙電層進(jìn)行壓縮，使水玻璃溶液中的離子發(fā)生聚合作用生 成沉淀，這屬于鹽敏現(xiàn)象。
[0030] 一種高礦化度地層油田進(jìn)行調(diào)剖堵水的方法，包括使用上述乳液型自適應(yīng)調(diào)堵 劑，按以下步驟進(jìn)行注入：
[0031] (1)注入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0. 1 %的鹽水段塞，以延緩乳狀液進(jìn)入地層迅速破乳，每Im油藏 平均有效厚度鹽水溶液的用量為5m3-20m 3;
[0032] (2) -次性注入乳液型自適應(yīng)調(diào)堵劑，每Im油藏平均有效厚度乳液型自適應(yīng)調(diào)堵 劑用量為10~40m3，
[0033] (3)注入地層水作過頂替液，將調(diào)堵劑完全頂替入地層，每Im油藏平均有效厚度 的地層水用量為4m 3~12m 3;
[0034] (4)關(guān)井一個星期后開井恢復(fù)生產(chǎn)。
[0035] 油包水型乳狀液調(diào)堵劑實驗
[0036] 采用稀釋法進(jìn)行鑒別，用小滴管將一滴制備好的乳狀液滴入盛有自來水的燒杯 中，觀察現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)乳狀液并未散開，仍是以小液滴的形式存在，且液滴穩(wěn)定，證明是油包水 型乳狀液。
[0037] 申請人意外發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的油水比為（3-1) :(2-9)，親水親油平衡值（HLB)為 4. 5-6,通過不同HLB值的乳化劑混合使用，構(gòu)成混合乳化劑，既可以滿足復(fù)雜體系的要求， 又可以大大增進(jìn)乳化效果。混合乳化劑組成中一部分是水溶性表面活性劑，另一部分是油 溶性表面活性劑。兩組分在界面上吸附后即形成"復(fù)合物"，定向排列較緊密，界面膜為混合 膜，具有較高的強(qiáng)度，增強(qiáng)了調(diào)堵性。
[0038] 本發(fā)明的有益效果是：
[0039] 油水比大于1適于遠(yuǎn)井調(diào)剖，小于1適于近井調(diào)剖。溫度60°C以下適于遠(yuǎn)井調(diào)剖， 60°C以上適于近井調(diào)剖。低于礦化度5000mg/L的地層以乳狀液的形式調(diào)剖，高于礦化度 5000mg/L的地層部分破乳與礦化度離子相互作用，最終在25000