CN104293330A - 一种高温低渗油藏co2气驱封窜剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高温低渗油藏CO2气驱封窜剂，属石油钻井工程化学剂应用技术领域，其特征在于其组成为：丙烯酰胺、改性剂、乳化剂、引发剂、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、甲醛、缓聚剂和水；其中各组分的重量百分比为：丙烯酰胺：4.5～7.5%；改性剂：0.2～0.5%；乳化剂：0.05～0.1%；引发剂:0.02～0.05%；N,N-亚甲基双丙烯酰胺：0.3～1%；甲醛：0.1～0.5%；缓聚剂:0.5～4.5%；水:余量。本发明的封窜剂在常温未成胶条件下的黏度低，易泵入地层，候凝成胶后强度高，具有抗酸、抗高温、抗冲刷，性能稳定，成胶时间可控，封堵率高的特点。

Description

一种高温低渗油藏CO2气驱封窜剂
技术领域：
本发明涉及一种高温低渗油藏CO2气驱封窜剂，属石油钻井工程化学剂应用技术领域。 
背景技术：
我国多数油藏以陆相沉积为主，韵律复杂，主力油田目前处于高含水或特高含水开采期，储层非均质性加剧，大孔道现象严重，剩余油分布零散化，常规的水驱、化学驱与微生物采油技术已不能满足老油田的生产需求，大幅度提高原油采收率成为一项十分重要的任务。统计资料表明，在老油田提高采收率的应用技术中，注气采油在世界范围内占主导地位。近年来，注气驱以逐年增长的态势和显著的成效而成为当今世界石油开采中潜力巨大的EOR技术。 
我国的油藏大多属陆相沉积，非均质严重，在CO2气体驱油的过程中，受气体的滑脱效应、粘性指进以及油藏非均质性等因素的影响，很容易发生气窜且气窜情况相差悬殊，一般存在大孔道窜流，高渗透层突进等问题。注入CO2早期突破将导致油藏的大部分储层未被波及过，使油藏注CO2开发难以达到预期的开发效果。因此在CO2气驱工作之前，有效地封堵高渗透层，对防止在CO2气驱时发生沿高渗透带的气窜至关重要。 
针对高温低渗油藏CO2气驱过程中存在的问题，研制开发出性能优良的抗温、抗盐、易注入封窜剂，是改善提高CO2驱替效果的迫切需要。 
发明内容：
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高温低渗油藏CO2气驱封窜剂，在常温未成胶条件下的黏度低，易泵入地层，候凝成胶后强度高，具有抗酸、抗高温、抗冲刷，性能稳定，成胶时间可控，封堵率高的特点。 
本发明是通过如下技术方案来实现上述目的的。 
本发明所提供的一种高温低渗油藏CO2气驱封窜剂，其组成为：丙烯酰胺、改性剂、乳化剂、引发剂、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、甲醛、缓聚剂和水； 
其中各组分的重量百分比为： 
丙烯酰胺：                     4.5～7.5%； 
改性剂：                       0.2～0.5%； 
乳化剂：                       0.05～0.1%； 
引发剂:                        0.02～0.05%； 
N,N-亚甲基双丙烯酰胺：         0.3～1%； 
甲醛：                         0.1～0.5%； 
缓聚剂:                        0.5～4.5%； 
水:                            余量； 
所述的改性剂为：十八烷基二甲基烯丙基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵中的一种； 
所述的乳化剂为：十二烷基硫酸钠盐、十二烷基苯磺酸钙盐、OP-10、OP-15、T-60、T-80、S-80、S-85中的一种； 
所述的引发剂为：过硫酸钾、过氧化苯甲酰、过氧化二叔丁基、过氧化十二酰、偶氮二异丁腈、过氧化叔戊酸叔丁酯、异丙苯过氧化氢中的一种； 
所述的缓聚剂为：对苯二酚、对苯醌、酚噻嗪、对叔丁基邻苯二酚、亚甲基蓝、氯化亚铜、三氯化铁中的一种； 
所述的水为模拟地层水，其矿化度为：57728.92mg.L-1。 
本发明所提供的一种高温低渗油藏CO2气驱封窜剂的制备方法是： 
按比例将丙烯酰胺、改性剂、乳化剂、引发剂、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、甲醛、缓聚剂加入到250mL的烧杯中,然后加入矿化度为57728.92mg.L-1的模拟地层水，定容到100mL，搅拌均匀，即得本发明的封窜剂溶液。 
本发明与现有的技术相比具有如下有益效果： 
1、本发明的封窜剂在常温未成胶条件下的黏度较低，易泵入地层，注入压力很低，特别适用于低渗油藏的封堵。 
2、本发明的封窜剂成胶时间可控，在126℃时的成胶时间可以控制在2－30小时，完全成胶后强度高，黏度在106mPa.s以上。 
3、本发明的封窜剂抗酸、抗高温，成胶后的凝胶，在pH=3、126℃条件下，放置3个月黏度稳定。 
4、本发明的封窜剂能抗冲刷，注水冲刷40PV后的封堵率仍大于90%。 
附图说明：
图1为封窜剂注入量与封堵率的关系曲线图。 
图2为水驱填砂管封堵物模实验的关系曲线图。 
图3为CO2驱填砂管封堵物模实验的关系曲线图。 
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明： 
实施例1： 
将4.5g丙烯酰胺、0.2g改性剂、0.03g引发剂、0.05g乳化剂、0.5gN,N- 亚甲基双丙烯酰胺、0.25g甲醛、0.5g缓聚剂加入到250mL烧杯中,然后加入模拟地层水，定容到100mL，搅拌均匀，即得L-1封窜剂溶液。 
将该封窜剂溶液放在126℃的条件下，密封放置候凝成胶；成胶时间约为10h，成胶黏度为241×104mPa.s。 
实施例2： 
将4.5g丙烯酰胺、0.3g改性剂、0.04g引发剂、0.05g乳化剂、0.5g N,N-亚甲基双丙烯酰胺、0.25g甲醛、1g缓聚剂加入到250mL烧杯中,然后加入模拟地层水，定容到100mL，搅拌均匀，即得L-2封窜剂溶液。 
将该封窜剂溶液放在126℃的条件下，密封放置候凝成胶；成胶时间约为11.5h，成胶黏度为150×104mPa.s。 
实施例3： 
将5g丙烯酰胺、0.4g改性剂、0.05g引发剂、0.1g乳化剂、0.5g N,N-亚甲基双丙烯酰胺、0.25g甲醛、5g缓聚剂加入到250mL烧杯中,然后加入模拟地层水，定容到100mL，搅拌均匀，即得L-3封窜剂溶液。 
将该封窜剂溶液放在126℃的条件下，密封放置候凝成胶；成胶时间约为18h，成胶黏度为128×104mPa.s。 
实施例4： 
岩心抗冲刷能力测定： 
将实施例1中的L-1封窜剂溶液注入到天然岩心中，在126℃的条件下，候凝48h成胶，然后持续水驱，测定岩心的封堵率。结果如表1、表2所示。 
表1岩心基本参数 
结果表明：该封窜剂凝胶的耐冲刷性能良好。岩心封堵率随注入水量的增加而缓慢下降,当注水冲刷40PV后的封堵率仍大于90%,封堵性能良好。 
实施例5： 
注入量与封堵率的关系测定： 
为了选择经济合理的注入量，设计了8种不同的注入量，将实施例1中的L-1封窜剂溶液注入到填砂管中后，在126℃的条件下，放置48h候凝成胶，然后进行水驱，测定填砂管的封堵率。结果表明，随着封窜剂溶液注入量的增加，填砂管封堵率不断提高，当注入量达到0.6PV时，封堵率可以达到90%以上，由此可见，此封窜剂对岩心的封堵性能比较好。实验结果如图1所示。 
实施例6： 
水驱填砂管封堵物模实验： 
将实施例1中的L-1封窜剂溶液注入填砂管之后，将填砂管的成胶温度设定为126℃，48h，待成胶之后测定其封堵效果。当封窜剂溶液在填砂管中成胶之后，后续的水驱压力与封堵之前的水驱压力相比，显著增加。由此实验可知，该封窜剂体系可以起到良好的封堵作用。实验结果如图2所示。 
实施例7： 
CO2驱填砂管封堵物模实验： 
将实施例1中的L-1封窜剂溶液注入填砂管之后，将填砂管的成胶温度设定为126℃，48h，待成胶之后测定其封堵效果。实验中水驱和注入封窜剂溶液的压力都很低，大约只有0.08MPa左右，说明封窜剂溶液的注入性良好。封堵后再用CO2驱替，测得其突破压力为2.2MPa，说明该封窜剂凝胶对CO2有非常好的封堵作用。实验结果如图3所示。 

Claims (6)

1.一种高温低渗油藏CO2气驱封窜剂，其特征在于其组成为：丙烯酰胺、改性剂、乳化剂、引发剂、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、甲醛、缓聚剂和水；其中各组分的重量百分比为：
丙烯酰胺：                     4.5～7.5%；
改性剂：                       0.2～0.5%；
乳化剂：                       0.05～0.1%；
引发剂:                        0.02～0.05%；
N,N-亚甲基双丙烯酰胺：         0.3～1%；
甲醛：                         0.1～0.5%；
缓聚剂:                        0.5～4.5%；
水:                            余量。
2.根据权利要求1所述的一种高温低渗油藏CO2气驱封窜剂，其特征在于所述的改性剂为：十八烷基二甲基烯丙基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种高温低渗油藏CO2气驱封窜剂，其特征在于所述的乳化剂为：十二烷基硫酸钠盐、十二烷基苯磺酸钙盐、OP-10、OP-15、T-60、T-80、S-80、S-85中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种高温低渗油藏CO2气驱封窜剂，其特征在于所述的引发剂为：过硫酸钾、过氧化苯甲酰、过氧化二叔丁基、过氧化十二酰、偶氮二异丁腈、过氧化叔戊酸叔丁酯、异丙苯过氧化氢中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种高温低渗油藏CO2气驱封窜剂，其特征在于所述的缓聚剂为：对苯二酚、对苯醌、酚噻嗪、对叔丁基邻苯二酚、亚甲基蓝、氯化亚铜、三氯化铁中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种高温低渗油藏CO2气驱封窜剂，其特征在于所述的水为模拟地层水，其矿化度为：57728.92mg.L-1。
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