CN111100617A - 一种矿化度敏感型分流暂堵剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于储层分流酸化施工技术领域，具体涉及一种矿化度敏感型分流暂堵剂及其制备方法和应用。本发明的矿化度敏感型分流暂堵剂由以下原料组成：20.0％‑25.0％的烯烃磺酸，10.0％‑20.0％的辛烷基硫酸钠，3.0％‑5.0％的十烷基硫酸钠，20.0％‑25.0％的甲醇，余量是水。本发明的矿化度敏感型分流暂堵剂用于储层分流酸化施工工艺中，该矿化度敏感型分流暂堵剂在酸化过程中，当酸液与地层反应过程中产生的钙离子浓度升高至2％以上时，形成5‑200微米的胶团，能够对地层高渗层进行封堵，促使酸液转向到低渗层进行改造，改善吸水剖面；酸化结束恢复注水后，形成的胶团可快速溶解在水中，最终达到降压、增产的目的。
Description
技术领域
本发明属于储层分流酸化施工技术领域，具体涉及一种矿化度敏感型分流暂堵剂及其制备方法和应用。
背景技术
油田注水开发过程中，随着开发的进行，注水剖面会因为储层的垂向非均质等因素产生注入剖面不均匀的现象，此时，注入水就会沿着高渗层突进，使得中低渗层不被或难以被注入水波及，因此，降低了注入水的体积波及系数。部分注入井井口注入压力甚至达到35MPa，依然出现部分层系欠注的情况。常规分流酸化技术是在酸化过程中以段塞的方式注入暂堵剂，而后注入酸液，促使酸液进入低渗层，进行剖面调整，施工过程繁琐，且分流效果较差。
发明内容
本发明提供了一种矿化度敏感型分流暂堵剂及其制备方法和应用，目的是提供一种能够促使酸液转向，提高剖面的改善率，从而产生较好的分流效果的分流暂堵剂及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种矿化度敏感型分流暂堵剂，包括烯烃磺酸、辛烷基硫酸钠、十烷基硫酸钠、甲醇和水；其中各成分的质量百分比分别为：烯烃磺酸为20.0％-25.0％、辛烷基硫酸钠为10.0％-20.0％、十烷基硫酸钠为3.0％-5.0％、甲醇为20.0％-25.0％、余量为水。
所述的烯烃磺酸、辛烷基硫酸钠、十烷基硫酸钠、甲醇和水的质量百分比分别为：烯烃磺酸20.0％、辛烷基硫酸钠10.0％、十烷基硫酸钠3.0％、甲醇20.0％、余量为水。
所述的烯烃磺酸、辛烷基硫酸钠、十烷基硫酸钠、甲醇和水的质量百分比分别为：烯烃磺酸25.0％、辛烷基硫酸钠20.0％、十烷基硫酸钠5.0％、甲醇25.0％、余量为水。
一种矿化度敏感型分流暂堵剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
步骤一：加热反应容器
将反应容器加热至60℃-70℃；
步骤二：加入烯烃磺酸和辛烷基硫酸钠
当步骤一完成后，在反应容器中加入配方量的烯烃磺酸和辛烷基硫酸钠，边搅拌边加入配方量一半的水，搅拌至烯烃磺酸和辛烷基硫酸钠充分溶解；
步骤三：加入十烷基硫酸钠
当步骤二完成后，在步骤二制备的混合液中加入配方量的十烷基硫酸钠，再加入剩余水后搅拌至十烷基硫酸钠充分溶解；
步骤四：加入甲醇溶液
步骤三完成后，在混合液中加入配方量的甲醇溶液后持续搅拌15-20分钟；
步骤五：降温
将步骤四制备好的混合液降至室温，即得到矿化度敏感型分流暂堵剂。
所述反应容器采用的是反应釜。
所述步骤一中将加热反应容器加热的温度是加热至65℃。
所述步骤四中在混合液中加入甲醇溶液继续后持续搅拌的时间为18分钟。
一种矿化度敏感型分流暂堵剂的应用，将制备的矿化度敏感型分流暂堵剂应用在注水井分流酸化过程中。
所述的应用方法是将矿化度敏感型分流暂堵剂注直接加入到酸液中，加入比例为注入酸体积的1.5％-3.0％。
所述的矿化度敏感型分流暂堵剂注加入比例为注入酸体积的2.0％。
有益效果：本发明的矿化度敏感型分流暂堵剂为分流酸化用添加剂，酸液加入本发明的矿化度敏感型分流暂堵剂后，当酸液与地层反应过程中产生的钙离子浓度升高至2％以上时，形成5-200微米的胶团，能够对地层高渗层进行封堵，促使酸液转向到低渗层进行改造，改善吸水剖面；酸化结束恢复注水后，形成的胶团能够快速溶解在水中，最终达到降压、增产的目的。该分流剂用于注水井分流酸化措施时，直接加入到酸液中，加入比例为注入酸体积的1.5％-3.0％。本发明的矿化度敏感型分流暂堵剂用于注水井分流酸化措施时，能够有效形成不同粒径的胶团从而促使酸液转向，对剖面的改善率在25.0％以上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明吸水剖面测试效果示意图；
图2是常规分流暂堵剂吸水剖面测试效果示意图；
图3是本发明实施例Y8区块地层岩心分流剂分流酸化效果试验结果示意图；
图4是本发明实施例Y10区块地层岩心分流剂分流酸化效果试验结果示意图。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种矿化度敏感型分流暂堵剂，包括烯烃磺酸、辛烷基硫酸钠、十烷基硫酸钠、甲醇和水；其中各成分的质量百分比分别为：烯烃磺酸为20.0％-25.0％、辛烷基硫酸钠为10.0％-20.0％、十烷基硫酸钠为3.0％-5.0％、甲醇为20.0％-25.0％、余量为水。
在实际使用时，本发明中烯烃磺酸采用的质量百分比为20.0％-25.0％，使得酸液与地层反应过程中产生的钙离子浓度升高至2.0％以上时，烯烃磺酸与钙离子能够形成5-50微米的胶团，在渗流吼道形成架桥离子，起到桥堵作用。辛烷基硫酸钠采用的质量百分比为10.0％-20.0％，使得酸液与地层反应过程中产生的钙离子浓度升高至3％以上时，辛烷基硫酸钠与钙、镁离子可形成50-100微米的胶团，可在主要渗流喉道起到暂时封堵的作用。十烷基硫酸钠采用的质量百分比为3.0％-5.0％，使得酸液与地层反应过程中产生的钙离子浓度升高至4％以上时，十烷基硫酸钠与钙、镁离子能够形成100-200微米的架桥粒子，可在孔眼周围形成滤饼。甲醇采用的质量百分比为20.0％-25.0％，提高了十烷基硫酸钠、辛烷基硫酸钠、烯烃磺酸在产品中的溶解度，降低了暂堵剂凝点和粘度。
在实际使用时，酸液中加入本发明的矿化度敏感型分流暂堵剂后，当酸液与地层反应过程中产生的钙离子浓度升高至2％以上时，即可形成5-200微米的胶团，能够对地层高渗层进行封堵，促使酸液转向到低渗层进行改造，改善吸水剖面；酸化结束恢复注水后，形成的胶团能够快速溶解在水中，最终达到降压、增产的目的。该分流剂用于注水井分流酸化措施时，直接加入到酸液中，加入比例为注入酸体积的1.5％-3.0％。本发明的矿化度敏感型分流暂堵剂用于注水井分流酸化措施时，能够有效形成不同粒径的胶团从而促使酸液转向，对剖面的改善率在25.0％以上。
选取Y8区块地层岩心，在土酸中加入2％的矿化度敏感型分流暂堵剂，通过岩心流动实验，观察分流剂分流酸化效果，试验结果图3所示。
是Y8区块岩心注酸实验压力响应曲线，可以看出，岩心在注入分流剂后，压力出现了较大波动，并随着分流剂及酸液的继续注入而持续呈明显上升趋势，表明分流剂具有暂堵的作用；在分流剂的作用下，酸液在高驱替压力下向岩心低渗部位侵入并与低渗部位岩石发生反应。过酸后注入盐水，驱替压力迅速降低，说明起到封堵效果的分流剂被盐水全部溶解。
2019年3月，在酸度敏感型分流暂堵剂在采油X厂Y8区块注水井Y8-23井进行现场试验，动用程度由47.7％升高至64.5％。剖面动用增大，单井增加2.6m；吸水形态变好，由上弱下强变为均匀吸水。常规分流暂堵剂吸水剖面测试效果如图1所示，本发明吸水剖面测试效果如图2所示。表1为常规分流暂堵剂吸水剖面测试效果数据表，表2为本发明吸水剖面测试效果数据表：
表1
表2
实施例二：
一种矿化度敏感型分流暂堵剂，与实施例一不同之处在于：所述的烯烃磺酸、辛烷基硫酸钠、十烷基硫酸钠、甲醇和水的质量百分比分别为：烯烃磺酸20.0％、辛烷基硫酸钠10.0％、十烷基硫酸钠3.0％、甲醇20.0％、余量为水。
将按上述成分比例制备的矿化度敏感型分流暂堵剂首次在某油田进行现场试验。试验井为一口水井，吸水剖面显示，上层吸水82％，下层吸水18％。为进一步调整吸水剖面，提高水驱动用程度，开展了矿化度控剖面调整技术试验。
在酸液中添加了本发明的矿化度敏感型分流暂堵剂，添加浓度为注入酸液体积的1.5％。施工过程中，注水压力出现明显下降后，又出现一定幅度的爬升，继续反应后压力又逐步下降。说明分流剂在酸液与地层反应过程中产生的钙离子，随着浓度不断升高至2％以上时，形成5-200微米的胶团，对地层高渗层进行封堵，促使酸液转向到低渗层进行改造，改善吸水剖面；酸化结束恢复注水后，形成的胶团可快速溶解在水中，最终达到降压、增产的目的。施工结束后正常注水，15天后测试吸水剖面，剖面测试结果显示，下层吸水达到48％，上层吸水52％，剖面得到明显改善，分流转向的效果显著。
选取Y10区块地层岩心，在土酸中加入2％的矿化度敏感型分流暂堵剂，通过岩心流动实验，观察分流剂分流酸化效果，试验结果如图4所示。
是Y10区块岩心注酸实验压力响应曲线，可以看出，岩心在注入分流剂后，压力出现了较大波动，并随着分流剂及酸液的继续注入而持续呈明显上升趋势，表明分流剂具有暂堵的作用；在分流剂的作用下，酸液在高驱替压力下向岩心低渗部位侵入并与低渗部位岩石发生反应。过酸后注入盐水，驱替压力迅速降低，说明起到封堵效果的分流剂被盐水全部溶解。
2019年3月，在酸度敏感型分流暂堵剂在采油X厂Y8区块注水井Y10-47井进行现场试验，动用程度由35.3％升高至82.1％。剖面动用增大，单井增加2.6m；吸水形态变好，由上弱下强变为均匀吸水。
实施例三：
一种矿化度敏感型分流暂堵剂，与实施例一不同之处在于：所述的烯烃磺酸、辛烷基硫酸钠、十烷基硫酸钠、甲醇和水的质量百分比分别为：烯烃磺酸25.0％、辛烷基硫酸钠20.0％、十烷基硫酸钠5.0％、甲醇25.0％、余量为水。
将按上述成分比例制备的矿化度敏感型分流暂堵剂首次在某油田进行现场试验。试验井为一口水井，吸水剖面显示，上层吸水93％，下层吸水7％。为进一步调整吸水剖面，提高水驱动用程度，开展了矿化度控剖面调整技术试验。
在酸液中添加了本发明的酸控分流剂，添加浓度为注入酸液体积的3.0％。施工过程中，注水压力出现明显下降后，又出现一定幅度的爬升，继续反应后压力又逐步下降。说明分流剂在酸液与地层反应过程中产生的钙离子，随着浓度不断升高至2％以上时，形成20-200微米的胶团，对地层高渗层进行封堵，促使酸液转向到低渗层进行改造，改善吸水剖面；酸化结束恢复注水后，形成的胶团可快速溶解在水中，最终达到降压、增产的目的。施工结束后正常注水，15天后测试吸水剖面，剖面测试结果显示，下层吸水达到39％，上层吸水61％，剖面得到明显改善，分流转向效果显著。
实施例四：
一种矿化度敏感型分流暂堵剂，与实施例一不同之处在于：所述的烯烃磺酸、辛烷基硫酸钠、十烷基硫酸钠、甲醇和水的质量百分比分别为：烯烃磺酸20.0％、辛烷基硫酸钠15.0％、十烷基硫酸钠5.0％、甲醇23.0％、余量为水。
将按上述成分比例制备的矿化度敏感型分流暂堵剂首次在某油田进行现场试验。试验井为一口水井，吸水剖面显示，上层吸水90％，下层吸水7.2％。为进一步调整吸水剖面，提高水驱动用程度，开展了矿化度控剖面调整技术试验。
在酸液中添加了本发明的酸控分流剂，添加浓度为注入酸液体积的2.0％。施工过程中，注水压力出现明显下降后，又出现爬升，继续反应后压力又逐步下降。说明分流剂在酸液与地层反应过程中产生的钙离子，随着浓度不断升高至2％以上时，形成10-190微米的胶团，对地层高渗层进行封堵，促使酸液转向到低渗层进行改造，改善吸水剖面；酸化结束恢复注水后，形成的胶团可快速溶解在水中，最终达到降压、增产的目的。施工结束后正常注水，14天后测试吸水剖面，剖面测试结果显示，下层吸水达到36％，上层吸水60％，剖面得到明显改善，分流转向效果显著。
实施例五：
采用实施例一至实施例四任意中配方的一种矿化度敏感型分流暂堵剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
步骤一：加热反应容器
将反应容器加热至60℃-70℃；
步骤二：加入烯烃磺酸和辛烷基硫酸钠
当步骤一完成后，在反应容器中加入配方量的烯烃磺酸和辛烷基硫酸钠，边搅拌边加入配方量一半的水，搅拌至烯烃磺酸和辛烷基硫酸钠充分溶解；
步骤三：加入十烷基硫酸钠
当步骤二完成后，在步骤二制备的混合液中加入配方量的十烷基硫酸钠，再加入剩余水后搅拌至十烷基硫酸钠充分溶解；
步骤四：加入甲醇溶液
步骤三完成后，在混合液中加入配方量的甲醇溶液后持续搅拌15-20分钟；
步骤五：降温
将步骤四制备好的混合液降至室温，即得到矿化度敏感型分流暂堵剂。
在实际使用时，采用本发明制备的矿化度敏感型分流暂堵剂剖面得到明显改善，分流转向效果显著，从而产生了较好的分流效果。
实施例六：
一种矿化度敏感型分流暂堵剂的制备方法，与实施例五不同之处在于：所述反应容器采用的是反应釜。
优选的是所述步骤一中将加热反应容器加热的温度是加热至65℃。
优选的是所述步骤四中在混合液中加入甲醇溶液继续后持续搅拌的时间为18分钟。
在实际使用时，反应容器采用的是反应釜的技术方案，使得本发明的制备更加方便且制备的成本较低。所述步骤一中将加热反应容器加热的温度是加热至65℃及步骤四中在混合液中加入甲醇溶液继续后持续搅拌的时间为18分钟技术方案的采用，使得制备的过程更加容易把控，且制备的矿化度敏感型分流暂堵剂能够达到较好的应用效果。
实施例七：
一种矿化度敏感型分流暂堵剂的应用，将制备的矿化度敏感型分流暂堵剂应用在注水井分流酸化过程中。
优选的是所述的应用方法是将矿化度敏感型分流暂堵剂注直接加入到酸液中，加入比例为注入酸体积的1.5％-3.0％。
优选的是所述的矿化度敏感型分流暂堵剂注加入比例为注入酸体积的2.0％。
在实际使用时，矿化度敏感型分流暂堵剂作为分流酸化用的添加剂，酸液加入该分流剂后，当酸液与地层反应过程中产生的钙离子浓度升高至2％以上时，形成5-200微米的胶团，可以对地层高渗层进行封堵，促使酸液转向到低渗层进行改造，改善吸水剖面；酸化结束恢复注水后，形成的胶团可快速溶解在水中，最终达到降压、增产的目的。该分流剂用于注水井分流酸化措施时，直接加入到酸液中，加入比例为注入酸体积的1.5％-3.0％。该分流剂用于注水井分流酸化措施时，可有效形成不同粒径的胶团从而促使酸液转向，对剖面的改善率在25％以上。当所述的矿化度敏感型分流暂堵剂注加入比例为注入酸体积的2.0％时效果更好，对剖面的改善率达到30％。
实施例八：
一种矿化度敏感型分流暂堵剂的应用，将制备的矿化度敏感型分流暂堵剂应用在注水井分流酸化过程中。
将矿化度敏感型分流暂堵剂注直接加入到酸液中，加入比例为注入酸体积的1.5％。
在实际使用时，矿化度敏感型分流暂堵剂作为分流酸化用的添加剂，酸液加入该分流剂后，当酸液与地层反应过程中产生的钙离子浓度升高至3％，形成90-110微米的胶团，可以对地层高渗层进行封堵，促使酸液转向到低渗层进行改造，改善吸水剖面；酸化结束恢复注水后，形成的胶团可快速溶解在水中，最终达到降压、增产的目的。该分流剂用于注水井分流酸化措施时，直接加入到酸液中，加入比例为注入酸体积的1.5％。该分流剂用于注水井分流酸化措施时，可有效形成不同粒径的胶团从而促使酸液转向，对剖面的改善率在25％以上。
实施例九：
一种矿化度敏感型分流暂堵剂的应用，将矿化度敏感型分流暂堵剂注直接加入到酸液中，加入比例为注入酸体积的3％。
在实际使用时，矿化度敏感型分流暂堵剂作为分流酸化用的添加剂，酸液加入该分流剂后，当酸液与地层反应过程中产生的钙离子浓度升高至3-5％时，形成160-190微米的胶团，能够对地层高渗层进行封堵，促使酸液转向到低渗层进行改造，改善了吸水剖面；酸化结束恢复注水后，形成的胶团可快速溶解在水中，对剖面的改善率达到30％，较好的达到了降压、增产的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种矿化度敏感型分流暂堵剂，其特征在于：包括烯烃磺酸、辛烷基硫酸钠、十烷基硫酸钠、甲醇和水；其中各成分的质量百分比分别为：烯烃磺酸为20.0％-25.0％、辛烷基硫酸钠为10.0％-20.0％、十烷基硫酸钠为3.0％-5.0％、甲醇为20.0％-25.0％、余量为水。
2.根据权利要求1所述的一种矿化度敏感型分流暂堵剂，其特征在于：所述的烯烃磺酸、辛烷基硫酸钠、十烷基硫酸钠、甲醇和水的质量百分比分别为：烯烃磺酸20.0％、辛烷基硫酸钠10.0％、十烷基硫酸钠3.0％、甲醇20.0％、余量为水。
3.根据权利要求1所述的矿化度敏感型分流暂堵剂，其特征在于：所述的烯烃磺酸、辛烷基硫酸钠、十烷基硫酸钠、甲醇和水的质量百分比分别为：烯烃磺酸25.0％、辛烷基硫酸钠20.0％、十烷基硫酸钠5.0％、甲醇25.0％、余量为水。
4.一种矿化度敏感型分流暂堵剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
步骤一：加热反应容器
将反应容器加热至60℃-70℃；
步骤二：加入烯烃磺酸和辛烷基硫酸钠
当步骤一完成后，在反应容器中加入配方量的烯烃磺酸和辛烷基硫酸钠，边搅拌边加入配方量一半的水，搅拌至烯烃磺酸和辛烷基硫酸钠充分溶解；
步骤三：加入十烷基硫酸钠
当步骤二完成后，在步骤二制备的混合液中加入配方量的十烷基硫酸钠，再加入剩余水后搅拌至十烷基硫酸钠充分溶解；
步骤四：加入甲醇溶液
步骤三完成后，在混合液中加入配方量的甲醇溶液后持续搅拌15-20分钟；
步骤五：降温
将步骤四制备好的混合液降至室温，即得到矿化度敏感型分流暂堵剂。
5.如权利要求4所述的一种矿化度敏感型分流暂堵剂的制备方法，其特征在于：所述反应容器采用的是反应釜。
6.如权利要求4所述的一种矿化度敏感型分流暂堵剂的制备方法，其特征在于：所述步骤一中将加热反应容器加热的温度是加热至65℃。
7.如权利要求4所述的一种矿化度敏感型分流暂堵剂的制备方法，其特征在于：所述步骤四中在混合液中加入甲醇溶液继续后持续搅拌的时间为18分钟。
8.一种矿化度敏感型分流暂堵剂的应用，其特征在于：将权利要求4-7任意一种制备的矿化度敏感型分流暂堵剂应用在注水井分流酸化过程中。
9.如权利要求书8所述的一种矿化度敏感型分流暂堵剂的应用，其特征在于：所述的应用方法是将矿化度敏感型分流暂堵剂注直接加入到酸液中，加入比例为注入酸体积的1.5％-3.0％。
10.如权利要求书9一种矿化度敏感型分流暂堵剂的应用，其特征在于：所述的矿化度敏感型分流暂堵剂注加入比例为注入酸体积的2.0％。
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