本發(fā)明涉及一種用于裂縫性中低溫低滲透油藏的自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑及制備方法，旨在解決裂縫性低滲透油藏開發(fā)中后期，注入水水竄造成的油井水淹的問題，屬于采油調(diào)驅(qū)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著我國低滲透勘探開發(fā)的深入，老油區(qū)比例逐年增加，水竄水淹問題已成為低滲透老油區(qū)水驅(qū)開發(fā)中迫切需要解決的任務(wù)。調(diào)驅(qū)調(diào)剖是國內(nèi)外在治理水竄水淹的問題上采取的主要方法。典型裂縫性低滲透油藏如長慶油田與延長油田鄂爾多斯盆地的三疊系延長組與延安組的部分油區(qū)。這些油區(qū)由于埋藏較淺，加之儲層內(nèi)部天然裂縫廣泛發(fā)發(fā)育，壓裂投產(chǎn)后初期產(chǎn)量較高，但產(chǎn)能遞減迅速，造成部分地區(qū)的油井在投產(chǎn)后十年內(nèi)已經(jīng)全部水淹，采出程度不足10％，剩余油挖潛力大。由于裂縫性低滲透油藏復(fù)雜竄流通道的特殊性，導(dǎo)致了常規(guī)凝膠類、顆粒類等深部調(diào)驅(qū)調(diào)剖劑由于的初始粘度較高，注入性能較差、在裂縫中運(yùn)移能力困難等特點，難以對滲透率不同的復(fù)雜竄流通道進(jìn)行有效的深部封堵，造成了傳統(tǒng)的調(diào)剖調(diào)驅(qū)的作業(yè)后的失敗率較高，存在“要么注不進(jìn)、要么堵不住、要么油水全堵死”等問題。

中國專利文件CN102533240A(申請?zhí)枺?01110336846.9)公開了一種高溫油藏深部復(fù)合調(diào)驅(qū)劑，包括聚合物聚丙烯酰胺和交聯(lián)劑，其中聚丙烯酰胺與交聯(lián)劑的重量份配比為1-6∶1，主要針對高溫油藏(70～125℃)研制開發(fā)，主要用于深部調(diào)剖和流體深部轉(zhuǎn)向技術(shù)。但是，該專利文件提到的聚丙烯酰胺調(diào)驅(qū)劑體系基液初始粘度較高，因為所用聚合物相對分子質(zhì)量高，對于低滲透油藏深部調(diào)驅(qū)而言，地層內(nèi)部流動性，即深部運(yùn)移能力較差。

中國專利文件CN 104371692A(申請?zhí)枺?01410674346.X)公開了一種采油用深部涂層復(fù)合凝膠調(diào)驅(qū)劑，由復(fù)合聚合物、交聯(lián)劑、pH調(diào)節(jié)劑、水制備而成；各組分的重量百分比為：復(fù)合聚合物0.5～5％、交聯(lián)劑0.1～5％、pH調(diào)節(jié)劑0.05～2％、余量水，將復(fù)合聚合物溶于水后，加入交聯(lián)劑，混合后加熱65～80度，反應(yīng)40～60min，加入pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH至4～7。但是，該專利文件提及的一種采油用深部涂層復(fù)合凝膠調(diào)驅(qū)劑成膠時間約為24h，成膠速率較快，不適合低滲透油藏深部調(diào)剖。

中國專利文件CN 104877653A(申請?zhí)枺?01510232844.3)公開了一種用于低溫油藏快速成膠的酚醛弱凝膠調(diào)驅(qū)劑，由以下組分按質(zhì)量百分比組成：主劑0.05～0.5％、促凝劑0.04～1％、交聯(lián)劑0.05～0.5％、多元酚0.01～0.05％，其余為清水或鹽水。所述主劑為聚丙烯酰胺HPAM或丙烯酰胺共聚物，所述丙烯酰胺共聚物為梳形抗鹽聚合物KYPAM、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物AM/AMPS或丙烯酸-丙烯酰胺-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物AM/AA/AMPS。但是，該專利文件提及的一種用于低溫油藏快速成膠的酚醛弱凝膠調(diào)驅(qū)劑成膠時間約為5～24h，成膠速率較快，同樣不適合低滲透油藏深部調(diào)剖。

因此，對于裂縫性低滲透油藏復(fù)雜竄流通道的有效深部封堵而言，研發(fā)出初始粘度較低、運(yùn)移阻力較小且封堵性能高的調(diào)驅(qū)劑就顯得尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種用于裂縫性中低溫低滲透油藏的自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑及制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種用于裂縫性中低溫低滲透油藏的自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑，由有機(jī)二元酸和有機(jī)多元胺反應(yīng)后，再與交聯(lián)劑反應(yīng)得到。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，所述的有機(jī)二元酸為戊二酸或丁二酸。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，所述的有機(jī)多元胺為三乙烯四胺或三乙烯二胺。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，所述的交聯(lián)劑為環(huán)氧有機(jī)交聯(lián)劑，進(jìn)一步優(yōu)選環(huán)氧氯丙烷或環(huán)氧硅烷。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，所述的有機(jī)二元酸和有機(jī)多元胺的摩爾比為(0.8～1.1)：1。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，有機(jī)二元酸和有機(jī)多元胺的反應(yīng)產(chǎn)物與交聯(lián)劑的摩爾比為1：(1～1.5)。

根據(jù)本發(fā)明，有機(jī)二元酸、有機(jī)多元胺以及交聯(lián)劑的反應(yīng)過程在水溶液中進(jìn)行，反應(yīng)過程中通過pH調(diào)節(jié)劑進(jìn)行調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH。優(yōu)選的，pH調(diào)節(jié)劑為鹽酸和氫氧化鈉。

根據(jù)本發(fā)明，上述用于裂縫性中低溫低滲透油藏的自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑的制備方法，包括步驟如下：

(1)在水溶液體系中，按摩爾比將有機(jī)二元酸與有機(jī)多元胺攪拌混合，逐漸升溫至90～170℃，聚合反應(yīng)100～180min，得自適應(yīng)凝膠基液；

(2)向步驟(1)得到的自適應(yīng)凝膠基液中加入交聯(lián)劑，調(diào)節(jié)pH至5.5～6.5，于60～80℃，反應(yīng)時間40～70min；

(3)將步驟(2)得到的反應(yīng)產(chǎn)物，在30～60℃條件下,調(diào)節(jié)pH至7.5～8.5，恒溫15～100h，即得自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑。

根據(jù)本發(fā)明的制備方法，優(yōu)選的，步驟(1)中的聚合反應(yīng)溫度為120～160℃。

根據(jù)本發(fā)明的制備方法，優(yōu)選的，步驟(3)中的恒溫時間為40～90h。

根據(jù)本發(fā)明自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑的制備方法，一個優(yōu)選的實施方案，包括步驟如下：

(1)向四口瓶中加入132g戊二酸和160.6g三乙烯四胺，加20mL水后升溫至170℃下反應(yīng)2h，得自適應(yīng)凝膠基液；

(2)將138g環(huán)氧氯丙烷加入水中制成11wt％濃度的水溶液，緩慢滴加至步驟(1)得到的自適應(yīng)凝膠基液中，調(diào)節(jié)溶液的pH值為6.0，80℃下反應(yīng)1h；

(3)將步驟(2)得到的反應(yīng)產(chǎn)物，在30～60℃條件下,調(diào)節(jié)pH至7.5～8.5，恒溫40～90h，即得自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑。

根據(jù)本發(fā)明，所述的自適應(yīng)調(diào)剖劑的水溶液為無色或淡黃色均相體系。

本發(fā)明自適應(yīng)調(diào)剖劑制備過程中的反應(yīng)原理：將有機(jī)二元酸和多元胺通過聚合反應(yīng)得到未交聯(lián)的自適應(yīng)凝膠基液，加入交聯(lián)劑，調(diào)節(jié)pH值，最終制得自適應(yīng)調(diào)剖劑。

以戊二酸、三乙烯四胺和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)為例，反應(yīng)原理如下：

1、戊二酸與三乙烯四胺聚合反應(yīng)

2、未交聯(lián)的自適應(yīng)凝膠基液與交聯(lián)劑反應(yīng)

本發(fā)明的有益效果如下：

1、本發(fā)明提供的一種裂縫性中低溫低滲透油藏的自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑，對于中低溫裂縫性低滲透油藏高含水期的水竄治理具有較好的應(yīng)用前景。解決了現(xiàn)有低滲透油藏高含水期的調(diào)驅(qū)施工時，常規(guī)藥劑“要么注不進(jìn)，要么堵不住，要么油水全堵死”等問題。

2、本發(fā)明提供的裂縫性中低溫低滲透油藏的自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑，具有初始粘度低(7.5mPa·s)、注入性能好，成膠時間與強(qiáng)度可控，適用溫度為30～60℃，礦化度為20000～120000mg/L的裂縫性低滲透儲層。

附圖說明

圖1為本發(fā)明試驗例1中自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑60℃條件下成膠時間與粘度變化曲線圖。

圖2為本發(fā)明試驗例2中物理模擬實驗裝置的主體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明試驗例2中不同開度的可視化裂縫物理模型圖。

圖4為本發(fā)明試驗例2中不同微裂縫開度與注入壓力的關(guān)系曲線圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限于下列的實施例。

實施例1、

一種用于裂縫性中低溫低滲透油藏的自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑的制備方法，包括步驟如下：

(1)向四口瓶中加入132g的戊二酸和160.6g的三乙烯四胺，加水20mL后升溫至170℃下反應(yīng)2h，得自適應(yīng)凝膠基液；

(2)將138g環(huán)氧氯丙烷加入水中制成11wt％濃度的水溶液，緩慢滴加至步驟(1)得到的自適應(yīng)凝膠基液中，調(diào)節(jié)溶液的pH值為6.0，80℃下反應(yīng)1h；

(3)將步驟(2)得到的反應(yīng)產(chǎn)物，在50℃條件下,調(diào)節(jié)pH至8.0，恒溫90h，即得自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑。

試驗例1、自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑靜態(tài)性能測試

將實施例1中制得的自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑加水稀釋至10wt％，測試溫度為60℃，實驗使用Brookfield旋轉(zhuǎn)粘度計測量不同時間下自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑溶液的粘度，實驗中粘度計轉(zhuǎn)速為6r/min，考察自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑粘度隨時間變化情況。完全成膠后將自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑放入自制礦化度12×10⁴mg/L的鹽水中后擱置于60℃的恒溫箱中考察其穩(wěn)定性能，實驗結(jié)果見表1、圖1。

由表1可知本發(fā)明所提供的自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑具有極低的初始粘度與較長的成膠時間。

表1自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑在60℃下粘度變化測試結(jié)果表

由圖1可知，本發(fā)明所提供的自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑注入初期較長時間內(nèi)粘度較低，確保了自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑具有良好的注入性，使自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑能夠隨著注入水到達(dá)到滲透率不同的復(fù)雜竄流通道的深部。由表1可知：在60℃經(jīng)過礦化度為8×10⁴mg/L的鹽水浸泡100天后，自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑粘度可保持成膠粘度的90％，為實現(xiàn)竄流通道的長期封堵打下基礎(chǔ)。

試驗例2、自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑注入性能測試

如圖2所示，采用物理模擬實驗裝置測試自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑注入性能，其中的可視化微裂縫物理模型采用兩塊單面毛玻璃制成，通過在玻璃縫內(nèi)邊緣嵌入不同直徑的銅絲或其他絲狀物控制裂縫寬度，并用透明環(huán)氧樹脂進(jìn)行封裝，承受壓力梯度最高可達(dá)1400kPa/m?？梢暬⒘芽p物理模型的裂縫寬度可控，而且其具有可視化的特點。

將實施例1中制得的自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑加水稀釋至10wt％，充分?jǐn)嚢枞芙夂?，利用物理模擬實驗裝置開展3次封堵實驗，測試自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑在不同開度微裂縫的注入能力。如圖3所示，實驗所用的3個可視化微裂縫物理模型開度分別為32μm、86μm、138μm、裂縫模型尺寸均為500mm*35mm。

圖4為不同微裂縫開度與注入壓力的關(guān)系曲線，由圖4可知，本發(fā)明中所提供的自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑進(jìn)入不同開度裂縫的注入壓力較低，說明本發(fā)明中所提供的自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑具有很好的注入性。

試驗例3、自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑封堵性能測試

在60℃條件下，存放8d后，分別測試自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑封堵前后開度為32μm、86μm與138μm三個可視化微裂縫物理模型滲透率變化，驗證其對于不同開度微裂縫物理模型封堵能力。

表2為自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑封堵不同開度微裂縫物理模型的結(jié)果，由表2可知，自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑對于封堵不同開度的微裂縫體系的封堵率均超過90％以上，說明其具有較好的封堵能力。

表2自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑封堵不同開度微裂縫物理模型結(jié)果

實施例2、

一種用于裂縫性中低溫低滲透油藏的自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑的制備方法，包括步驟如下：

(1)向四口瓶中加入132g的戊二酸和146.2g的三乙烯四胺，加水20mL后升溫至130℃下反應(yīng)150min，得自適應(yīng)凝膠基液；

(2)將92.5g環(huán)氧氯丙烷加入水中制成11wt％濃度的水溶液，緩慢滴加至步驟(1)得到的自適應(yīng)凝膠基液中，調(diào)節(jié)溶液的pH值為5.5，70℃下反應(yīng)70min；

(3)將步驟(2)得到的反應(yīng)產(chǎn)物，在50℃條件下,調(diào)節(jié)pH至7.5，恒溫90h，即得自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑。

實施例3、

一種用于裂縫性中低溫低滲透油藏的自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑的制備方法，包括步驟如下：

(1)向四口瓶中加入132g的戊二酸和117g的三乙烯四胺，加水20mL后升溫至110℃下反應(yīng)180min，得自適應(yīng)凝膠基液；

(2)將120g環(huán)氧氯丙烷加入水中制成11wt％濃度的水溶液，緩慢滴加至步驟(1)得到的自適應(yīng)凝膠基液中，調(diào)節(jié)溶液的pH值為6.5，80℃下反應(yīng)60min；

(3)將步驟(2)得到的反應(yīng)產(chǎn)物，在50℃條件下,調(diào)節(jié)pH至8.5，恒溫50h，即得自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑。

實施例4、

一種用于裂縫性中低溫低滲透油藏的自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑的制備方法，包括步驟如下：

(1)向四口瓶中加入118g丁二酸和117g的三乙烯四胺，加水20mL后升溫至110℃下反應(yīng)180min，得自適應(yīng)凝膠基液；

(2)將120g環(huán)氧氯丙烷入水中制成11wt％濃度的水溶液，緩慢滴加至步驟(1)得到的自適應(yīng)凝膠基液中，調(diào)節(jié)溶液的pH值為6.5，80℃下反應(yīng)60min；

(3)將步驟(2)得到的反應(yīng)產(chǎn)物，在60℃條件下,調(diào)節(jié)pH至8.5，恒溫70h，即得自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑。

實施例5、

一種用于裂縫性中低溫低滲透油藏的自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑的制備方法，包括步驟如下：

(1)向四口瓶中加入132g的戊二酸和100g的三乙烯二胺，加水20mL后升溫至130℃下反應(yīng)150min，得自適應(yīng)凝膠基液；

(2)將92.5g環(huán)氧氯丙烷加入水中制成11wt％濃度的水溶液，緩慢滴加至步驟(1)得到的自適應(yīng)凝膠基液中，調(diào)節(jié)溶液的pH值為5.5，70℃下反應(yīng)70min；

(3)將步驟(2)得到的反應(yīng)產(chǎn)物，在50℃條件下,調(diào)節(jié)pH至8.5，恒溫40h，即得自適應(yīng)調(diào)驅(qū)劑。