一種用于中溫油藏三元復(fù)合驅(qū)后的深部調(diào)剖劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于中溫油藏三元復(fù)合驅(qū)后的深部調(diào)剖劑，以質(zhì)量百分比計，其成分組成包括：丙烯酰胺均聚物或共聚物0.05-1.0％和水余量。以質(zhì)量百分比計，該深部調(diào)剖劑的成分組成還包括無機(jī)鹽1.0％以下。該調(diào)剖劑注入時初始粘度低，利用三元復(fù)合驅(qū)后波及地層孔隙中殘留堿產(chǎn)生的高pH值環(huán)境，在油藏溫度作用下，聚合物溶液粘度逐漸增加，增粘時間可持續(xù)3d-180d，通過調(diào)節(jié)驅(qū)替液在不同孔隙中的粘度比，達(dá)到改變深部液流轉(zhuǎn)向，擴(kuò)大波及體積，最終實現(xiàn)提高采收率的效果。
【專利說明】-種用于中溫油藏三元復(fù)合驅(qū)后的深部調(diào)剖劑

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于中溫油藏三元復(fù)合驅(qū)后的深部調(diào)剖劑，尤其涉及一種用于中 溫砂巖油氣藏三元復(fù)合驅(qū)后的深部調(diào)剖劑，屬于石油開采【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 在我國的大慶、新疆、吉林及遼河等油田，三元復(fù)合驅(qū)已經(jīng)分別進(jìn)入工業(yè)化試驗和 先導(dǎo)試驗階段，取得了提高采收率幅度18%以上的開發(fā)效果，目前已經(jīng)成為中國石油下一 步三次采油的主體方向。
[0003] 三元復(fù)合驅(qū)是由堿、聚合物和表面活性劑組成的復(fù)合體系，通過復(fù)配形成與地層 原油的超低界面張力，提高驅(qū)油效率，達(dá)到提高采收率的目的。目前在三元復(fù)合驅(qū)中主要使 用氫氧化鈉或碳酸鈉作堿劑，由于堿在地層的吸附，形成了三元復(fù)合驅(qū)波及孔隙的高pH值 (大于10. 5)環(huán)境。在三元復(fù)合驅(qū)過程中，由于地層的非均質(zhì)性，驅(qū)替體系沿著高滲層或高 滲條帶指進(jìn)，與同粘度的聚合物驅(qū)相比突進(jìn)現(xiàn)象更為明顯，因此三元復(fù)合驅(qū)后進(jìn)一步提高 波及體積是提高采收率的主要方向。
[0004] 針對三元復(fù)合驅(qū)后的提高波及體積技術(shù)，國內(nèi)外開展了多項技術(shù)研究與現(xiàn)場試 驗，但由于三元復(fù)合驅(qū)后地層的高pH值環(huán)境，能夠適應(yīng)的調(diào)剖體系受到了很大的限制。張 麗梅提出了采用耐堿聚合物微球和樹脂類凝膠調(diào)剖劑在三元復(fù)合驅(qū)后進(jìn)行調(diào)剖的方法，該 方法對高pH值環(huán)境有一定的適應(yīng)性（張麗梅，耐堿聚合物微球調(diào)剖技術(shù)在三元復(fù)合驅(qū)的應(yīng) 用[J];科學(xué)技術(shù)與工程；2012年22期）。樊文鋼提及了能耐受pH值13以上的鉻凝膠體 系配方，但是由于凝膠體系的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)特性，難以在基巖油藏實現(xiàn)深部運移，且對低滲 層傷害較大，因此還難以用于三元復(fù)合驅(qū)后的深部液流轉(zhuǎn)向（樊文鋼，一種適合三元復(fù)合 驅(qū)的新型調(diào)剖劑，中外能源，2011年9期，51-53)。在US3759857中提出了次氯酸鈉催化交 聯(lián)聚丙烯酰胺的凝膠配方體系，該體系雖然能在pH值13以上形成凝膠，但適應(yīng)范圍有限， 只能適應(yīng)較低的油藏溫度，超過30°C后由于次氯酸鈉發(fā)生劇烈降解聚丙烯酰胺的副反應(yīng)， 難以形成凝膠體系。
[0005] 另外，US3687200公開了利用pH環(huán)境形成無機(jī)氫氧化鋁凝膠來調(diào)剖的方法。 US4783492公開了采用檸檬酸鋁和聚丙烯酰胺的凝膠體系進(jìn)行深部調(diào)剖的方法，該方法主 要針對的是酸性的較低pH環(huán)境，但其提出的利用地層pH環(huán)境促進(jìn)凝膠形成來實現(xiàn)調(diào)剖的 思路值得借鑒。
[0006] 在文獻(xiàn)SPE99656中，Choi采用注入酸性的聚合物溶液，初始時聚合物溶液pH值 較低，隨著酸與巖石礦物反應(yīng)，體系的pH值逐漸增加，聚合物溶液粘度逐漸增加，利用聚 合物在pH值5-8之間粘度急劇變化的敏感特性來實現(xiàn)深部調(diào)剖（S. K. Choi，Transport of a pH-Sensitive Polymer in Porous Media for Novel Mobility-Control Applications，22_26April2006)。
[0007] 綜上所述，針對三元復(fù)合驅(qū)后的特殊環(huán)境，要實現(xiàn)選擇性調(diào)剖、達(dá)到深部液流轉(zhuǎn)向 的目的，還需要進(jìn)一步探索新的技術(shù)和方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于中溫油藏三元復(fù)合驅(qū)后的 深部調(diào)剖劑。本發(fā)明的深部調(diào)剖劑能夠通過粘度的變化在不同波及層段實現(xiàn)不同的流度調(diào) 節(jié)，進(jìn)而提商波及體積。
[0009] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種用于中溫油藏三元復(fù)合驅(qū)后的深部調(diào)剖劑，以 質(zhì)量百分比計，其成分組成包括：丙烯酰胺均聚物或共聚物〇. 05-1. 0%和水余量。
[0010] 在上述的深部調(diào)剖劑中，優(yōu)選地，以質(zhì)量百分比計，所述丙烯酰胺均聚物或共聚物 的含量為〇. 1-0. 3%。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，優(yōu)選地，以質(zhì)量百分比計，上述深部調(diào)剖劑的成分組 成還包括：無機(jī)鹽1.0%以下。
[0012] 在上述的深部調(diào)剖劑中，優(yōu)選地，所述丙烯酰胺均聚物或共聚物的水解度為 0% -20%。更優(yōu)選地，所述丙烯酰胺均聚物或共聚物的水解度為1 % -5%。
[0013] 在上述的深部調(diào)剖劑中，優(yōu)選地，所述丙烯酰胺均聚物或共聚物的分子量為 600-2500萬。更優(yōu)選地，所述丙烯酰胺均聚物或共聚物的分子量為1000-1800萬。
[0014] 在上述的深部調(diào)剖劑中，優(yōu)選地，所述丙烯酰胺均聚物或共聚物為部分水解聚丙 烯酰胺。
[0015] 三元復(fù)合驅(qū)體系在注入地層后沿著高滲層或高滲條帶指進(jìn)，在不同的孔隙中存在 不同的pH環(huán)境，在高滲層或高滲條帶中存在高pH值環(huán)境。本發(fā)明的深部調(diào)剖劑具有選擇 性流度調(diào)節(jié)作用，它在三元驅(qū)波及到的高pH值環(huán)境下比在未波及地層的較低pH值環(huán)境條 件下具有更高的粘度，能夠?qū)崿F(xiàn)三元復(fù)合驅(qū)后深部液流轉(zhuǎn)向。
[0016] 本發(fā)明的調(diào)剖劑采用堿增稠性的聚合物水溶液，優(yōu)選為具有低水解度的部分水解 聚丙烯酰胺溶液（水解度為0% -20 %，優(yōu)選為1% -5 % ;分子量為600-2500萬，優(yōu)選為 1000-1800萬）。部分水解聚丙烯酰胺分子鏈上含有羧酸負(fù)離子、羧酸基和酰胺基，羧基負(fù) 離子和羧酸基形成共軛離子對會快速反應(yīng)形成平衡，酰胺基只有在一定溫度及pH值環(huán)境 中才會發(fā)生緩慢水解變成羧基，在pH值變化時不同基團(tuán)的摩爾含量比會快速變化，這就形 成了本發(fā)明的具有低水解度的部分水解聚丙烯酰胺溶液粘度隨pH值變化而劇烈變化的特 點。在三元復(fù)合驅(qū)后利用波及孔隙中的堿性環(huán)境，本發(fā)明注入堿增稠性的聚合物溶液，在地 層溫度作用下，堿增稠性聚合物的酰胺基水解后溶液粘度變大，隨著驅(qū)替液進(jìn)入深部，在高 pH值環(huán)境中粘度逐漸增加，而在較低pH值環(huán)境中粘度保持不變，通過粘度調(diào)節(jié)作用，使高 滲層流動阻力增加，增加了未波及地層的分流率，實現(xiàn)深部液流轉(zhuǎn)向，達(dá)到擴(kuò)大波及體積的 效果。
[0017] 在上述的深部調(diào)剖劑中，優(yōu)選地，所述無機(jī)鹽包括堿金屬的無機(jī)鹽中的一種或幾 種的組合。更優(yōu)選地，所述無機(jī)鹽包括堿金屬的氯鹽中的一種或幾種的組合。
[0018] 鹽濃度增加會使聚電解質(zhì)分子鏈更加卷曲，也會降低分子水動力學(xué)半徑，從而降 低聚合物溶液的粘度。隨著鹽濃度增加，部分水解聚丙烯酰胺溶液的粘度逐漸下降，本發(fā)明 研究得出在總礦化度小于0. 3%時下降很快，在0. 3-1. 0%之間時下降趨緩，大于1. 0%后 下降幅度很小。在三元復(fù)合驅(qū)后的高pH值環(huán)境中，隨著堿濃度的增加礦化度也會同時增 力口，而本發(fā)明通過在調(diào)剖劑中根據(jù)注入水的性質(zhì)加入堿金屬的無機(jī)鹽來調(diào)節(jié)礦化度，能夠 克服礦化度增加后聚合物溶液粘度大幅降低的影響，達(dá)到控制粘度比的效果。
[0019] 在上述的深部調(diào)剖劑中，優(yōu)選地，所采用的水可以為地層水或模擬地層水等。
[0020] 在上述的深部調(diào)剖劑中，優(yōu)選地，所述中溫油藏的溫度為30_75°C。本發(fā)明的深部 調(diào)剖劑適用的油藏溫度范圍在30_75°C，溫度過高會使水解速度加快，不利于把體系注入油 藏深部；溫度低于30°C后水解速度很慢，流體在油藏運移過程中達(dá)到相應(yīng)粘度增幅的時間 會很長，在驅(qū)替時效內(nèi)起不到調(diào)節(jié)液流轉(zhuǎn)向的作用。
[0021] 另外，根據(jù)聚合物溶液受高礦化度影響大的特點，本發(fā)明的調(diào)剖劑也不適用于原 始地層水中含有高濃度鈣鎂的油藏。
[0022] 本發(fā)明的深部調(diào)剖劑可以采用常規(guī)的將丙烯酰胺均聚物或共聚物和水混合的方 法，或者將丙烯酰胺均聚物或共聚物、無機(jī)鹽和水混合的方法制備得到。
[0023] 本發(fā)明的深部調(diào)剖劑是一種適合用于三元復(fù)合驅(qū)后的中溫油藏的可深部注入的 調(diào)剖劑。本發(fā)明的調(diào)剖劑的初始注入粘度低，可注入油藏深部，在三元復(fù)合驅(qū)溶液驅(qū)過的地 層中調(diào)剖劑的粘度大幅度增加，通過本發(fā)明的調(diào)剖劑的配方調(diào)整可控制增粘時間和調(diào)節(jié)粘 度增比倍數(shù)，使后續(xù)水驅(qū)發(fā)生轉(zhuǎn)向，實現(xiàn)深部調(diào)剖。本發(fā)明的深部調(diào)剖劑注入初始粘度低， 具有顯著的堿增稠性能，堿增稠后的溶液粘度能高于初始粘度的3-30倍，增粘時間可持續(xù) 3d-180d，且在長期老化考察6個月后能保持粘度比，用于三元復(fù)合驅(qū)后的油藏，通過調(diào)節(jié) 驅(qū)替液在不同孔隙中的粘度比，在不同波及層段實現(xiàn)不同的流度調(diào)節(jié)，達(dá)到改變深部液流 轉(zhuǎn)向，顯著提高波及體積，最終實現(xiàn)提高采收率的效果，并能有效解決高流度驅(qū)替液的注入 性問題，是一種三元復(fù)合驅(qū)后很有應(yīng)用前景的深部液流轉(zhuǎn)向技術(shù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1為氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液的pH值隨濃度變化曲線。
[0025] 圖2為不同氫氧化鈉濃度下堿增稠聚合物的長期老化性能曲線。
[0026] 圖3為不同碳酸鈉濃度下堿增稠聚合物的長期老化性能曲線。
[0027] 圖4為不同鹽濃度下堿增稠聚合物的長期老化性能曲線。
[0028] 圖5為不同溫度下堿增稠聚合物的長期老化性能曲線。
[0029] 圖6為不同氫氧化鈉濃度下常規(guī)聚合物的長期老化性能曲線。

【具體實施方式】
[0030] 為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對本發(fā)明的技 術(shù)方案進(jìn)行以下詳細(xì)說明，但不能理解為對本發(fā)明的可實施范圍的限定。
[0031] 以下實驗中所用的模擬水的成分組成如表1所示。
[0032] 表1模擬水成分組成（g/L)
[0033]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于中溫油藏三元復(fù)合驅(qū)后的深部調(diào)剖劑，以質(zhì)量百分比計，其成分組成包括： 丙烯酰胺均聚物或共聚物0. 05-1. 0 %和水余量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的深部調(diào)剖劑，以質(zhì)量百分比計，所述丙烯酰胺均聚物或共聚 物的含量為〇. 1-0. 3%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的深部調(diào)剖劑，以質(zhì)量百分比計，其成分組成還包括：無機(jī)鹽 1. 0%以下。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的深部調(diào)剖劑，其中，所述丙烯酰胺均聚物或共聚物的水解度 為 0% -20%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的深部調(diào)剖劑，其中，所述丙烯酰胺均聚物或共聚物的水解 度為1% -5%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的深部調(diào)剖劑，其中，所述丙烯酰胺均聚物或共聚物的分子量 為 600-2500 萬。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的深部調(diào)剖劑，其中，所述丙烯酰胺均聚物或共聚物的分子 量為 1000-1800 萬。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的深部調(diào)剖劑，其中，所述無機(jī)鹽包括堿金屬的無機(jī)鹽中的一 種或幾種的組合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3或8所述的深部調(diào)剖劑，其中，所述無機(jī)鹽包括堿金屬的氯鹽中的一 種或幾種的組合。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的深部調(diào)剖劑，其中，所述丙烯酰胺均聚物或共聚物為部分水 解聚丙烯酰胺。
【文檔編號】C09K8/508GK104263337SQ201410500409
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】樊劍, 羅文利, 蔡紅巖, 黃麗, 周新宇, 龍杭, 李建國, 武劼, 朱友益 申請人:中國石油天然氣股份有限公司