一种用于中温油藏三元复合驱后的深部调剖剂的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于中温油藏三元复合驱后的深部调剖剂，以质量百分比计，其成分组成包括：丙烯酰胺均聚物或共聚物0.05-1.0％和水余量。以质量百分比计，该深部调剖剂的成分组成还包括无机盐1.0％以下。该调剖剂注入时初始粘度低，利用三元复合驱后波及地层孔隙中残留碱产生的高pH值环境，在油藏温度作用下，聚合物溶液粘度逐渐增加，增粘时间可持续3d-180d，通过调节驱替液在不同孔隙中的粘度比，达到改变深部液流转向，扩大波及体积，最终实现提高采收率的效果。
【专利说明】-种用于中温油藏三元复合驱后的深部调剖剂
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于中温油藏三元复合驱后的深部调剖剂，尤其涉及一种用于中 温砂岩油气藏三元复合驱后的深部调剖剂，属于石油开采【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 在我国的大庆、新疆、吉林及辽河等油田，三元复合驱已经分别进入工业化试验和 先导试验阶段，取得了提高采收率幅度18%以上的开发效果，目前已经成为中国石油下一 步三次采油的主体方向。
[0003] 三元复合驱是由碱、聚合物和表面活性剂组成的复合体系，通过复配形成与地层 原油的超低界面张力，提高驱油效率，达到提高采收率的目的。目前在三元复合驱中主要使 用氢氧化钠或碳酸钠作碱剂，由于碱在地层的吸附，形成了三元复合驱波及孔隙的高pH值 (大于10. 5)环境。在三元复合驱过程中，由于地层的非均质性，驱替体系沿着高渗层或高 渗条带指进，与同粘度的聚合物驱相比突进现象更为明显，因此三元复合驱后进一步提高 波及体积是提高采收率的主要方向。
[0004] 针对三元复合驱后的提高波及体积技术，国内外开展了多项技术研究与现场试 验，但由于三元复合驱后地层的高pH值环境，能够适应的调剖体系受到了很大的限制。张 丽梅提出了采用耐碱聚合物微球和树脂类凝胶调剖剂在三元复合驱后进行调剖的方法，该 方法对高pH值环境有一定的适应性（张丽梅，耐碱聚合物微球调剖技术在三元复合驱的应 用[J];科学技术与工程；2012年22期）。樊文钢提及了能耐受pH值13以上的铬凝胶体 系配方，但是由于凝胶体系的三维网状结构特性，难以在基岩油藏实现深部运移，且对低渗 层伤害较大，因此还难以用于三元复合驱后的深部液流转向（樊文钢，一种适合三元复合 驱的新型调剖剂，中外能源，2011年9期，51-53)。在US3759857中提出了次氯酸钠催化交 联聚丙烯酰胺的凝胶配方体系，该体系虽然能在pH值13以上形成凝胶，但适应范围有限， 只能适应较低的油藏温度，超过30°C后由于次氯酸钠发生剧烈降解聚丙烯酰胺的副反应， 难以形成凝胶体系。
[0005] 另外，US3687200公开了利用pH环境形成无机氢氧化铝凝胶来调剖的方法。 US4783492公开了采用柠檬酸铝和聚丙烯酰胺的凝胶体系进行深部调剖的方法，该方法主 要针对的是酸性的较低pH环境，但其提出的利用地层pH环境促进凝胶形成来实现调剖的 思路值得借鉴。
[0006] 在文献SPE99656中，Choi采用注入酸性的聚合物溶液，初始时聚合物溶液pH值 较低，随着酸与岩石矿物反应，体系的pH值逐渐增加，聚合物溶液粘度逐渐增加，利用聚 合物在pH值5-8之间粘度急剧变化的敏感特性来实现深部调剖（S. K. Choi，Transport of a pH-Sensitive Polymer in Porous Media for Novel Mobility-Control Applications，22_26April2006)。
[0007] 综上所述，针对三元复合驱后的特殊环境，要实现选择性调剖、达到深部液流转向 的目的，还需要进一步探索新的技术和方法。
【发明内容】
[0008] 为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种用于中温油藏三元复合驱后的 深部调剖剂。本发明的深部调剖剂能够通过粘度的变化在不同波及层段实现不同的流度调 节，进而提商波及体积。
[0009] 为达到上述目的，本发明提供一种用于中温油藏三元复合驱后的深部调剖剂，以 质量百分比计，其成分组成包括：丙烯酰胺均聚物或共聚物〇. 05-1. 0%和水余量。
[0010] 在上述的深部调剖剂中，优选地，以质量百分比计，所述丙烯酰胺均聚物或共聚物 的含量为〇. 1-0. 3%。
[0011] 根据本发明的【具体实施方式】，优选地，以质量百分比计，上述深部调剖剂的成分组 成还包括：无机盐1.0%以下。
[0012] 在上述的深部调剖剂中，优选地，所述丙烯酰胺均聚物或共聚物的水解度为 0% -20%。更优选地，所述丙烯酰胺均聚物或共聚物的水解度为1 % -5%。
[0013] 在上述的深部调剖剂中，优选地，所述丙烯酰胺均聚物或共聚物的分子量为 600-2500万。更优选地，所述丙烯酰胺均聚物或共聚物的分子量为1000-1800万。
[0014] 在上述的深部调剖剂中，优选地，所述丙烯酰胺均聚物或共聚物为部分水解聚丙 烯酰胺。
[0015] 三元复合驱体系在注入地层后沿着高渗层或高渗条带指进，在不同的孔隙中存在 不同的pH环境，在高渗层或高渗条带中存在高pH值环境。本发明的深部调剖剂具有选择 性流度调节作用，它在三元驱波及到的高pH值环境下比在未波及地层的较低pH值环境条 件下具有更高的粘度，能够实现三元复合驱后深部液流转向。
[0016] 本发明的调剖剂采用碱增稠性的聚合物水溶液，优选为具有低水解度的部分水解 聚丙烯酰胺溶液（水解度为0% -20 %，优选为1% -5 % ;分子量为600-2500万，优选为 1000-1800万）。部分水解聚丙烯酰胺分子链上含有羧酸负离子、羧酸基和酰胺基，羧基负 离子和羧酸基形成共轭离子对会快速反应形成平衡，酰胺基只有在一定温度及pH值环境 中才会发生缓慢水解变成羧基，在pH值变化时不同基团的摩尔含量比会快速变化，这就形 成了本发明的具有低水解度的部分水解聚丙烯酰胺溶液粘度随pH值变化而剧烈变化的特 点。在三元复合驱后利用波及孔隙中的碱性环境，本发明注入碱增稠性的聚合物溶液，在地 层温度作用下，碱增稠性聚合物的酰胺基水解后溶液粘度变大，随着驱替液进入深部，在高 pH值环境中粘度逐渐增加，而在较低pH值环境中粘度保持不变，通过粘度调节作用，使高 渗层流动阻力增加，增加了未波及地层的分流率，实现深部液流转向，达到扩大波及体积的 效果。
[0017] 在上述的深部调剖剂中，优选地，所述无机盐包括碱金属的无机盐中的一种或几 种的组合。更优选地，所述无机盐包括碱金属的氯盐中的一种或几种的组合。
[0018] 盐浓度增加会使聚电解质分子链更加卷曲，也会降低分子水动力学半径，从而降 低聚合物溶液的粘度。随着盐浓度增加，部分水解聚丙烯酰胺溶液的粘度逐渐下降，本发明 研究得出在总矿化度小于0. 3%时下降很快，在0. 3-1. 0%之间时下降趋缓，大于1. 0%后 下降幅度很小。在三元复合驱后的高pH值环境中，随着碱浓度的增加矿化度也会同时增 力口，而本发明通过在调剖剂中根据注入水的性质加入碱金属的无机盐来调节矿化度，能够 克服矿化度增加后聚合物溶液粘度大幅降低的影响，达到控制粘度比的效果。
[0019] 在上述的深部调剖剂中，优选地，所采用的水可以为地层水或模拟地层水等。
[0020] 在上述的深部调剖剂中，优选地，所述中温油藏的温度为30_75°C。本发明的深部 调剖剂适用的油藏温度范围在30_75°C，温度过高会使水解速度加快，不利于把体系注入油 藏深部；温度低于30°C后水解速度很慢，流体在油藏运移过程中达到相应粘度增幅的时间 会很长，在驱替时效内起不到调节液流转向的作用。
[0021] 另外，根据聚合物溶液受高矿化度影响大的特点，本发明的调剖剂也不适用于原 始地层水中含有高浓度钙镁的油藏。
[0022] 本发明的深部调剖剂可以采用常规的将丙烯酰胺均聚物或共聚物和水混合的方 法，或者将丙烯酰胺均聚物或共聚物、无机盐和水混合的方法制备得到。
[0023] 本发明的深部调剖剂是一种适合用于三元复合驱后的中温油藏的可深部注入的 调剖剂。本发明的调剖剂的初始注入粘度低，可注入油藏深部，在三元复合驱溶液驱过的地 层中调剖剂的粘度大幅度增加，通过本发明的调剖剂的配方调整可控制增粘时间和调节粘 度增比倍数，使后续水驱发生转向，实现深部调剖。本发明的深部调剖剂注入初始粘度低， 具有显著的碱增稠性能，碱增稠后的溶液粘度能高于初始粘度的3-30倍，增粘时间可持续 3d-180d，且在长期老化考察6个月后能保持粘度比，用于三元复合驱后的油藏，通过调节 驱替液在不同孔隙中的粘度比，在不同波及层段实现不同的流度调节，达到改变深部液流 转向，显著提高波及体积，最终实现提高采收率的效果，并能有效解决高流度驱替液的注入 性问题，是一种三元复合驱后很有应用前景的深部液流转向技术。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1为氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液的pH值随浓度变化曲线。
[0025] 图2为不同氢氧化钠浓度下碱增稠聚合物的长期老化性能曲线。
[0026] 图3为不同碳酸钠浓度下碱增稠聚合物的长期老化性能曲线。
[0027] 图4为不同盐浓度下碱增稠聚合物的长期老化性能曲线。
[0028] 图5为不同温度下碱增稠聚合物的长期老化性能曲线。
[0029] 图6为不同氢氧化钠浓度下常规聚合物的长期老化性能曲线。
【具体实施方式】
[0030] 为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技 术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
[0031] 以下实验中所用的模拟水的成分组成如表1所示。
[0032] 表1模拟水成分组成（g/L)
[0033]
【权利要求】
1. 一种用于中温油藏三元复合驱后的深部调剖剂，以质量百分比计，其成分组成包括： 丙烯酰胺均聚物或共聚物0. 05-1. 0 %和水余量。
2. 根据权利要求1所述的深部调剖剂，以质量百分比计，所述丙烯酰胺均聚物或共聚 物的含量为〇. 1-0. 3%。
3. 根据权利要求1所述的深部调剖剂，以质量百分比计，其成分组成还包括：无机盐 1. 0%以下。
4. 根据权利要求1所述的深部调剖剂，其中，所述丙烯酰胺均聚物或共聚物的水解度 为 0% -20%。
5. 根据权利要求1或4所述的深部调剖剂，其中，所述丙烯酰胺均聚物或共聚物的水解 度为1% -5%。
6. 根据权利要求1所述的深部调剖剂，其中，所述丙烯酰胺均聚物或共聚物的分子量 为 600-2500 万。
7. 根据权利要求1或6所述的深部调剖剂，其中，所述丙烯酰胺均聚物或共聚物的分子 量为 1000-1800 万。
8. 根据权利要求3所述的深部调剖剂，其中，所述无机盐包括碱金属的无机盐中的一 种或几种的组合。
9. 根据权利要求3或8所述的深部调剖剂，其中，所述无机盐包括碱金属的氯盐中的一 种或几种的组合。
10. 根据权利要求1所述的深部调剖剂，其中，所述丙烯酰胺均聚物或共聚物为部分水 解聚丙烯酰胺。
【文档编号】C09K8/508GK104263337SQ201410500409
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】樊剑, 罗文利, 蔡红岩, 黄丽, 周新宇, 龙杭, 李建国, 武劼, 朱友益 申请人:中国石油天然气股份有限公司