一种调驱和渗吸一体化药剂的制备方法和应用与流程

本技术涉及一种调驱和渗吸一体化药剂的制备方法和应用，属于低渗透油田开采。

背景技术：

1、随着油气勘探开发技术的发展，特别是进入21世纪以来，国内探明的原油地质储量中，低渗透油藏所占的比例越来越大，其中还包括之前低产而关闭的油藏，世界能源危机加重，人们对低渗透油藏的开发也越来越重视。

2、渗透率低、裂缝性非均质性严重、水锁严重、能量传递缓慢是低渗透油藏的几个突出特点，造成了油藏所需的驱替压力也较高。近年来油田开发程度的进一步加大，注水开发期的延长，地质的非均质性加剧，导致了注入水沿着相对的高渗透率层或高渗透条带快速推进，导致了一部分相应的油井含水率上升较快，而另一部分油井则因能量得不到及时的供给而产液量很低，由此形成了同一区块或砂体的油井产液量、含水率等参数都存在很大差异的现象，最终致使储量动用程度低、储量动用不均匀，严重影响了采收率的进一步提高。

3、低渗油藏储层致密，岩石脆性强，储层天然微裂缝多发育，加上后期压裂改造作用，人工裂缝也普遍存在。经过长期的注水开发，注入水往往易沿裂缝发生窜流，造成生产井出现水淹和注入水在注采井间无效循环等问题。针对此问题，目前常用的技术手段有压裂技术，压裂技术是指采油时借助水力作用，使油层形成裂缝，也称油层水力压裂。油层出现裂缝后，加入支撑剂填充裂缝，提高油层渗透能力，增加产油量。另一种常用技术手段是对裂缝通道进行封堵，增大流体在储层渗流阻力，扩大注入水井间波及体积，后续通过段塞方式注入表面活性剂提高采收率，此种调驱技术中常用调堵剂主要包括凝胶、冻胶、颗粒、多相泡沫等类型。针对低渗油藏开采的难题，压裂技术作为低渗油藏开采的有效手段，但成本非常高。调驱技术采油时仅能开采出吸附在岩石表面的油滴，岩石内部的油难以置换，同时由于需要二次施工，成本会进一步提高

技术实现思路

1、根据本技术的一个方面，提供了一种调驱和渗吸一体化药剂的制备方法，通过两步聚合方法先合成纳米核壳结构调驱材料，同筛选出的两性表面活性剂复配后得到调驱和渗吸一体化药剂，该一体化药剂注入地层后，一体化药剂受外力影响释放出油溶性内核，促使油性通道中附着在岩石表面的油滴被洗走，同时在水性通道中发生团聚，起到封堵的目的，闷井一段时间后，一体化药剂可以改变岩石的润湿性，置换残留在岩石内部的原油，进一步提高洗油效率，从而最终提高采收率，同时避免了因二次施工使成本增加。

2、本技术采用如下技术方案：

3、一种调驱和渗吸一体化药剂的制备方法，包括如下步骤：

4、s1、将含有油溶性单体、乳化剂、交联剂、水、引发剂的混合物，反应，得到油溶性内核材料；

5、s2、将含有水溶性单体、所述油溶性内核材料、水、引发剂的混合物，反应，得到调驱材料；

6、s3、将所述调驱材料和两性表面活性剂复配，得到所述调驱和渗吸一体化药剂；

7、所述调驱材料为水溶性外壳包裹油溶性内核材料的核壳结构；

8、所述调驱材料与两性表面活性剂的重量比为1～4:1；

9、所述两性表面活性剂的亲水端吸附在调驱材料的水溶性外壳表面。

10、可选地，所述调驱材料与两性表面活性剂的重量比选自1:1、1.5:1、2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4:1中的任意值，或任意两者间的范围值。

11、可选地，所述调驱材料与两性表面活性剂的重量比为2.8～3.2:1。

12、可选地，所述步骤s1包括：

13、s11、获得含有乳化剂、交联剂的混合物水溶液；

14、s12、将油溶性单体加入所述混合物水溶液中，乳化得到乳液；

15、s13、将乳液除氧处理，然后加入除氧处理后的引发剂水溶液，反应，得到油溶性内核材料；

16、所述乳化的条件为：搅拌转速为480～520rpm，温度为50～60℃，搅拌时间20～60min。

17、可选地，所述步骤s11中，所述混合物水溶液中水与乳化剂的重量比为2～10:1。

18、可选地，所述步骤s11中，所述混合物水溶液中水与乳化剂的重量比选自2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1中的任意值，或任意两者间的范围值。

19、可选地，所述步骤s11中，所述乳化剂与水混合后，在480～520rpm的转速搅拌下，加热至50～60℃，至乳化剂溶解后，加入交联剂。

20、可选地，所述步骤s12中，所述油溶性单体在480～520rpm的转速搅拌下，加热至50～60℃，然后加入到步骤s11中得到的混合物水溶液，继续在50～60℃和480～520rpm的转速搅拌至形成稳定乳液后，通入氮气除氧处理15～25min，然后加入经氮气除氧处理10～20min的引发剂水溶液，反应，得到油溶性内核材料。

21、可选地，所述步骤s13中，所述引发剂水溶液中所述引发剂与水的的重量比为0.01～0.02:1。

22、可选地，所述步骤s1中，所述油溶性单体、引发剂、乳化剂、交联剂的重量比为1:(0.002～0.012):(0.65～1):(0.001～0.005)。

23、可选地，所述步骤s1中，所述油溶性单体、引发剂、乳化剂、交联剂的重量比为1:(0.008～0.012):(0.8～1):(0.001～0.002)。

24、可选地，所述步骤s1中，所述反应的条件为：以330～370rpm的转速搅拌，反应温度为65～75℃，反应2～10h。

25、可选地，所述步骤s1中，所述反应的条件为：以330～370rpm的转速搅拌，先将乳化后的中间产物升温至65～75℃，保温5～15min，然后再加入引发剂水溶液，反应2～10h。

26、可选地，所述步骤s2包括：

27、将所述油溶性内核材料调温至30～50℃，然后与水溶性单体水溶液混合，除氧处理，加入经除氧处理后引发剂水溶液，反应，得到调驱材料。

28、可选地，所述步骤s2具体包括：

29、将所述油溶性内核材料调温至30～50℃，然后与水溶性单体水溶液混合，在480～520rpm的转速搅拌下，搅拌25～35min，除氧处理，然后升温至75～85℃，保温8～12min，然后加入经氮气除氧处理的引发剂水溶液，反应，得到调驱材料。

30、可选地，所述步骤s2中个，所述除氧处理的时间为10～25min。

31、可选地，所述步骤s2中，所述水溶性单体、油溶性内核材料、引发剂的重量比为1:(1.3～1.5):(0.005～0.012)。

32、可选地，所述步骤s2中，所述水溶性单体、油溶性内核材料、引发剂的重量比为1:(1.3～1.35):(0.008～0.012)。

33、可选地，所述步骤s2中，所述水溶性单体水溶液中所述水与水溶性单体的重量比为2～8.5:1。

34、可选地，所述步骤s2中，所述引发剂水溶液中所述引发剂与水的的重量比为0.0008～0.032:1。

35、可选地，所述步骤s2中，所述反应的条件为：以180～220rpm的转速搅拌，反应温度为70～90℃，反应1～5h。

36、可选地，所述油溶性单体选自烯酸酯类化合物单体、苯乙烯类化合物单体中的至少一种。

37、可选地，所述烯酸酯类化合物选自丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。

38、可选地，所述苯乙烯类化合物选自苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、苯丙烯中的至少一种。

39、可选地，所述交联剂选自n-n亚甲基双丙烯酰胺、亚甲基丙烯酰胺、n-n乙烯基双丙烯酰胺中的至少一种。

40、可选地，所述乳化剂选自吐温80、吐温60、司班80、十二烷基磺酸钠中的至少一种。

41、可选地，所述水溶性单体选自丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠中的至少一种。

42、可选地，所述步骤s1中的引发剂和所述步骤s2中的引发剂独立地选自硫酸钾、过硫酸铵、亚硫酸氢钠中的至少一种。

43、可选地，所述油溶性单体包括重量比为1:1～5的烯酸酯类化合物单体和苯乙烯类化合物单体。

44、可选地，所述水溶性单体包括重量比为1:0.1～0.6的丙烯酰胺单体和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠单体。

45、可选地，所述两性表面活性剂选自十八烷基丙基羟基磺基甜菜碱、月桂基羟磺基甜菜碱、十二烷基二甲基甜菜碱、烷基二甲基羟磺基甜菜碱中的至少一种。

46、该纳米核壳结构的调驱材料(简称csn-a)为水溶性外壳包裹油溶性内核材料的核壳结构，此水溶性壳体具有良好的耐温抗盐性，对内核具有保护、支撑作用。水溶性壳体材料携带内核运移至储层深部过程中，因受到温度、矿化度、压力、岩石剪切等多种因素影响，释放出油溶性内核材料，遇水堵水，遇油洗油，从而起到深度调驱的作用。

47、本技术中所用两性表面活性剂(简称csn-b)，在本技术的技术方案中的一个作用是作为分散剂分散csn-a，使得csn-a的原液和稀释液变得更加稳定，另一个作用则是作为渗吸剂，起到长期增效的目的。

48、本技术的技术方案中，还发现调驱和渗吸一体化药剂中(简称csn)，csn-a因尺寸较小，长时间放置会发生团聚聚集。csn-b的亲水端可以吸附在csn-a水溶性外壳表面，而疏水端游离在外面，可以延缓csn-a纳米小球团聚。当csn-b在本技术制备方法得到的csn产品中的比例过高时，因吸附在外壳表面的csn-b过于致密，会阻碍了csn-a的释放，从而使csn-a的封堵性能受到影响，当csn-b在本技术制备方法得到的csn产品中的比例过低时，csn-a原液和稀释液的长期稳定性会受到影响。

49、根据本技术的另一方面，提供了一种上述制备方法制备得到的调驱和渗吸一体化药剂在低渗透油田开采中的应用。

50、本技术能产生的有益效果包括：

51、本技术提供的调驱和渗吸一体化药剂的制备方法，通过两步聚合方法先合成纳米核壳材料(csn-a)，同筛选出的两性表面活性剂(csn-b)与合成纳米核壳材料复配后，得到调驱和渗吸一体化药剂(csn)。该一体化药剂室温下稳定，注入地层后，受外力影响一体化药剂中csn-a部分释放出油溶性内核，促使油性通道中附着在岩石表面的油滴被洗走，同时在水性通道中发生团聚，起到封堵的目的。闷井一段时间后，一体化药剂中csn-b部分可以改变岩石的润湿性，置换残留在岩石内部的原油，进一步提高洗油效率，从而最终提高采收率，同时避免了因二次施工使成本增加。