利用废旧尿不湿实施油井深部选择性堵水的方法
【专利摘要】本发明涉及一种利用废旧尿不湿实施油井深部选择性堵水的方法，所述方法包括步骤：配制堵剂溶液：将10重量份废旧尿不湿中的树脂颗粒加入到5～15重量份有机溶剂中，40～60℃搅拌溶解，得堵剂溶液；或进一步加入10～200重量份柴油，搅拌混合，得堵剂溶液；其中所述有机溶剂选自甲苯、二甲苯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮中的一种或多种；以稀原油和/或柴油为携带液，将堵剂溶液加入携带液中，得堵剂油液，并将堵剂油液从油套环空挤入地层；用顶替液将堵剂油液顶入地层深部；关井1～2天，正常开井生产。本发明利用废旧尿不湿中的高吸水树脂进行油井深部选择性堵水，在水层可以有效控制出水，而对油层不产生污染和伤害。
【专利说明】利用废旧尿不湿实施油井深部选择性堵水的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种油井深部选择性堵水方法，具体涉及一种利用废旧尿不湿实施油 层深部选择性堵水的方法，属于油田堵水领域。
【背景技术】
[0002] 油井堵水是指从油井控制水的产出，其目的是提高油井的开采效率。化学堵水就 是在地面向出水层注入化堵剂，利用堵剂与油层发生的物理和化学反应的产物封堵油层的 方法。油溶性树脂堵水技术是利用油溶性树脂能溶于原油、但遇水形成团状物质起堵塞作 用的原理，达到堵水不堵油的目的，具有一定的选择性。有关油溶性树脂堵水剂的相关研究 如下：
[0003] "油溶性树脂暂堵剂的研究"（李克华、赵修太，西部探矿工，2001，SI)公开了使用 油溶性树脂暂堵剂是一种保护油气层的重要方法，它是利用树脂的油溶性来达到对油气层 暂堵的目的。"水基油溶性堵剂室内研究"（丁锐、孟凡涛，油田化学，2001，2)公开了采用浙 青、油溶树脂和适当的改性剂制备的水基油溶性堵剂并对其性能进行了实验对比考察，岩 心实验结果表明，水基油溶性堵剂的堵水性能优于活性稠油，更优于水基冻胶堵剂，软化点 接近于或低于岩心（地层）温度的堵剂，颗粒平均直径可以大于岩心孔隙平均直径，而软化 点比岩心（地层）温度高20°C以上时，直径比岩心孔隙直径小的颗粒才能进入岩心孔隙发 挥封堵作用，浙青和石油树脂的软化点可由于加入不易软化的物质而升高，也可由于加入 油类物质而降低。"乳化油溶性树脂选择性堵调剂的研究与应用"（巨登峰、谢刚等，石油地 质与工程，2012,5 :119-122)公开了一种油溶性树脂调堵剂，这种调堵剂可与任意比例的 水混溶，具有良好的流动性，容易注入地层，进入地层后油溶性树脂颗粒产生聚集形成团状 物堵塞所占的空间，或附着于岩石表面，改变岩石表面的润湿性，形成对水流的机械堵塞， 实现减少产水增产原油的目的。
[0004] 虽然现有技术利用油溶性树脂作为堵剂能够部分解决选择性堵水的问题，但这些 现有油溶性树脂堵剂的缺点是：堵剂核心以固态形式存在，不能达到油层深部，无法进行油 层深部选择性堵水。
[0005] 另一方面，纸尿裤（垫或片）俗称"尿不湿"已经成为仅次于报纸和食品饮料包装 的第三大垃圾源。目前市场上的尿不湿材料是一类高吸水性树脂，大多无法生物降解，按 照目前的填埋处理方式，需要上百年才能腐烂，一名婴儿在学会自己"蹲马桶"前平均需要 3600片尿布湿，在现今我国婴儿高出生率的历史条件下，其对环境带来的巨大污染可想而 知。尿不湿的制作原料主要是石油产品，现今国外多采用化学方法从尿不湿中提取甲烷或 塑料，从能源消耗角度看，会对环境带来二次污染。因此如何利用废旧的尿不湿，将其变废 为宝，减少环境污染，是一项值得研究的课题。
[0006] 用于尿不湿中的高吸水性树脂，能吸收自身质量几十至几百倍的纯水或盐水，广 泛用于农林业生产、城市园林绿化、抗旱保水、防沙治沙，并发挥巨大的作用；这类高吸水性 树脂还可应用于医疗卫生、石油开采、建筑材料、交通运输等许多领域。此外，由于这类高吸 水性树脂吸水后能形成具有一定粘弹性的凝胶体，具有一定的强度和韧性，近年来已逐步 应用到油气田开发领域，主要用作堵水调剖剂、堵漏剂（王正良，王晓娟，丁涛，石油天然气 学报，2011年3月第33卷第3期P138)。但上述研究，重点是在抗盐性、温度影响等方面研 究，产品价格昂贵，无法大规模推广应用。
[0007] 经查，并发现应用高吸水性树脂进行油层深部选择性堵水的技术报道。
【发明内容】
[0008] 本发明的主要目的在于提供一种利用废旧尿不湿中的高吸水树脂进行油层深部 选择性堵水的方法。
[0009] 本发明的另一目的在于提供一种用于油层深部选择性堵水的堵剂溶液。
[0010] 为达上述目的，本发明提供了一种油井深部选择性堵水的方法，该方法主要是利 用废旧尿不湿中的高吸水树脂实施油层深部选择性堵水，将废旧尿不湿中的高吸水树脂配 制成有机溶剂的混合液或进一步包括柴油的混合液，然后与原油和/或柴油混合输送到油 层深部实现选择性堵水。
[0011] 具体而言，本发明提供了一种油井深部选择性堵水的方法，该方法包括步骤：
[0012] (1)配制堵剂溶液：将10重量份废旧尿不湿中的树脂颗粒加入到5?15重量份 有机溶剂中，40?60°C搅拌溶解，得堵剂溶液；或进一步加入10?200重量份的柴油，搅拌 混合，得堵剂溶液；其中所述有机溶剂选自甲苯、二甲苯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮中的一 种或多种；
[0013] (2)以稀原油和/或柴油为携带液，将步骤（1)配制的堵剂溶液按照其中废旧尿不 湿中的树脂颗粒占携带液重量0. 8 %?2. 5 %的量加入携带液中，得堵剂油液，并将堵剂油 液从油套环空挤入地层；
[0014] (3)用顶替液将步骤（2)注入的堵剂油液顶入地层深部；
[0015] (4)关井1?2天，正常开井生产。
[0016] 废旧尿不湿中的树脂颗粒，主要成分是高吸水性高分子（Superabsorbent polymers，简称SAP，也叫高吸水性树脂，超强吸水机，高吸水性聚合物），是一类能够吸收 并保留相对于其本身质量要大得很多的液体的新型功能高分子材料，最普通的类型是在引 发剂的存在下由丙烯酸和氢氧化钠混合进行聚合来生成聚丙烯酸钠（有时指的是丙烯腈 钠），也有其他材料，诸如聚丙烯酰胺类共聚物，乙烯与马来酸酐共聚物，交联羧甲基纤维 素，聚乙烯醇共聚物，交联聚环氧乙烷和淀粉接枝聚丙烯腈共聚物等。本发明中主要是利用 了废旧尿不湿中这些材料的高吸水性，变废为宝，具体应用时，可回收不同品牌的废旧尿不 湿。
[0017] 本发明的方法中，采用废旧尿不湿中的树脂颗粒，先行配制成液体，再用原油和/ 或柴油（为了降低成本，优选稀原油）携带至油层深部，在有大量水的情况下，从原油和/ 或柴油中析出吸水膨胀形成固体堵塞，可以长期封堵出水通道，在出油通道的高吸水树脂 不会膨胀，可随着原油产出，在产出过程中，遇大量地层水，仍可以吸水形成固体堵塞，达到 选择性堵水的目的。吸水性树脂以堵塞为主，初期封堵强度高，在水中会逐渐溶解而失去作 用。
[0018] 根据本发明的具体实施方案，本发明的油井深部选择性堵水方法中，其中所述的 有机溶剂优选混合溶剂，如甲苯与二甲苯的混合苯，为降低成本，该混合苯可直接商购获 得；特别优选体积比为二甲苯：乙酸甲酯：丙酮=1 :2 :1的混合溶剂、体积比为二甲苯：乙 酸乙酯：丙酮=1 :2 :1的混合溶齐IJ、体积比为甲苯：乙酸乙酯：丙酮=2 :4 :1的混合溶剂及 体积比为二甲苯：乙酸乙酯：丙酮=2 :4 :1的混合溶剂，使废旧尿不湿中的树脂颗粒在该 混合溶剂中溶解后，再和原油和/或柴油混合，能够获得无固相堵水剂。堵剂溶液中选择性 添加的柴油主要是为了使堵剂溶液在应用时能够更好地与携带液混合均匀，大幅度降低堵 剂粘度，提高泵入性。所述携带液可以为稀原油和/或柴油，优选为稀原油，其相比于柴油 可降低成本。
[0019] 根据本发明的具体实施方案，本发明的油井深部选择性堵水方法中，所述稀原油 为粘度IOOmPa. S以下的原油。
[0020] 根据本发明的具体实施方案，本发明的油井深部选择性堵水方法中，步骤（2)中 携带液中还添加有占携带液重量0. 5-1 %的油包水型乳化剂，例如油酸等。
[0021] 根据本发明的具体实施方案，本发明的油井深部选择性堵水方法中，注入地层的 堵剂油液温度60?80°C。
[0022] 根据本发明的具体实施方案，本发明的油井深部选择性堵水方法中，堵剂油液注 入地层的用量为50?180m 3。
[0023] 根据本发明的具体实施方案，本发明的油井深部选择性堵水方法中，步骤（3)中 顶替液为原油、清水或油田回注污水，其用量为100?500m 3。本发明中所采用的顶替液用 量较一般堵水顶替液使用量大，其目的在于使堵剂油液能进入油层深部，以达到深部堵水 的目的。
[0024] 另一方面，本发明提供了一种堵剂溶液，该配制堵剂溶液是废旧尿不湿中的树脂 颗粒与有机溶剂的混合液或进一步包括柴油的混合液，其中，以废旧尿不湿中的树脂颗粒 为10重量份计,有机溶剂为5?15重量份,进一步包括的柴油为10?200重量份；其中所 述的有机溶剂选自甲苯、二甲苯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮中的一种或多种，优选体积比为 二甲苯：乙酸甲酯：丙酮=1 :2 :1的混合溶剂、体积比为二甲苯：乙酸乙酯：丙酮=1 :2 :1 的混合溶剂、体积比为甲苯：乙酸乙酯：丙酮=2 :4 :1的混合溶剂及体积比为二甲苯：乙酸 乙酯：丙酮=2 :4 :1的混合溶剂。具体而言，本发明的堵剂溶液是按照以下方法配制得到 的：将10重量份废旧尿不湿中的树脂颗粒加入到5?15重量份有机溶剂中，40?60°C搅 拌溶解，得堵剂溶液；或进一步加入10?200重量份的柴油，搅拌混合，得堵剂溶液。
[0025] 本发明中，所述的"深部"可参考深部调剖【技术领域】，通常而言，可以和近井地带区 分开，处理半径大于10米或处理量超过1000方都可以定义为深部。
[0026] 综上所述，本发明提供了一种利用废旧尿不湿中的树脂颗粒实施油层深部选择性 堵水的方法。本发明的具有如下优点：
[0027] (1)成本低，原料来源广，环保安全。
[0028] (2)堵剂中无固体颗粒，可以实现深部堵水。
[0029] (3)吸水膨胀，选择性强，可水溶降解，对地层无污染。
[0030] (4)原管柱施工，工艺简单。
【具体实施方式】
[0031] 以下通过具体实施例详细说明本发明技术方案的实施和产生的有益效果，旨在帮 助阅读者更好地理解本发明的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。
[0032] 实施例1堵剂溶液的配制及评价
[0033] 将回收得到的废旧尿布湿颗粒（主要是高吸水性聚丙烯酸钠）分别加入到按表一 方案k?η中各混合溶剂中，加热至40°C?60°C，搅拌溶解。实验表明，废旧尿布湿颗粒能 在表一各混合溶剂中快速溶解，冷却至室温后未析出。可以提高生产时率。
[0034] 表一、混合溶剂各组分配比
[0035]
【权利要求】
1. 一种利用废旧尿不湿实施油井深部选择性堵水的方法，该方法包括步骤： (1)配制堵剂溶液：将10重量份废旧尿不湿中的树脂颗粒加入到5?15重量份有机溶 剂中，40?60°C搅拌溶解，得堵剂溶液；或进一步加入10?200重量份的柴油，搅拌混合， 得堵剂溶液；其中所述有机溶剂选自甲苯、二甲苯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮中的一种或多 种； ⑵以稀原油和/或柴油为携带液，将步骤⑴配制的堵剂溶液按照其中废旧尿不湿中 的树脂颗粒占携带液重量〇. 8%?2. 5%的量加入携带液中，得堵剂油液，并将堵剂油液从 油套环空挤入地层； (3) 用顶替液将步骤（2)注入的堵剂油液顶入地层深部； (4) 关井1?2天，正常开井生产。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述有机溶剂为体积比为二甲苯：乙酸甲酯：丙酮 =1 :2 :1的混合溶剂、体积比为二甲苯：乙酸乙酉旨：丙酮=1 :2 :1的混合溶剂、体积比为甲 苯：乙酸乙酯：丙酮=2 :4 :1的混合溶剂及体积比为二甲苯：乙酸乙酯：丙酮=2 :4 :1的混 合溶剂。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述稀原油为粘度lOOmPa. s以下的原油。
4. 根据权利要求1或3所述的方法，其中，步骤⑵中携带液中还添加有占携带液重量 0. 5?1%的油包水型乳化剂。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中，所述油包水型乳化剂为油酸。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中，步骤（2)中注入地层的堵剂油液温度60?80°C。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中，步骤（2)中堵剂油液注入地层的用量为50? 180m3。
8. 根据权利要求1所述的方法，其中，步骤（3)中顶替液为原油、清水或油田回注污水， 其用量为100?500m3。
9. 一种堵剂溶液，该配制堵剂溶液是废旧尿不湿中的树脂颗粒与有机溶剂的混合液或 进一步包括柴油的混合液，其中，以废旧尿不湿中的树脂颗粒为10重量份计，有机溶剂为 5?15重量份，进一步包括的柴油为10?200重量份；其中所述的有机溶剂选自甲苯、二甲 苯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮中的一种或多种，优选体积比为二甲苯：乙酸甲酯：丙酮=1 : 2 :1的混合溶剂、体积比为二甲苯：乙酸乙酯：丙酮=1 :2 :1的混合溶剂、体积比为甲苯：乙 酸乙酯：丙酮=2 :4 :1的混合溶剂及体积比为二甲苯：乙酸乙酯：丙酮=2 :4 :1的混合溶 剂。
10. 根据权利要求9所述的堵剂溶液，该堵剂溶液是按照以下方法配制得到的：将10 重量份废旧尿不湿中的树脂颗粒加入到5?15重量份有机溶剂中，40?60°C搅拌溶解，得 堵剂溶液；或进一步加入10?200重量份的柴油，搅拌混合，得堵剂溶液。
【文档编号】E21B33/12GK104453770SQ201410729022
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月4日 优先权日:2014年12月4日
【发明者】高玉军, 王德伟, 刘长环, 王慧, 朱明远, 曹纪绒, 陈文明 申请人:中国石油天然气股份有限公司