本發(fā)明涉及油田開采,涉及一種高選擇性固體分散體型乳液堵劑,本發(fā)明還涉及上述高選擇性固體分散體型乳液堵劑在油田上的應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、以油井出水為典型代表的油田高含水問題,既消耗能量、降低原油采收率,又加重產(chǎn)出液處理負荷,衍生出腐蝕結(jié)垢、環(huán)境污染等次生問題。高含水油田的有效開發(fā)既是各大油田常規(guī)生產(chǎn)的攻關(guān)方向,也是增儲上產(chǎn)的基礎(chǔ)保障,因此油井控水工作意義重大。機械堵水和化學堵水是油井控水的重要手段。機械堵水技術(shù)的應(yīng)用需要滿足一定的管柱條件和出水層位要求,不利于從儲層深部進行控水,其效果存在一定局限性。尤其針對滑套無法正常開關(guān)、油層厚度有限或無天然夾層的儲層條件,無法通過機械封堵進行油井堵水。
2、化學堵水技術(shù),通常依賴于堵劑性能和配套工藝,通過將堵劑擠注進入目標儲層實現(xiàn)地層堵水,從而降低產(chǎn)液含水,實現(xiàn)油井堵水的目的。尤其針對非選擇性堵劑,對油井出水位置的判斷提出了更高要求,如堵劑過多地進入油層,誤堵后很難恢復產(chǎn)能,造成嚴重損失。選擇性化學堵劑通過不同的作用機理實現(xiàn)在儲層內(nèi)部堵水不堵油的目的,但在工程應(yīng)用上存在耐溫性差、施工風險高等缺點。因此化學堵水技術(shù)的配套工藝對油井堵水工程應(yīng)用的效果影響重大。
3、因此,針對油田油井高含水問題及現(xiàn)階段技術(shù)發(fā)展狀況,需要研發(fā)出一種高選擇性固體分散體型乳液堵劑。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種高選擇性固體分散體型乳液堵劑,為油田控堵水提供一種物理加化學相結(jié)合的調(diào)堵劑體系,能夠有效封堵油井大孔道、提高采收率。本發(fā)明還提供上述高選擇性固體分散體型乳液堵劑在油田封堵水的應(yīng)用。
2、本發(fā)明為解決以上技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:一種高選擇性固體分散體型乳液堵劑,所述堵劑以疏水顆粒作為固體分散體,并通過表面活性劑調(diào)配形成水基乳液,所述疏水顆粒的粒徑在1-10um,粒徑分布d90≤5um,所述水基乳液中的固體分散體的質(zhì)量百分比為5-30%,所述水基乳液中的所述表面活性劑的質(zhì)量百分比為5-10%,所述溶劑中的水的質(zhì)量百分比為30-50%,余量為油性溶劑。
3、進一步地,優(yōu)選所述固體分散體為超疏水、輕質(zhì)特性,初始接觸角≥150°,密度為0.35-0.85g/cm3。
4、進一步地,優(yōu)選所述固體分散體具備較高表面能和一定的中空結(jié)構(gòu),比表面積為200-800㎡/g,孔隙度為50-80%。
5、進一步地,優(yōu)選所述固體分散體具備優(yōu)良的耐高溫穩(wěn)定性,200℃熱重損失小于2%,完全適用于高溫儲層條件。
6、進一步地,優(yōu)選所述固體分散體不分解、不降解,有效期≥1年。
7、進一步地,優(yōu)選所述表面活性劑為聚氧乙烯鹽類陰離子表面活性劑、季銨鹽型陽離子表面活性劑中的至少一種。
8、本發(fā)明還提供一種高選擇性固體分散體型乳液堵劑在油井上的應(yīng)用,包括以下實施步驟:
9、步驟1,根據(jù)目標單井的儲層滲透率、孔隙度、孔徑參數(shù),確定分散體顆粒的粒徑及中空結(jié)構(gòu);
10、步驟2,根據(jù)目標單井的儲層溫度、地層水礦化度、地層水質(zhì)組成,確定分散體乳液的表面活性劑組成;
11、步驟3,用現(xiàn)場配液水將乳液堵劑稀釋配制成一定濃度的水基乳液型工作液,采用藥劑泵將工作液從井口擠注進入目標層位,分散體顆粒在擠注進入儲層后隨頂替液向儲層深部推進,隨著高溫、高礦化度地層水作用及工作液滲流剪切作用,工作液破乳釋放出分散體顆粒,顆粒在孔隙喉道處發(fā)生物理阻塞和化學團聚對儲層大孔道進行改造,形成疏水過油的選擇性隔板。
12、當目標單井儲層滲透率>100md,且在500md以上時,在步驟3中制備所得水基乳液型工作液可直接應(yīng)用于目標單井;當目標單井儲層滲透率100-500md時,表面存在直接注入風險,應(yīng)通過物模實驗選擇合適的人工造縫或巖石擴容工藝進行組合應(yīng)用。
13、所述步驟3中水基乳液型工作液濃度(質(zhì)量百分比)為5-30%,稀釋時使用水進行調(diào)配至目標濃度。
14、本發(fā)明至少具有以下有益效果為:本發(fā)明通過利用小尺寸、高表面能固體顆粒自身的材料特性,按照油田現(xiàn)場施工要求,使用多種表面活性劑調(diào)配制備成水包油微納米乳液體系,由乳狀液攜帶顆粒進入儲層目標位置,待乳液破乳失穩(wěn)后釋放出功能顆粒,功能顆粒在孔隙喉道處發(fā)生物理阻塞和化學團聚對儲層大孔道進行改造,形成疏水過油的選擇性隔板。突破了傳統(tǒng)化學堵水技術(shù)需要高強度交聯(lián)、固化的技術(shù)思路。同時,結(jié)合配套實施工藝,進行針對油井的選擇性控水措施,實現(xiàn)儲層“控而不死”的選擇性治水要求,提升該技術(shù)工程化應(yīng)用的安全性和穩(wěn)定性。
1.一種高選擇性固體分散體型乳液堵劑,其特征在于,所述堵劑以疏水顆粒作為固體分散體,并通過表面活性劑、溶劑調(diào)配形成水基乳液,所述溶劑包括水和油性溶劑,其中油性溶劑包括煤油、柴油,所述疏水顆粒的粒徑為1-10um,粒徑分布d90≤5um,所述水基乳液中的固體分散體的質(zhì)量百分比為5-30%,所述表面活性劑的質(zhì)量百分比為5-10%;所述溶劑中的水的質(zhì)量百分比為30-50%,余量為油性溶劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高選擇性固體分散體型乳液堵劑,其特征在于,所述固體分散體為超疏水、輕質(zhì)特性,初始接觸角≥150°,密度為0.35-0.85g/cm3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高選擇性固體分散體型乳液堵劑,其特征在于,疏水顆粒為多種不規(guī)則形狀的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高選擇性固體分散體型乳液堵劑,其特征在于,所述固體分散體具備較高表面能和一定的中空結(jié)構(gòu),比表面積為200-800㎡/g,孔隙度為50-80%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高選擇性固體分散體型乳液堵劑,其特征在于,所述固體分散體具備優(yōu)良的耐高溫穩(wěn)定性,200℃熱重損失小于2%,完全適用于高溫儲層條件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高選擇性固體分散體型乳液堵劑,其特征在于,所述固體分散體不分解、不降解,有效期≥1年。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高選擇性固體分散體型乳液堵劑,其特征在于,所述表面活性劑為聚氧乙烯鹽類陰離子表面活性劑、季銨鹽型陽離子表面活性劑中的至少一種。
8.權(quán)利要求1-7中任一項所述的高選擇性固體分散體型乳液堵劑在油井上的應(yīng)用,其特征在于,包括以下實施步驟:
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高選擇性固體分散體型乳液堵劑在油井上的應(yīng)用,其特征在于,當目標單井儲層滲透率>100md,且在500md以上時,在步驟3中制備所得水基乳液型工作液可直接應(yīng)用于目標單井;當目標單井儲層滲透率100-500md時,先通過物模實驗選擇合適的人工造縫、人工隔板、雙橋塞工藝或巖石擴容工藝,然后再進行堵劑注入。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高選擇性固體分散體型乳液堵劑在油井上的應(yīng)用,其特征在于,所述步驟3中水基乳液型工作液濃度為5-30%。