一种稠油蒸汽热采耐高温深部封窜剂及其制备方法和应用与流程

喷涂装置;染料;涂料;抛光剂;天然树脂;黏合剂装置的制造及其制作,应用技术1.本发明属于采油领域，具体涉及一种稠油蒸汽热采耐高温深部封窜剂。背景技术：2.国内外开发稠油主要以注蒸汽为主，即进行蒸汽吞吐和蒸汽驱，它也是我国目前稠油开采的主要方法，全国约有80％的稠油产量是靠蒸汽吞吐和蒸汽驱获得的。但是油藏的非均质性、稠油与蒸汽之间的密度和黏度的差异，导致注入蒸汽向油藏顶部“超覆推进”或沿高渗透层“指进”、“舌进”，垂向扫油系数很难超过50％。经过多轮次蒸汽热采的油井，压降纵横向不平衡，高渗透层强吸汽，中低渗透层弱吸汽或不吸汽，井间汽窜，层内水窜，使得注入的热量直接从汽窜井流出，不能充分加热油层驱替原油，导致汽驱热效率低、波及体积小，并影响到生产井和区块的正常开采。封堵汽窜是提高油藏热采波及效率及采收率的重要途径和亟待解决的问题。3.cn201410017495.9公开了一种耐高温封堵剂、制备方法及应用，采用无机固相粉末提高耐温性。4.cn200810072951.4公开了稠油热采注蒸汽井矿渣封堵剂，采用矿渣提高其耐温性，但无机固相和矿渣自身不能进行膨胀，其封堵效果差。5.cn201610414218.0公开了一种油(水)井封窜、堵漏体系制备及应用方法，其封堵体系由水泥、超细矿渣粉、可分散乳胶粉、微硅粉、膨胀剂、聚丙烯酸纤维、减阻剂、缓凝剂等组成，适合于复杂地质条件下油(水)井封窜、堵漏、封层作业。但其组分复杂，操作困难。6.cn201610822086.5公开了一种稠油油藏蒸汽驱深部封窜可膨胀石墨堵剂体系及注入方法，可对蒸汽驱汽窜通道的深部封窜，而其石墨材料制作工艺复杂，价格较高。7.由于蒸汽热采汽窜的特殊性，对防汽窜堵剂体系提出了更高的要求，一是应用的封窜剂应能在高温条件(150-250℃)下正常使用，从目前公开的资料来看，蒸汽热采封窜的主要材料是无机材料，是利用无机材料耐高温的性能。二是封窜剂能够顺利注入到油层深部，起到深部封窜作用，提高蒸汽的波及体积，提高蒸汽驱开发效果。现有技术的耐高温组分多以矿渣、水泥、石墨等颗粒，成分复杂运移困难，同时这些材料没有膨胀性能，在地层容易随后续蒸汽注入冲走，起不到封堵作用或有效期短。另一方面为了降低生产成本，需要使用价格低廉的产品，保证能够使用大剂量的封窜剂，满足现场需求。为此需要研制适合蒸汽热采深部封窜的耐高温封窜剂，其具有价格低廉、封堵率高、有效期长，以提高蒸汽驱的波及效率，提高开采效果。技术实现要素：8.本发明的目的是提供一种价格低廉、效果优良、能够深部封窜的稠油蒸汽热采耐高温深部封窜剂。9.本发明还提供上述稠油蒸汽热采耐高温深部封窜剂的制备方法。10.本发明还提供上述稠油蒸汽热采耐高温深部封窜剂的应用。11.第一方面，本发明提供了一种稠油蒸汽热采耐高温深部封窜剂，所述的封窜剂包括膨胀剂、稳定剂和携带剂三部分，以封窜剂质量为100％计，其中，所述膨胀剂选自具有水化膨胀功能的无机黏土，含量为1％-15％；所述稳定剂为表面活性剂，含量为0.02％-0.5％；所述携带剂选自水溶性高分子聚合物，含量为0.02％-0.5％；余量部分为注入水。12.根据本发明，所述膨胀剂选自具有水化膨胀功能的无机黏土，优选页岩粉、石膏粉、白垩粉、芒硝粉、高岭土、千枚岩粉等的一种或多种，更优选高岭土。13.根据本发明，所述稳定剂可以根据地层水质条件选择不同类型的表面活性剂，一般地质条件下选择阴离子表面活性剂，例如石油磺酸盐，烷基苯磺酸盐，重烷基苯磺酸盐，烷基硫酸盐，烷基苯羧酸盐等，优选为石油磺酸盐。14.根据本发明，所述携带剂选自水溶性高分子聚合物，例如聚丙烯酰胺、聚乙二醇等，优选为聚丙烯酰胺，所述携带剂聚丙烯酰胺分子量》500万，优选＞1000万。聚乙二醇分子量》2000，优选》4000。15.其中，膨胀剂用量占封窜剂总质量的百分比为1％-15％，优选2％-12％，更优选6％-9％。16.其中，稳定剂用量占总质量的百分比为0.02％-0.5％，优选0.05％-0.3％，更优选0.1％-0.2％。17.其中，携带剂用量占总质量的百分比为0.02％-0.5％，优选0.05％-0.3％，更优选0.1％-0.15％。18.第二方面，本发明提供一种稠油蒸汽热采耐高温深部封窜剂的制备方法，包括：将适量的膨胀剂、稳定剂、携带剂和水搅拌混合均匀即可。19.第三方面，本发明提供一种稠油蒸汽热采耐高温深部封窜剂的应用方法，包括：将封窜剂形成均一稳定溶液，注入到热采目标地层，通过膨胀剂水化、膨胀，对汽窜通道进行封堵，同时降低高渗透带的渗透率，从而扩大蒸汽的波及体积。20.本发明封窜剂具有耐蒸汽高温的优点，膨胀不依靠温度，并在稳定剂和携带剂的共同作用下形成均一溶液，易于注入到地层深部中，还根据其水化膨胀时间的不同可以选择封堵位置。21.本发明选择价格低廉的页岩粉、石膏粉、白垩粉、芒硝粉、高岭土、千枚岩粉等的一种或多种混合物作为膨胀剂。一方面这些无机材料具有耐高温性能，另一方面它们具有遇水膨胀的性能，到达目标地层后吸水膨胀，堵塞大孔道和高渗透层，并能够滞留在目标地层。根据本领域人员的常识，通常在低渗透油藏中要避免使用这些材料，因为这些材料膨胀后会影响油藏渗透性；而蒸汽热采油藏多为高渗透油藏，且经过多轮次或长期开发后形成大孔道，需要加入大量堵调剂进行封堵。本发明利用这些无机膨胀材料遇水膨胀的性能可以很好的适应这样的地层条件，封窜剂中的稳定剂和携带剂可以使膨胀剂更好地稳定分散，使其随流体进入到地层深部，克服无机固体颗粒易于沉积而无法达到地层深部的缺陷，实现深部堵调的目的。具体实施方式22.以下将对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。23.本发明利用gb/t 50123-2019土工试验方法标准测量膨胀剂的自由膨胀率，具体方法如下：24.选取页岩粉、石膏粉、白垩粉、芒硝粉、高岭土、千枚岩粉等的一种或多种按比例混合物样品100g，在105℃-110℃下烘干至恒重。取出放入干燥缸内冷却至室温待用。将烘干后的样品装满量杯中，称取其质量。向50ml的量筒中注入30ml纯水，并加入5ml浓度为5％的氯化钠溶液。将备好的试样倒入量筒中，用搅拌器搅拌10次，用纯水淋洗搅拌器和量筒壁至悬液达50ml，静置24h。待悬液澄清后每隔2h测读试样高度，估读0.1ml，直至6h内两次读数差值不大于0.2ml为止。25.按照下式计算自由膨胀率：26.δef＝(vwe-v0)/v0×10027.式中：δef——自由膨胀率(％)[0028]vwe——试样在水中膨胀稳定后的体积(ml)[0029]v0——试样初始体积，即量土杯体积(ml)[0030]备注：[0031]本发明为了考察膨胀剂与稳定剂和携带剂的相互影响，更好的反应膨胀剂在防窜剂配方中的实际膨胀率，测试量筒加入中的液体按防窜剂配方比例配置，然后实际膨胀率按照自由膨胀率进行计算获得。[0032]本发明利用填沙管模型测试封窜剂的封堵率，具体方法如下：[0033](1)装填合适渗透率的填砂管。[0034](2)测量堵前水相渗透率。将填充好的填砂管称总重，记录饱和水之前总质量。然后将填砂管接入真空泵抽真空，直至抽到负0.1mpa，抽完真空后，打开饱和水开关饱和蒸馏水，饱和完水之后，称量饱和水后岩心管总的质量，将两次称量的质量差计算其孔隙度。然后，将填砂管接入流动实验装置，测定前段压力，等压力表数值稳定不再变化之后，记录压力表的数值，根据达西公式计算出所装填的岩心堵前的水相渗透率。[0035](3)注入1个孔隙体积封窜剂，并记录注堵剂的过程中压力表的数值。恒温静置24h左右。[0036](4)高温驱替。将锅炉与管件伴温设定为与烘箱一样的温度，先进行排空流程。待锅炉升到预定温度之后，转管线，进行驱替流程。记录水的驱替量、入口端压力、出口端压力、入口端温度、出口端开始出液体时的压差等。[0037](5)测堵后水相常温渗透率(同2步骤)。[0038]按照下式计算封堵率：[0039]rp＝(k1-k2)/k1×100[0040]式中，rp——封堵率(％)[0041]k1——注入堵剂前的水相渗透率(μm2)[0042]k2——注入堵剂后的水相渗透率(μm2)[0043]实施例1[0044]按照膨胀剂为高岭土(购自石家庄大恒矿产品加工有限公司)用量占总质量的百分比为10％，稳定剂为石油磺酸盐(购自胜利化工有限公司)用量占总质量的百分比为0.2％，携带剂聚丙烯酰胺(分子量1200万，购自北京恒聚公司)用量占总质量的百分比为0.3％，余量部分为注入水搅拌均匀配制成封窜剂。测试封窜剂封堵率为99％，膨胀剂的实际膨胀率为87％。[0045]实施例2[0046]按照膨胀剂为高岭土(购自石家庄大恒矿产品加工有限公司)用量占总质量的百分比为2％，稳定剂为石油磺酸盐(购自胜利化工有限公司)用量占总质量的百分比为0.05％，携带剂聚丙烯酰胺(分子量1200万，购自北京恒聚公司)用量占总质量的百分比为0.05％，余量部分为注入水搅拌均匀配制成封窜剂。测试封窜剂封堵率为90％，膨胀剂的实际膨胀率为81％。[0047]实施例3[0048]按照膨胀剂为高岭土(购自石家庄大恒矿产品加工有限公司)用量占总质量的百分比为6％，稳定剂为石油磺酸盐(购自胜利化工有限公司)用量占总质量的百分比为0.1％，携带剂聚丙烯酰胺(分子量1200万，购自北京恒聚公司)用量占总质量的百分比为0.1％，余量部分为注入水搅拌均匀配制成封窜剂。测试封窜剂封堵率为98％。膨胀剂的实际膨胀率为86％。[0049]实施例4[0050]按照膨胀剂为页岩粉(购自石家庄大恒矿产品加工有限公司)占总质量的百分比为6％，稳定剂为石油磺酸盐(购自胜利化工有限公司)用量占总质量的百分比为0.1％，携带剂聚丙烯酰胺(分子量1200万，购自北京恒聚公司)用量占总质量的百分比为0.1％，余量部分为注入水搅拌均匀配制成封窜剂。测试封窜剂封堵率为93％，膨胀剂的实际膨胀率为82％。[0051]实施例5[0052]按照膨胀剂为高岭土和页岩粉(购自石家庄大恒矿产品加工有限公司)按照质量比例1：2进行混合，混合物用量占总质量的百分比为6％，稳定剂为石油磺酸盐(购自胜利化工有限公司)用量占总质量的百分比为0.1％，携带剂聚丙烯酰胺(分子量1200万，购自北京恒聚公司)用量占总质量的百分比为0.1％，余量部分为注入水搅拌均匀配制成封窜剂。测试封窜剂封堵率为90％，膨胀剂的实际膨胀率为80％。[0053]实施例6[0054]按照膨胀剂为石膏粉(购自石家庄大恒矿产品加工有限公司)占总质量的百分比为6％，稳定剂为石油磺酸盐(购自胜利化工有限公司)用量占总质量的百分比为0.1％，携带剂聚丙烯酰胺(分子量1200万，购自北京恒聚公司)用量占总质量的百分比为0.1％，余量部分为注入水搅拌均匀配制成封窜剂。测试封窜剂封堵率为91％，膨胀剂的实际膨胀率为80％。[0055]实施例7[0056]按照膨胀剂为白垩粉(购自石家庄大恒矿产品加工有限公司占总质量的百分比为6％，稳定剂为石油磺酸盐(购自胜利化工有限公司)用量占总质量的百分比为0.1％，携带剂聚丙烯酰胺(分子量1200万，购自北京恒聚公司)用量占总质量的百分比为0.1％，余量部分为注入水搅拌均匀配制成封窜剂。测试封窜剂封堵率为90％，膨胀剂的实际膨胀率为80％。[0057]实施例8[0058]按照膨胀剂为芒硝粉(购自石家庄大恒矿产品加工有限公司)占总质量的百分比为6％，稳定剂为石油磺酸盐(购自胜利化工有限公司)用量占总质量的百分比为0.1％，携带剂聚丙烯酰胺(分子量1200万，购自北京恒聚公司)用量占总质量的百分比为0.1％，余量部分为注入水搅拌均匀配制成封窜剂。测试封窜剂封堵率为90％，膨胀剂的实际膨胀率为81％。[0059]实施例9[0060]按照膨胀剂为高岭土(购自石家庄大恒矿产品加工有限公司)用量占总质量的百分比为6％，稳定剂为石油磺酸盐(购自胜利化工有限公司)用量占总质量的百分比为0.1％，携带剂聚丙烯酰胺(分子量800万，购自北京恒聚公司)用量占总质量的百分比为0.1％，余量部分为注入水搅拌均匀配制成封窜剂。测试封窜剂封堵率为92％，膨胀剂的实际膨胀率为86％。[0061]实施例10[0062]按照膨胀剂为高岭土(购自石家庄大恒矿产品加工有限公司)用量占总质量的百分比为6％，稳定剂为十二烷基苯磺酸钠(购自南京化工有限公司)用量占总质量的百分比为0.1％，携带剂聚乙二醇(分子量4000，购自国药集团化学试剂有限公司)用量占总质量的百分比为0.1％，余量部分为注入水搅拌均匀配制成封窜剂。测试封窜剂封堵率为95％，膨胀剂的实际膨胀率为85％。[0063]对比例1[0064]膨胀剂为矿渣，其他组分同实施例3。膨胀剂的实际膨胀率为0％，封窜剂封堵率为50％。封窜剂在前端累积，未能进入深部。[0065]对比例2[0066]膨胀剂为石墨，其他组分同实施例3。膨胀剂的实际膨胀率为0％，封窜剂封堵率为40％。封窜剂随后续水驱流出，难以在深部累积。[0067]对比例3[0068]不含稳定剂，其他组分同实施例3。膨胀剂的实际膨胀率为88％，封窜剂封堵率为80％。封窜剂在前端累积，未能进入深部。[0069]对比例4[0070]不含携带剂，其他组分同实施例3。膨胀剂的实际膨胀率为90％，封窜剂封堵率为75％。封窜剂在前端累积，未能进入深部。









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