[发明专利]一种可发性生物高分子暂堵调剖剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油开采用暂堵调剖剂，其特征在于利用生物高分子低碳环保、 可完全降解性能发明了一种可发性、耐高温、封堵率高、封堵强度大、自解堵功能的暂堵调 剖剂及其制备方法。

背景技术

在石油开采中后期，随着油井吞吐轮次的增加，井间汽、水窜矛盾突出，严重影响 了稠油开发效。稠油油藏具有压实弱、胶结疏松、大孔高渗、地层非均质性严重等特点，在注 蒸汽开采过程中，由于储层的非均质性（包括平面的和纵向的）严重，导致油层吸汽不均，注 入的高温蒸汽趋向于上升至油藏顶部，加之普遍存在的蒸汽超覆现象，在注汽、采油的交替 作用下，岩层骨架被破坏。由于连通性好，在压降作用下，远井地带颗粒不断向井底运移，逐 渐形成地层大孔道，导致汽窜，蒸汽热效率低等问题，严重影响了石油产量，也成为影响超 稠油高效开发的一个主要矛盾。汽窜危害主要是：造成能量外溢，蒸汽利用率降低；油藏动 用不均的矛盾加剧，影响油井正常生产，降低生产时率；导致油井出砂，套坏；邻井无法钻井 或修井作业；同时，汽窜也加剧地层出砂，当蒸汽进入生产井压降漏斗内，就会推动地层砂 向井底运移，两者相互作用加剧汽窜。

为了有效抑制井间汽窜干扰、提高油井纵向及平面剩余油动用程度，在油层认识 较清楚的情况下可实施暂堵调剖措施。目前针对油井动用不均、汽窜干扰问题主要采取暂 堵调剖剂，在油层条件下，有选择性的，对中低渗透层进行保护，而在地层深部对高渗层封 堵，迫使注入蒸汽转向，达到启动潜力层、遏制蒸汽单向突进并扩大蒸汽的波及体积，从而 达到缓解汽窜、消除井间干扰、扩大注入蒸汽波及体积、提高周期采油量的目的。

目前暂堵调剖剂主要分为7类：冻胶类、凝胶类、微球类、颗粒类、沉淀类、泡沫类和 微生物类。

1.冻胶型暂堵调剖剂:冻胶类调剖剂是聚合物冻胶类堵剂，是目前国内外使用最多、 应用最广的一类堵剂，由聚合物溶液和适当的交联剂形成具有空间网状结构的物质而成 的。可用的聚合物包括合成聚合物、天然改性聚合物、生物降解聚合物等，它们的共同特点 是溶于水，在水中有优良的增粘性，线性大分子链上都有极性基团，能与多价金属离子或有 机基团反应，生成体型交联产物冻胶，形成冻胶后，粘度大幅度增加，丧失流动性。交联剂可 用高价金属离子形成的多核羟桥络离子或低分子醛类化合物等。目前大量使用的冻胶型调 剖体系都是以部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）为主剂，以Cr³⁺、Al³⁺、酚醛树脂、苯酚以及间苯二 酚等为交联剂的体系。

2.凝胶型暂堵调剖剂:凝胶是固态或半固态的胶体体系，具有由胶体颗粒、高分 子或表面活性剂分子互相连接形成的空间网状结构，结构空隙中充满了液体，液体被包在 其中固定不动，使体系失去流动性，其性质介于固体和液体之间。凝胶分为刚性凝胶和弹性 凝胶两大类，硅酸凝胶是油田常用的凝胶之一。在稀的硅酸溶液中加人电解质或在适当含 量的硅酸盐溶液中加入酸，则生成硅酸凝胶，该凝胶透明且有弹性，其强度足以阻止通过地 层的水流。

3.聚合物微球暂堵调剖剂:聚合物微球技术是近年来发展起来的一种新型调剖技 术，其优点包括受外界影响小，可以直接用污水配制，耐高温高盐，以及注入无粘度、无污 染、成本较低等。聚合物微球的调驱机理是交联聚合物微球是纳米级/微米级微球，对油层 孔喉直径，其初始粒径满足“进得去”的要求；微球经过水化溶胀后，能达到封堵大孔喉的粒 径要求，且具有一定的强度，满足对地层大孔喉“堵得住”的要求，使后续液流发生转向；微 球具有弹性，在一定压力下变形并向前移动到地层深部，满足了调驱剂能够进入地层深部 发挥作用的要求。

4.颗粒类暂堵调剖剂:主要包括土类，如土、粘土等；非体膨型颗粒，如果壳、石灰 乳、青石粉等；体膨型的颗粒，如轻度交联的聚丙烯酰胺、聚乙烯醇粉，以及最近研制成功的 预交联凝胶颗粒等。这类堵剂的调堵作用机理主要是物理堵塞作用，包括捕集作用、絮凝作 用等。体膨型颗粒遇水膨胀，增强了其封堵能力，更适用于裂缝和大孔道的封堵。