[发明专利]调剖体系及其使用方法

说明书

本发明属于石油开采领域，涉及一种调剖体系及其使用方法，该调剖体系的组分包含：水溶性聚合物、交联剂和水，所述水溶性聚合物选自聚醚胺中的至少一种，聚醚胺的数均分子量小于1000。与常用的聚合物亲水凝胶堵水调剖体系不同，本发明的调剖体系没有“固水”的作用，使用时的交联反应产物不亲水并且具有粘性，从而会自发地从水中析出并吸附在岩石表面，改变岩石表面的润湿性和渗流性能。

技术领域

本发明属于石油开采领域，涉及一种调剖体系及其使用方法。

背景技术

国内的主要油田都属于陆相沉积，储层非均质性严重，在注水开发过程中，由于驱替流体优先沿着渗透率较高的部位流动，波及不到渗透率较低的部位，从而造成油田采收率较低；同时，驱替流体沿着高渗透部位的突进，造成了注入流体的无效循环，国内东部几个大油田的综合含水量超过90％，这给地面系统带来沉重负荷与很高的操作成本。化学驱(聚合物驱、三元复合驱)的主要作用之一也是利用驱替流体的流变性来改善储层非均质性，并取得了成功，但在化学驱后储层的非均质性会更严重。因此，继续有效开采地下约50％剩余储量的原油的关键是开发能够控制流体突进，扩大波及效率的堵水调剖技术。堵水调剖技术在水驱、化学驱过程中广泛使用，应用原理是控制适当的条件，使注入的流体(包括成胶组分和水)形成具有一定强度的凝胶，这种凝胶是亲水的，外观上起到“固水”的作用，堵塞岩石孔隙。

最早使用的是无机凝胶。例如CN1097451A公开了以硅酸钠为主体，胺盐为活化剂的硅酸凝胶调剖体系，CN1132890C公开了以硫铝酸盐、硬石膏、生石灰、糖蜜等多种组分构成的无机凝胶调剖体系。虽然无机凝胶价格便宜，但形成的凝胶脆性强、粘弹性弱，因此应用范围有限。

有机凝胶是由高分子量聚合物和交联剂形成的凝胶体系，聚合物主要为部分水解的聚丙烯酰胺，所用的交联剂主要有两类，一类是酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、酚胺树脂，另一类是过渡金属有机交联剂，主要由Al³⁺、Cr³⁺、Ti⁶⁺、Zr⁴⁺等金属离子与适当的螯合剂形成。例如CN1221628C公开了由聚丙烯酰胺和有机交联剂苯酚、多乙烯多胺组成的有机凝胶；CN102559159A公开了一种由聚丙烯酰胺和酚醛树脂交联的凝胶体系，该调剖剂吸水膨胀，强度高，但选择性差，容易造成储层伤害。

聚丙烯酰胺和交联剂直接反应成胶速度过快，地面施工困难，因此又发明了延缓交联的凝胶体系。CN102807849A公开的冻胶型堵剂采用乌洛托品缓释甲醛，并通过柠檬酸调节体系pH值来控制释放甲醛速度，实现延缓成胶。CN103602325A提供了一种竞争包合剂，通过竞争包合剂与环糊精的包合常数，来调控苯酚的释放速度，从而延缓凝胶的成胶时间。CN102965088A公开了一种疏水缔合聚合物和柠檬酸铝凝胶体系，利用缓凝剂苹果酸钠实现了延缓交联，这有利于调剖体系的大剂量注入和深部调剖。

凝胶调剖体系的缺点是地下成胶不易控制，地面成胶又往往注入困难。为解决这个问题，本领域又发明了体膨颗粒类调剖体系(CN103205247A)，该体系是在聚合物单体聚合的同时进行部分交联反应，制成颗粒。调剖颗粒注入地层后遇水膨胀堵塞孔隙，起到堵水调剖作用，但体膨颗粒强度低剪切易破碎。另外，还提出了一种核壳型无机/有机聚合物复合微球调剖驱油剂(CN102485830A)，单体在无机纳米颗粒(如二氧化硅)的表面聚合，形成聚合物包覆的微球颗粒，该体系具有良好的耐高温高盐性和膨胀性，然而这种复合调剖微球使用时需要配成悬浮体系，对注入设备有更高要求。

以上凝胶类和体膨颗粒类调剖剂都是利用亲水聚合物的“固水”作用实现堵水调剖，如上所述地，凝胶调剖体系的缺点是地下成胶不易控制，地面成胶又注入困难，而体膨颗粒类调剖剂组分复杂，对注入设备要求高。因此，为了改善上述问题，有必要开发新的堵水调剖体系。

发明内容