[发明专利]颗粒型聚合物窜流通道封堵剂及其制备方法

说明书

本发明属于石油开采领域，具体涉及一种颗粒型聚合物窜流通道封堵剂及其制备方法，颗粒型聚合物窜流通道封堵剂，包括下述质量份组分：硫铝酸盐水泥熟料100份、预处理的聚丙烯纤维0.5‑2份；硅酸钠0.8‑2份、甲酸钾0.8‑2份。本发明得到的一种颗粒尺寸可调的颗粒型封堵剂，通过调节颗粒尺寸能够对施工目的层位做到“堵而不死”。且有效期和水泥接近。相比较有机凝胶类和非固结固体颗粒堵剂，具有明显的高强度封堵优势，以及颗粒与颗粒、颗粒与地层原始孔隙壁能整体固结，能够形成渗透率可调、抗剪切破坏的人造砂体，抑制后续注水或注聚窜流。本发明产品只需要随现场用聚合物溶液注入地层，施工工艺简单。

技术领域

本发明属于石油开采领域，具体涉及一种颗粒型聚合物窜流通道封堵剂及其制备方法。

背景技术

聚合物驱油在我国中东部地区油田广泛应用。在注水井注入聚合物(通常是阴离子型聚丙烯酰胺)溶液，可将油层中的原油驱替至产油井。理论上注聚合物驱可将原油采收率提高15％以上。

聚合物驱实际实施时，希望注入的聚合物溶液均匀第向四周的油井推进(通常是一口注入井周边四口油井)。由于油层中存在先天的不均匀性，及后期注水冲刷形成的油水井间大孔道(即窜流通道)，聚合物溶液会迅速由注水井窜流至某一口油井，导致聚合物驱油效果降低。为此需要封堵聚合物窜流通道，即从注水井或采油井向油层中注入封堵药剂(简称封堵剂或堵剂)将窜流通道封堵。

目前的封堵药剂主要有：

(1)有机凝胶类堵剂，由聚合物溶液和交联剂组成，注入时是真溶液，注入地层后交联形成类似果冻的凝胶。也有采用地下聚合凝胶。虽具有良好的注入性，但其药剂体系注入地层时，受地层水的大量稀释影响，实际的封堵强度远低于地面配置浓度的预期封堵强度，甚至可能出现调剖剂无法成胶。

(2)非固结固体颗粒，固体颗粒随药剂体系注入至地层深部，通过颗粒或颗粒堆积堵塞大孔道。这类固体颗粒可以是物性稳定的橡胶颗粒、可遇水膨胀的体膨颗粒、粉煤灰、石灰粉。这类堵剂形成的堆积很松散，很容易被冲散。

(3)水泥类，注入地层后能够凝固，有效期长。但存在油层被完全封堵的风险。而封堵聚合物窜流通道要求是显著降低窜流通道的渗透率，但不能将油层堵到渗透率几乎为零。此外常规油井水泥施工时需要自来水混配，因为常规油井水泥在聚合物溶液中不凝固，而注聚合物井附近通常没有自来水，施工不易操作。此外油井水泥的高价盐促凝剂在聚合物溶液几乎不起作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种颗粒型聚合物窜流通道封堵剂及其制备方法，从而实现对聚合物窜流通道进行封堵同时又“堵而不死”，可有效克服现有聚合物窜流通道封堵药剂产品的不足。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种颗粒型聚合物窜流通道封堵剂，包括下述质量份组分：硫铝酸盐水泥熟料100份、预处理的聚丙烯纤维0.5-2份；硅酸钠0.8-2份、甲酸钾0.8-2 份。

所述的预处理的聚丙烯纤维采用下述方式制备：将聚丙烯纤维、三乙醇胺，混拌均匀；加入小粒径硫铝酸盐水泥熟料进行研磨，聚丙烯纤维表面被磨毛，并沾上或嵌入了硫铝酸盐水泥熟料粉末，用0.01mm筛过滤掉多余的小粒径硫铝酸盐水泥熟料粉末，得到所需预处理的聚丙烯纤维；其中，所述的聚丙烯纤维、三乙醇胺以及小粒径硫铝酸盐水泥熟料的质量比为1:0.1:10；小粒径硫铝酸盐水泥熟料的粒径Ф0.01mm。

所述的硫铝酸盐水泥熟料的粒径为Ф0.1～2mm。

所述的聚丙烯纤维的直径30～60um，长为3～9mm。

本发明还包括一种所述的颗粒型聚合物窜流通道封堵剂的制备方法，采用下述步骤：称取组分量硫铝酸盐水泥熟料、预处理的聚丙烯纤维、硅酸钠、甲酸钾，依次加入干粉混拌机内，混拌10～30分钟即得。