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CN103820089B - 乳化沥青选择性堵水剂及其制备方法 - Google Patents

乳化沥青选择性堵水剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种乳化沥青选择性堵水剂及其制备方法。以重量百分比计，该堵水剂具有以下成分组成：苯甲酸3‑6%，失水山梨醇单油酸酯0.5‑2.0%、异丙醇6‑10%，沥青10‑40%，牛脂丙烯二胺0.1‑1.0%，聚丙烯酰胺0.1‑0.3%，余量为水。本发明还提供了上述堵水剂的制备方法以及采用该乳化沥青选择性堵水剂的堵水方法。本发明所提供的乳化沥青选择性堵水剂的乳化效果好、封堵效果好，具有较好的选择性堵水作用。

Description

乳化沥青选择性堵水剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种乳化沥青选择性堵水剂及其制备方法，属于石油化工技术领域。
背景技术
在油田开发过程中，尤其是开发中、后期，常常会遇到油井出水的问题。由于油井出水，使得油层能量降低，降低油层的最终采收率。油井堵水的目的是控制产水层中水的流动和改变水驱油中水的流动方向，改善注水井吸水的不均匀性，从而提高注水井纵向的波及系数，增加油田的可采储量和提高油田注水开发阶段的采出程度，提高水驱效率，使油田的产水量在某一时间内下降或稳定，以保持油田增产或稳产。
油田化学堵水剂从无机凝胶到有机高分子凝胶，已经开发出十几种配方，但现场应用效果受到自身选择性的影响，容易成油层伤害，污染地层，成功率较低。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种乳化沥青选择性堵水剂及其制备方法，通过向沥青中添加各种成分的方式得到一种乳化效果好、封堵率高的选择性堵水剂。
本发明的目的还在于提供一种采用上述堵水剂的堵水方法。
为达到上述目的，本发明提供了一种乳化沥青选择性堵水剂，以重量百分比计，该乳化沥青选择性堵水剂的原料具有以下成分组成：苯甲酸3-6％，失水山梨醇单油酸酯0.5-2.0％、异丙醇6-10％，沥青10-40％，牛脂丙烯二胺0.1-1.0％，聚丙烯酰胺0.1-0.3％，余量为水。
根据本发明的具体实施方案，上述乳化沥青选择性堵水剂中的沥青可以针对不同的油藏进行选择，优选地，所采用的沥青的软化点小于或等于目的油藏的油藏温度。
本发明还提供了上述乳化沥青选择性堵水剂的制备方法，其包括以下步骤：
将异丙醇、失水山梨醇单油酸酯加入温度为30-35℃的反应釜中，搅拌20-30分钟；
将苯甲酸加入反应釜中，均匀搅拌20-30分钟；
将水加入反应釜中，将反应釜温度调至40-50℃；
将聚丙烯酰胺加入反应釜中，均匀搅拌60-90分钟，将反应釜温度调至15-20℃；
将粉末状的沥青和牛脂丙烯二胺(聚氧乙烯牛脂丙烯二铵)加入到反应釜中，均匀搅拌20-30分钟，得到所述乳化沥青选择性堵水剂。
根据本发明的具体实施方案，上述制备方法可以按照以下步骤进行：
(1)依据药剂配比定量准备各试剂；
(2)启动反应釜，并将温度控制在30-35℃；
(3)定量称取的异丙醇、失水山梨醇单油酸酯加入反应釜，搅拌20-30分钟；
(4)缓慢加入定量称取的苯甲酸至反应釜，均匀搅拌20-30分钟；
(5)定量称取的水加入反应釜，将反应釜温度调至40-50℃；
(6)定量称取的聚丙烯酰胺加入反应釜，均匀搅拌60-90分钟，将反应釜温度调至15-20℃；
(7)使用胶体磨制得到沥青粉，将沥青粉和牛脂丙烯二胺一起定量加入到反应釜，均匀搅拌20-30分钟，即合成符合要求的乳化沥青选择性堵水剂。
本发明还提供了一种采用上述乳化沥青选择性堵水剂的堵水方法，其包括以下步骤：将乳化沥青选择性堵水剂配制成浓度为20-59％的堵水剂溶液，然后注入油田地层之中。具体的注入可以按照现有方式进行。
在上述堵水方法中，优选地，堵水剂的用量依据以下公式确定：
Q＝3.14R2HФ
其中，Q为堵水剂总用量，单位为m3；R为处理半径，单位为m；H为处理厚度，单位为m；Ф为地层孔隙度，单位为％。
本发明针对当前油田进入开发后期油井普遍含水较高的现状提供了一种改性乳化沥青选择性堵水剂，该堵水剂组能够有选择性的封堵水流通道，且对油流通道伤害较小，并能持久地对水流通道进行封堵，达到降低油井含水，提高原油采收率的目的。具有配制方法简便，操作简单，乳封堵效果好，对油层无伤害，不污染地层的特点。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种乳化沥青选择性堵水剂，以重量百分比计，其原料包括以下成分组成：苯甲酸4％，失水山梨醇单油酸酯1.0％，异丙醇7％，沥青20％，牛脂丙烯二胺0.6％，聚丙烯酰胺0.2％，余量为水。
本实施例提供的乳化沥青选择性堵水剂是按照以下步骤制备的：
(1)依据药剂配比定量准备各试剂；
(2)启动反应釜，并将温度控制在30℃；
(3)定量称取异丙醇、山梨醇单油酸酯加入反应釜，搅拌20分钟；
(4)缓慢加入定量称取的苯甲酸至反应釜，均匀搅拌25分钟；
(5)定量称取水加入反应釜，将反应釜温度调至40℃；
(6)定量称取聚丙烯酰胺加入反应釜，均匀搅拌60分钟，将反应釜温度调至20℃；
(7)使用胶体磨制得到沥青粉(软化点为45℃)，将沥青粉和牛脂丙烯二胺一起定量加入到反应釜，均匀搅拌20分钟，即合成符合要求的乳化沥青选择性堵水剂。
按照上述步骤制得的选择性堵水剂在锦州采油厂锦2-丙5-2105井进行堵水作业，堵水前该井含水89％，日产油1.3吨，油层温度56℃，地层孔隙度Ф为22.6％，油井的处理厚度H为3.6m，油井的处理半径设计R为6m：
堵水剂的用量Q＝3.14R2HФ＝3.14×62×3.6×22.6％＝92(m3)。
使用乳化沥青选择性堵水剂注入量为92m3，封堵后该井含水73.9％，日产油8.5吨，增油降水效果明显。
实施例2
本实施例提供了一种乳化沥青选择性堵水剂，以重量百分比计，其原料包括以下成分组成：苯甲酸5％，失水山梨醇单油酸酯1.5％，异丙醇8％，沥青15％，牛脂丙烯二胺0.8％，聚丙烯酰胺0.3％，余量为水。
本实施例提供的乳化沥青选择性堵水剂组合物是按照以下步骤制备的：
(1)依据药剂配比定量准备各试剂；
(2)启动反应釜，并将温度控制在35℃；
(3)定量称取的异丙醇、山梨醇单油酸酯加入反应釜，搅拌30分钟；
(4)缓慢加入定量称取的苯甲酸至反应釜，均匀搅拌30分钟；
(5)定量称取的水加入反应釜，将反应釜温度调至50℃；
(6)定量称取聚丙烯酰胺加入反应釜，均匀搅拌70分钟，将反应釜温度调至20℃；
(7)使用胶体磨制得到沥青粉(软化点为60℃)，将沥青粉和牛脂丙烯二胺一起定量加入到反应釜，均匀搅拌30分钟，即合成符合要求的乳化沥青选择性堵水剂。
按照上述步骤在高升采油厂雷64-26-26井进行堵水作业，堵水前该井含水86％，日产油3.7吨，油层温度72℃，地层孔隙度Ф为21.4％，油井的处理厚度H为5.2m，油井的处理半径设计R为5m：
堵水剂的用量Q＝3.14R2HФ＝3.14×62×5.2×21.4％＝126(m3)。
使用乳化沥青选择性堵水剂注入量为126m3，封堵后该井含水62％，日产油15.6吨，增油降水效果明显。
测试例 乳化沥青选择性堵水性能评价
1、与水的混溶性
在常温下将实施例1中的乳化沥青选择性堵水剂和水以不同体积配比混合后，观察其混溶性，实验结果见表1。由试验结果可以看出，乳化沥青选择性堵水剂与水具有良好的配伍性，使用时可与水以任意比例混合成均匀的乳状液。
2、油溶性评价
在56℃条件下，将不同质量的乳化沥青选择性堵水剂分别加入到1000mL油田生产的轻质原油中，每间隔0.5h搅拌一次，6h后过滤称重，计算在油中的溶解率，实验结果见表2。
表1乳化沥青堵水剂与水混溶性的实验结果
乳化沥青堵水剂 水试验结果
1:1 均匀乳状液
1:2 均匀乳状液
1:3 均匀乳状液
2:1 均匀乳状液
3:1 均匀乳状液
表2乳化沥青堵水剂的油溶性实验结果
乳化沥青堵水剂加入量/g 溶解率/％
100 97.2
200 93.6
300 91.4
400 83.6
500 78.5
实验结果表明，油田生产的轻质原油对乳化沥青选择性堵水剂具有良好的溶解性，可使200g乳化沥青选择性堵水剂溶解率达到93.6％，而在水中完全不溶。因此，本发明提供的乳化沥青选择性堵水剂具有堵水不堵油的选择性。

Claims (5)

1.一种乳化沥青选择性堵水剂，以重量百分比计，该乳化沥青选择性堵水剂的原料具有以下成分组成：苯甲酸3-6％，失水山梨醇单油酸酯0.5-2.0％，异丙醇6-10％，沥青10-40％，牛脂丙烯二胺0.1-1.0％，聚丙烯酰胺0.1-0.3％，余量为水。
2.根据权利要求1所述的乳化沥青选择性堵水剂，其中，所述沥青的软化点小于或等于目的油藏的油藏温度。
3.权利要求1所述的乳化沥青选择性堵水剂的制备方法，其包括以下步骤：
将异丙醇、失水山梨醇单油酸酯加入温度为30-35℃的反应釜中，搅拌20-30分钟；
将苯甲酸加入反应釜中，均匀搅拌20-30分钟；
将水加入反应釜中，将反应釜温度调至40-50℃；
将聚丙烯酰胺加入反应釜中，均匀搅拌60-90分钟，将反应釜温度调至15-20℃；
将粉末状的沥青和牛脂丙烯二胺加入到反应釜中，均匀搅拌20-30分钟，得到所述乳化沥青选择性堵水剂。
4.一种采用权利要求1所述的乳化沥青选择性堵水剂的堵水方法，其包括以下步骤：将乳化沥青选择性堵水剂配制成浓度为20-59％的堵水剂溶液，然后注入油田地层之中。
5.根据权利要求4所述的堵水方法，其中，所述堵水剂的用量依据以下公式确定：
Q＝3.14R2HФ
其中，Q为堵水剂总用量，单位为m3；
R为处理半径，单位为m；
H为处理厚度，单位为m；
Ф为地层孔隙度，单位为％。
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