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CN115074097B - 一种可深部调剖无机颗粒凝胶的流体及其制备方法和应用 - Google Patents

一种可深部调剖无机颗粒凝胶的流体及其制备方法和应用 Download PDF

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CN115074097B
CN115074097B CN202210620301.9A CN202210620301A CN115074097B CN 115074097 B CN115074097 B CN 115074097B CN 202210620301 A CN202210620301 A CN 202210620301A CN 115074097 B CN115074097 B CN 115074097B
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Abstract

本发明公开了一种可深部调剖无机颗粒凝胶的流体及其制备方法和应用,流体包括无机聚合成胶主剂和包裹胶囊激发体系,聚合成胶主剂包括聚合氯化铝或聚合硫酸铁或聚合氯化铝铁中的一种或多种混合组成,包裹胶囊激发体系包括尿素或乌洛托品中的一种或两种混合组成并加工形成的胶囊包裹物。本发明在碱性条件下反应生成无机凝胶可实现地层的封堵调剖,采用尿素或乌洛托品在地层温度条件下分解形成碱性水溶液促使无机类聚合物生成无机凝胶,将尿素或乌洛托品采用胶囊进行包裹,利用微胶囊的缓释性能延长尿素或乌洛托品在水中的释放时间,从而延迟无机颗粒凝胶的成胶时间,使该流体有足够的时间到达地层深部,实现无机颗粒凝胶在地层的深部调剖。

Description

一种可深部调剖无机颗粒凝胶的流体及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于油藏增产领域过程中调剖技术领域,特别是涉及一种可深部调剖无机颗粒凝胶的流体及其制备方法和应用。
背景技术
稠油在世界油气资源中占有较大的比例,热水和蒸汽一直是稠油油藏热采的主要开采方式。稠油与蒸汽等热流体混合后可以吸收热量,稠油黏度大幅度降低,稠油在地层中具有良好的流动性,使稠油更容易从地层中开采出来。在经过了长期的注热(蒸汽、热水等)开发之后,地层中形成了许多的高渗大孔道。注入的蒸汽大部分通过这些高渗孔道过早地在生产井突破,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。此外,随着汽窜井排液量增加,注采井之间的温度差变大,并引起油井出砂,严重时还会导致边底水突进,除了影响正常的生产外,还会损坏管柱等设备,造成巨大经济损失。
为解决注蒸汽开采稠油过程中的汽窜问题,需要对储层中发生汽窜的通道进行有效封堵,增加高渗通道内渗流阻力,使蒸汽沿着油藏内未波及的低渗通道流动,波及未动用区域内稠油,提高稠油蒸汽开采采收率。目前,封堵蒸汽汽窜的主要方法包括机械封堵和化学封堵两种方法。机械封堵是指通过下入井下工具、封隔器等,对汽窜部分进行封堵,但作业难度大,封堵效果不理想。为降低施工难度,实现深部调堵,降低作业成本,目前现场往往采用化学封堵的工艺方法,即将化学封堵剂通过生产井注入生产层,化学剂会优先进入渗透率高、渗流阻力小的汽窜通道,通过在岩石孔隙和喉道内堵塞、不急和吸附等作用,对汽窜通道进行封堵,增大其中的渗流阻力,有效阻止蒸汽沿高渗层的窜流,使之能进入先前未波及到的低渗部位,开发未波及到的稠油油藏,通过提高波及效率来提高稠油采收率。
深部调剖技术主要通过运用化学调剖剂在深部的封堵来调节储层深部纵向和横向的矛盾,能使注入流体在地层深部由高吸入量的高渗层向低吸入量的中低渗层间流动,以此来扩大深部注入流体的波及系数,驱替因深部地层物理性质差异而形成的未波及未动用剩余油。一般来讲,深部调剖技术的作用半径是普通调剖技术的2倍以上。稠油热采过程温度较高,因此对化学封堵剂封堵后的耐高温性能要求高,同时为了实现深部调剖,需要延长化学封堵剂的成胶时间。申请公布号CN102504777A中公开了一种延缓交联聚合物强凝胶深部调剖剂及其制备方法,该调剖剂按下述原料组成为:阴离子聚丙烯酰胺0.3%至0.6%、重铬酸钠0.1%至0.3%、亚硫酸钠0.15%至0.25%、水杨酸钠0.02%至0.1%、余量的水;其中,阴离子聚丙烯酰胺的分子量为400万至1000万、水解度为25%至30%。申请公布号CN102071003A中公开了一种耐高温延缓交联聚合物深部调剖剂,配方由阴离子型部分水解聚丙烯酰胺、苯酚、乌洛托品和硫脲组成,各组分重量比:阴离子型部分水解聚丙烯酰胺(分子量1600-2500万,水解度25%-30%)∶苯酚∶乌洛托品∶硫脲为0.2%∶0.03%∶0.15%∶0.005%-0.02%,余量用淡水补充。除了有机聚合物外,也采用无机凝胶作为调剖剂。申请公布号CN102504777A中公开了一种延迟沉淀颗粒凝胶调剖剂及其生产方法,一种用于水井调剖或油井堵水的延迟沉淀颗粒凝胶调剖剂,其特征在于按原料质量百分比组成为:5%至30%的铁铝类金属盐、1%至10%的乌洛托品和余量的水;其中,铁铝类金属盐为三氯化铝、三氯化铁、硫酸铝、硫酸铁、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝铁、聚合三氯化铁中的一种或一种以上的混合物。期刊《精细石油化工进展》在2017年第18卷第6期发表论文“高温低渗油藏无机凝胶深部调剖剂WJ-2的研制”,采用聚合氯化铝与活化剂尿素等制备了一种耐温抗盐的无机铝凝胶深部调剖剂,凝胶体系的配方为:8%聚合氯化铝、4%尿素、0.5%助剂。
从已有的深部调剖技术来看,主要集中于聚丙烯酰胺有机类凝胶的深部调剖技术,通过螯合金属盐,延缓金属盐与聚丙烯酰胺的交联时间从而实现深部调剖的目的。由于聚丙烯酰胺在泵入地层的炮眼及地层渗流中剪切破坏程度较大,到达地层深部后聚丙烯酰胺分子量大幅度降低,聚丙烯酰胺成胶能力降低,不利于深部成胶封堵高渗透地层。同时地层含有粘土等,由于聚丙烯酰胺和交联剂的分子结构特性容易在渗流过程中吸附在粘土表面,使达到地层深部的堵剂有效含量降低,也不利于深部成胶封堵高渗透地层。在部分地层水的高盐环境条件下,聚丙烯酰胺也很难与交联剂发生化学交联反应形成凝胶,难以在深部封堵高渗透层。同时聚丙烯酰胺凝胶的耐温性能较差,在稠油热采用的注入流体为蒸汽或热水条件下,聚丙烯酰胺凝胶很容易破胶失去封堵性能,因此在稠油热采领域应用受到限制。
利用聚合氯化铝或聚合硫酸铁或聚合氯化铝铁组成的无机类聚合物在碱性条件下反应生成无机凝胶可实现地层的封堵调剖,由于无机凝胶耐温性能强于聚丙烯酰胺凝胶,在稠油热采领域具有恒好的应用。这类无机类聚合物配制的水溶液成胶前粘度较低容易泵送,不受剪切破坏及地层水高含盐的影响,且价格便宜可大剂量使用,利用该无机类聚合物凝胶是稠油热采领域调剖发展方向之一。为延迟无机类聚合物在碱性条件下生成凝胶,采用尿素或乌洛托品在地层温度条件下的水溶液中形成碱性作为激发剂,从而实现调剖的目的,但从目前的研究和现场应用来看,尿素或乌洛托品在常温下分解速度较慢,但进入地层后在地层温度条件下分解速度较快并快速形成碱性环境,因此聚合氯化铝或聚合硫酸铁或聚合氯化铝铁这类无机类聚合物与尿素或乌洛托品形成混合溶液成胶时间相对于现场工程需求仍然较快,仅适合于近井地带的调剖,如何进一步降低尿素或乌洛托品这类激发剂在地层温度条件下分解速度,从而延迟碱性环境的形成时间是实现这类无机类聚合物凝胶深部调剖的关键技术之一。
发明内容
本发明提供了一种可深部调剖无机颗粒凝胶的流体及其制备方法和应用。
本发明所采用的技术方案是:
一种可深部调剖无机颗粒凝胶的流体,包括无机聚合成胶主剂、包裹胶囊激发体系、水。
其中,无机聚合成胶主剂采用无机聚合物,无机聚合成胶主剂包括聚合氯化铝或聚合硫酸铁或聚合氯化铝铁中的一种或多种混合物,含量为1%-30%(重量),以实现深部调剖无机颗粒凝胶流体的总重量计。
优选地,无机聚合成胶主剂含量为5%-20%(重量)。
其中,包裹胶囊激发体系包括囊芯颗粒、囊壁形成的胶囊包裹物,包裹胶囊激发体系含量为0.5%-15%(重量),以实现深部调剖无机颗粒凝胶流体的总重量计。
优选地,包裹胶囊激发体系含量为2%-10%(重量)。
其中,囊芯颗粒包括主要材料、辅助材料、去离子水,主要材料包括尿素或乌洛托品的一种或混合物,含量为10%-90%(重量),辅助材料包括微晶纤维素、羟丙甲基纤维素和吐温80,其中微晶纤维素含量为5%-50%(重量),羟丙甲基纤维素含量为0.2%-5%(重量),吐温80含量为0.2%至5%,去离子水含量为除去主要材料和辅助材料的剩余量,以囊芯颗粒制备过程时所需材料的总重量计;
所述的囊壁形成的胶囊包裹物包括主要材料、溶剂,主要材料采用乙基纤维素,含量为2%-20%(重量),溶剂由无水乙醇和甲苯混合溶液组成,无水乙醇含量为50%-90%(重量),甲苯含量为5%-30%(重量),以囊壁材料制备过程时所需材料的总重量计
优选地,主要材料含量为20%-70%(重量),微晶纤维素含量为10%-40%(重量),羟丙甲基纤维素含量为0.5%-3%(重量),吐温80含量为0.5%-3%(重量)
其中,水包括自来水、地层水或海水,含量为除去无机聚合成胶主剂和包裹胶囊激发体系的剩余量,以实现深部调剖无机颗粒凝胶流体的总重量计。
一种可深部调剖无机颗粒凝胶的流体的制备方法,包括包裹胶囊激发体系的制备方法及无机颗粒凝胶流体的配制方法;
包裹胶囊激发体系的制备方法包括囊芯颗粒制备、囊壁材料制备、包裹过程:
步骤一:囊芯颗粒制备:将吐温80加入到去离子水中形成吐温80水溶液,后在搅拌条件下将微晶纤维素和羟丙基甲基纤维素分别加入到吐温80水溶液,使两组分溶解或分散于吐温80水溶液,继续加入尿素或乌洛托品的一种或混合物搅拌均匀;采用挤出滚圆造粒法制备囊芯颗粒,即:1)挤压塑形:把准备好的湿料投入挤压仓内,选择出料口筛孔径为0.5毫米的过筛板,并启动挤压模式并打开冷却水循环以降低温度;所得条状物既为未成型的囊芯;2)塑形成团:将未成形的囊芯材料倒入滚圆机中并末过出料口和进料口,开启滚圆模式,将滚圆机转动速率调节至每分钟700转-1100转,查看囊芯滚圆程度直至囊芯材料中不出现粘结现象;将成形的囊芯再次放回滚筒中,选择干燥模式,并在不高于120℃的温度和进风速度1m3/h-5m3/h之间进行干燥,使得囊芯呈现干燥状态;
步骤二:囊壁材料制备:将无水乙醇和甲苯按照预定浓度混合均匀,在搅拌条件下把乙基纤维素缓缓倒入甲苯/乙醇混合液中,置于30℃-40℃恒温水浴锅内并搅拌均匀,直到乙基纤维素完全溶解于混合液中;
步骤三:把步骤一得到的囊芯颗粒置于滚圆机后开启包衣模式,把步骤二得到的囊壁材料倒在喷雾槽内;之后将物料控制温度设定在20℃-35℃,进风温度设定在40℃-50℃,当囊壁材料使用完毕后观察囊芯颗粒是否被包裹均匀;制备好微胶囊后,开启干燥模式,温度设定为30℃-40℃,干燥模式以微胶囊表面干燥为标准;将胶囊采用40目至60目大小的筛网进行筛选去除掉包衣过厚的微胶囊,即得到包裹胶囊激发体系;
无机颗粒凝胶流体的配制方法包括在搅拌条件下将无机聚合成胶主剂溶解于水中,待无机聚合成胶主剂搅拌均匀后加入通过步骤一、步骤二、步骤三得到的包裹胶囊激发体系并低速搅拌分散均匀后即形成实现深部调剖无机颗粒凝胶流体。
一种可深部调剖无机颗粒凝胶的流体的应用,按照常规调剖施工程序的方法送至地下地层中,该流体在顶替液作用下到达地层深部后,在地层温度条件下无机颗粒凝胶缓慢成胶,待无机颗粒凝胶成胶后,按照常规调剖施工完后的程序从地层中开采石油。
本发明的优点如下:
本申请的可深部调剖无机颗粒凝胶的流体,流体包括无机聚合成胶主剂和包裹胶囊激发体系以及水。无机聚合成胶主剂包括聚合氯化铝或聚合硫酸铁或聚合氯化铝铁中的一种或多种混合物,这类无机类聚合物在碱性条件下反应生成无机凝胶可实现地层的封堵调剖,但其在碱性环境条件下反应较快难以控制速度。为了实现无机聚合在地层中成胶,采用尿素或乌洛托品在地层温度条件下分解形成碱性水溶液促使无机类聚合物生成无机凝胶,但该方法仅适合于近井地带的封堵。为了进一步延迟无机颗粒凝胶的成胶时间实现深部调剖,需要延长尿素或乌洛托品在地层温度条件下分解速度,若将尿素或乌洛托品采用胶囊进行包裹,利用微胶囊的缓释性能延长尿素或乌洛托品在水中的释放时间,从而延迟无机颗粒凝胶的成胶时间,使该流体有足够的时间到达地层深部,实现无机颗粒凝胶在地层的深部调剖。
具体实施方式
下面将采用具体实施例来进一步描述本发明。然而,本发明并不受这些具体实施例的限制。
实施例
原料及其来源:
聚合氯化铝(PAC):重庆爱森化工有限公司
聚合硫酸铁(PAF):重庆爱森化工有限公司
聚合氯化铝铁(PAFC):重庆爱森化工有限公司
尿素:成都科龙化工有限公司
乌洛托品:成都科龙化工有限公司
微晶纤维素:成都科龙化工有限公司
羟丙甲基纤维素:成都科龙化工有限公司
吐温80:成都科龙化工有限公司
乙基纤维素:成都科龙化工有限公司
乙醇:成都科龙化工有限公司
甲苯:成都科龙化工有限公司
去离子水:实验室自制
自来水
测试性能和测试方法:
采用试管倒置法,将油藏深部调剖的流体放入一定温度的容器中,定期取出观察,试管与垂直方向成45°,观察凝胶失去流动性的状况,即为无机颗粒凝胶的成胶时间。
封堵性能测试:将填砂管充填40-70目的石英砂形成多孔介质,采用单管驱替实验装置测试无机凝胶成胶封堵前后热水和蒸汽的渗透率变化,根据渗透率变化计算不同条件无机颗粒凝胶堵剂的热水封堵率和蒸汽封堵率,封堵率越高封堵效果越好,有利于稠油热采热水和蒸汽的调剖。
式中:Ew为热水封堵率,%;Kw0为初始热水测渗透率,μm2;Kw1为胶凝后热水测渗透率,μm2
式中:Eg为蒸汽封堵率,%;Kg0为初始热水测渗透率,μm2;Kg1为胶凝后热水测渗透率,μm2
实施例1油藏深部调剖流体包括无机聚合成胶主剂和包裹胶囊激发体系,其中包裹胶囊激发体系的制备方法包括囊芯颗粒制备和囊壁材料制备以及包裹过程:
步骤一,囊芯颗粒制备:将吐温80加入到去离子水中形成吐温80水溶液,后在搅拌条件下将微晶纤维素和羟丙基甲基纤维素分别加入到吐温80水溶液,使两组分溶解或分散于吐温80水溶液,继续加入尿素或乌洛托品的一种或混合物搅拌均匀。采用挤出滚圆造粒法制备囊芯颗粒,即:1)挤压塑形:把准备好的湿料投入挤压仓内,选择出料口筛孔径为0.5毫米的过筛板,并启动挤压模式并打开冷却水循环以降低温度。所得条状物既为未成型的囊芯;2)塑形成团:将未成形的囊芯材料倒入滚圆机中并末过出料口和进料口,开启滚圆模式,将滚圆机转动速率调节至每分钟700-1100转,在适当时间查看囊芯滚圆程度直至囊芯材料中基本不出现粘结现象。将成形的囊芯再次放回滚筒中,选择干燥模式,并在不高于120℃的温度和进风速度1m3/h到5m3/h进行干燥,使得囊芯呈现干燥状态。
步骤二,囊壁材料制备:将无水乙醇和甲苯按照预定浓度混合均匀,在搅拌条件下把乙基纤维素缓缓倒入甲苯/乙醇混合液中,置于恒温水浴锅内(30-40℃)并搅拌均匀,直到乙基纤维素完全溶解于混合液中。
步骤三,包裹过程:把滚圆后的囊芯置于滚圆机后开启包衣模式,把包衣液倒在喷雾槽内。之后将物料控制温度设定在20-35℃,进风温度设定在40-50℃,当包衣液使用完毕后观察囊芯是否被包裹均匀。制备好微胶囊后,开启干燥模式,温度设定为30-40℃,干燥模式以微胶囊表面干燥为标准。将胶囊采用40至60目大小的筛网进行筛选去除掉包衣过厚的微胶囊,即得到包裹胶囊激发体系。
包裹胶囊激发体系I:
囊芯颗粒组分配比:尿素含量为50重量%,微晶纤维素含量为10重量%,羟丙甲基纤维素含量为1.5重量%,吐温80含量为1.5重量%,去离子水含量为37重量%。以囊芯颗粒制备过程时所需材料的总重量计。
囊壁材料组分配比:乙基纤维素含量为10重量%,乙醇含量为75重量%,甲苯含量为15重量%。以囊壁材料制备过程时所需材料的总重量计。
将包裹胶囊激发体系I中的配比按照S1囊芯颗粒制备、S2囊壁材料制备以及S3包裹过程操作方法即得到包裹胶囊激发体系I。
包裹胶囊激发体系II:
囊芯颗粒组分配比:尿素含量为60重量%,微晶纤维素含量为15重量%,羟丙甲基纤维素含量为1.5重量%,吐温80含量为1.5重量%,去离子水含量为22重量%。以囊芯颗粒制备过程时所需材料的总重量计。
囊壁材料组分配比:乙基纤维素含量为12重量%,乙醇含量为73重量%,甲苯含量为15重量%。以囊壁材料制备过程时所需材料的总重量计。
将包裹胶囊激发体系II中的配比按照S1囊芯颗粒制备、S2囊壁材料制备以及S3包裹过程操作方法即得到包裹胶囊激发体系II。
包裹胶囊激发体系III:
囊芯颗粒组分配比:乌洛托品含量为65重量%,微晶纤维素含量为10重量%,羟丙甲基纤维素含量为2.0重量%,吐温80含量为2.0重量%,去离子水含量为21重量%。以囊芯颗粒制备过程时所需材料的总重量计。
囊壁材料组分配比:乙基纤维素含量为15重量%,乙醇含量为70重量%,甲苯含量为15重量%。以囊壁材料制备过程时所需材料的总重量计。
将包裹胶囊激发体系III中的配比按照S1囊芯颗粒制备、S2囊壁材料制备以及S3包裹过程操作方法即得到包裹胶囊激发体系III。
包裹胶囊激发体系IV:
囊芯颗粒组分配比:乌洛托品含量为20重量%,尿素含量为25重量%,微晶纤维素含量为10重量%,羟丙甲基纤维素含量为1.5重量%,吐温80含量为1.5重量%,去离子水含量为21重量%。以囊芯颗粒制备过程时所需材料的总重量计。
囊壁材料组分配比:乙基纤维素含量为15重量%,乙醇含量为70重量%,甲苯含量为15重量%。以囊壁材料制备过程时所需材料的总重量计。
将包裹胶囊激发体系IV中的配比按照S1囊芯颗粒制备、S2囊壁材料制备以及S3包裹过程操作方法即得到包裹胶囊激发体系IV。
实施例2:在搅拌条件下将聚合铝10g溶解于自来水83g中,待聚合铝搅拌均匀后加入7g包裹胶囊激发体系I并低速搅拌分散均匀后即形成油藏深部调剖流体。为了对比延迟无机颗粒凝胶的效果,以包裹胶囊激发体系I中相同含量的尿素作为激发剂形成对比。包裹胶囊激发体系I作为激发剂可延长无机聚合铝颗粒凝胶在高温条件的成胶时间,且在多孔介质中对热水和蒸汽的封堵效果较好与相同含量的尿素作为激发剂的调剖流体封堵效果很接近。
不同温度成胶时间对比及封堵性能
实施例3:在搅拌条件下将聚合硫酸铁15g溶解于自来水75g中,待聚合铝搅拌均匀后加入10g包裹胶囊激发体系II并低速搅拌分散均匀后即形成稠油热采蒸汽或热水驱深部调剖无机颗粒凝胶流体。为了对比延迟无机颗粒凝胶的效果,以包裹胶囊激发体系II中相同含量的尿素作为激发剂的调剖流体形成对比。包裹胶囊激发体系II作为激发剂可延长无机聚合铝颗粒凝胶在高温条件的成胶时间,且在多孔介质中对热水和蒸汽的封堵效果较好与相同含量的尿素作为激发剂的调剖流体封堵效果很接近。
不同温度成胶时间对比及封堵性能
实施例4:在搅拌条件下将聚合氯化铝铁8g溶解于自来水75g中,待聚合铝搅拌均匀后加入5g包裹胶囊激发体系III并低速搅拌分散均匀后即形成稠油热采蒸汽或热水驱深部调剖无机颗粒凝胶流体。为了对比延迟无机颗粒凝胶的效果,以包裹胶囊激发体系III中相同含量的乌洛托品作为激发剂的调剖流体形成对比。包裹胶囊激发体系III作为激发剂可延长无机聚合铝颗粒凝胶在高温条件的成胶时间,且在多孔介质中对热水和蒸汽的封堵效果较好与相同含量的乌洛托品作为激发剂的调剖流体封堵效果很接近。
不同温度成胶时间对比及封堵性能
实施例5:在搅拌条件下将聚合氯化铝10g溶解于自来水82g中,待聚合铝搅拌均匀后加入8g包裹胶囊激发体系IV并低速搅拌分散均匀后即形成稠油热采蒸汽或热水驱深部调剖无机颗粒凝胶流体。为了对比延迟无机颗粒凝胶的效果,以包裹胶囊激发体系IV中相同含量的尿素和乌洛托品混合物作为激发剂的调剖流体形成对比。包裹胶囊激发体系IV作为激发剂可延长无机聚合铝颗粒凝胶在高温条件的成胶时间,且在多孔介质中对热水和蒸汽的封堵效果较好与相同含量的尿素和乌洛托品混合物作为激发剂的调剖流体封堵效果很接近。
不同温度成胶时间对比及封堵性能
实施例6:在搅拌条件下将聚合氯化铝铁12g溶解于自来水75g中,待聚合铝搅拌均匀后加入8g包裹胶囊激发体系II并低速搅拌分散均匀后即形成稠油热采蒸汽或热水驱深部调剖无机颗粒凝胶流体。为了对比延迟无机颗粒凝胶的效果,以包裹胶囊激发体系II中相同含量的尿素作为激发剂的调剖流体形成对比。包裹胶囊激发体系II作为激发剂可延长无机聚合铝颗粒凝胶在高温条件的成胶时间,且在多孔介质中对热水和蒸汽的封堵效果较好与相同含量的尿素作为激发剂的调剖流体封堵效果很接近。
不同温度成胶时间对比及封堵性能
指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种可深部调剖无机颗粒凝胶的流体,其特征在于:包括无机聚合成胶主剂、包裹胶囊激发体系、水;
所述的无机聚合成胶主剂采用无机聚合物,无机聚合成胶主剂包括聚合氯化铝或聚合硫酸铁或聚合氯化铝铁中的一种或多种混合物,含量为1%-30%(重量),以实现深部调剖无机颗粒凝胶流体的总重量计;
所述的包裹胶囊激发体系包括囊芯颗粒、囊壁形成的胶囊包裹物,包裹胶囊激发体系含量为0.5%-15%(重量),以实现深部调剖无机颗粒凝胶流体的总重量计;
所述的囊芯颗粒包括主要材料、辅助材料、去离子水,主要材料包括尿素或乌洛托品的一种或混合物,含量为10%-90%(重量),辅助材料包括微晶纤维素、羟丙甲基纤维素和吐温80,其中微晶纤维素含量为5%-50%(重量),羟丙甲基纤维素含量为0.2%-5%(重量),吐温80含量为0.2%至5%,去离子水含量为除去主要材料和辅助材料的剩余量,以囊芯颗粒制备过程时所需材料的总重量计;
所述的囊壁形成的胶囊包裹物包括主要材料、溶剂,主要材料采用乙基纤维素,含量为2%-20%(重量),溶剂由无水乙醇和甲苯混合溶液组成,无水乙醇含量为50%-90%(重量),甲苯含量为5%-30%(重量),以囊壁材料制备过程时所需材料的总重量计。
2.根据权利要求1所述的一种可深部调剖无机颗粒凝胶的流体,其特征在于:所述的无机聚合成胶主剂含量为5%-20%(重量)。
3.根据权利要求1所述的一种可深部调剖无机颗粒凝胶的流体,其特征在于:所述的包裹胶囊激发体系含量为2%-10%(重量)。
4.根据权利要求1所述的一种可深部调剖无机颗粒凝胶的流体,其特征在于:所述的尿素或乌洛托品的一种或混合物含量为20%-70%(重量),微晶纤维素含量为10%-40%(重量),羟丙甲基纤维素含量为0.5%-3%(重量),吐温80 含量为0.5%-3%(重量);
所述的乙基纤维素含量为5%-15%(重量),无水乙醇含量为60%-85%(重量),甲苯含量为10%-20%(重量)。
5.根据权利要求1所述的一种可深部调剖无机颗粒凝胶的流体,其特征在于:所述的水包括自来水、地层水或海水,含量为除去无机聚合成胶主剂和包裹胶囊激发体系的剩余量,以实现深部调剖无机颗粒凝胶流体的总重量计。
6.一种权利要求1所述的可深部调剖无机颗粒凝胶的流体的制备方法,其特征在于:包括包裹胶囊激发体系的制备方法及无机颗粒凝胶流体的配制方法;
包裹胶囊激发体系的制备方法包括囊芯颗粒制备、囊壁材料制备、包裹过程:
步骤一:囊芯颗粒制备:将吐温80加入到去离子水中形成吐温80水溶液,后在搅拌条件下将微晶纤维素和羟丙基甲基纤维素分别加入到吐温80水溶液,使两组分溶解或分散于吐温80水溶液,继续加入尿素或乌洛托品的一种或混合物搅拌均匀;采用挤出滚圆造粒法制备囊芯颗粒,即:1)挤压塑形:把准备好的湿料投入挤压仓内,选择出料口筛孔径为0.5毫米的过筛板,并启动挤压模式并打开冷却水循环以降低温度;所得条状物既为未成型的囊芯;2)塑形成团:将未成形的囊芯材料倒入滚圆机中并末过出料口和进料口,开启滚圆模式,将滚圆机转动速率调节至每分钟700转-1100转,查看囊芯滚圆程度直至囊芯材料中不出现粘结现象;将成形的囊芯再次放回滚筒中,选择干燥模式,并在不高于120℃的温度和进风速度1m3/h-5m3/h之间进行干燥,使得囊芯呈现干燥状态;
步骤二:囊壁材料制备:将无水乙醇和甲苯按照预定浓度混合均匀,在搅拌条件下把乙基纤维素缓缓倒入甲苯/乙醇混合液中,置于30℃-40℃恒温水浴锅内并搅拌均匀,直到乙基纤维素完全溶解于混合液中;
步骤三:把步骤一得到的囊芯颗粒置于滚圆机后开启包衣模式,把步骤二得到的囊壁材料倒在喷雾槽内;之后将物料控制温度设定在20℃-35℃,进风温度设定在40℃-50℃,当囊壁材料使用完毕后观察囊芯颗粒是否被包裹均匀;制备好微胶囊后,开启干燥模式,温度设定为30℃-40℃,干燥模式以微胶囊表面干燥为标准;将胶囊采用40目至60目大小的筛网进行筛选去除掉包衣过厚的微胶囊,即得到包裹胶囊激发体系;
无机颗粒凝胶流体的配制方法包括在搅拌条件下将无机聚合成胶主剂溶解于水中,待无机聚合成胶主剂搅拌均匀后加入通过步骤一、步骤二、步骤三得到的包裹胶囊激发体系并低速搅拌分散均匀后即形成实现深部调剖无机颗粒凝胶流体。
7.一种权利要求1所述的可深部调剖无机颗粒凝胶的流体的应用,其特征在于:按照常规调剖施工程序的方法送至地下地层中,该流体在顶替液作用下到达地层深部后,在地层温度条件下无机颗粒凝胶缓慢成胶,待无机颗粒凝胶成胶后,按照常规调剖施工完后的程序从地层中开采石油。
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