一種酸化暫堵轉向劑及其使用方法技術

本發明專利技術提供了一種酸化暫堵轉向劑及其使用方法，酸液暫堵轉向劑由占總質量4?6％的十二烷基苯磺酸鈣、1?3％的納米二氧化硅、40?60％的柴油和其余量為油田注入水混合而成，各組分的質量百分含量之和為100％。首先在地面將十二烷基苯磺酸鈣加入柴油中并與水按照體積比為4∶6～6∶4的比例混合，加入納米二氧化硅以3000r/min以上的速度攪拌形成乳狀液暫堵轉向劑，采用活塞泵注入地層，注入量為設計酸化半徑范圍內高滲透層孔隙體積的30％，再注入油田注入水作為隔離液段塞，最后注入土酸酸液體系進行酸化施工。

【技術實現步驟摘要】

：本專利技術涉及一種酸化暫堵轉向劑及其使用方法，用于重復酸化或是滲透率極差較大的油層酸化作業過程中的酸液暫堵轉向。
技術介紹
：在同井同層多次采用酸化處理措施中，由于儲層滲透率的差異，使得大量的酸液進入高滲透層，高滲透油層中的儲層礦物被酸液大量溶解，使射孔層段井筒變大；膠結物、基質或粘土礦物、長石等溶解后，大量砂粒脫落，這些砂粒一部分隨注入液進入儲層的孔隙中，隨流體運移，在重力作用下進入井筒沉入井底，因日積月累，會使井底抬高，有時甚至使射孔層段變小；有時砂粒在井況工作制度發生變化時還會堵塞油管，增大流動阻力。而由于酸液主要進入高滲透層，又導致低滲透儲層無法獲得酸化處理，從而加重了儲層的非均質性，使得低滲透儲層中的原油難以被采出。因此重復酸化成功的一個關鍵是采取有效的轉向技術，即在酸化過程中暫堵高滲層，保證酸液注入中低滲透目的層。化學轉向因使用方便而被廣泛采用。化學轉向的技術關鍵是轉向劑，要求轉向劑能有效改變酸液的分布，又對地層傷害小。早期使用的轉向劑主要有蠟球，巖鹽等。蠟球主要是以石蠟、高壓聚乙烯、松香、重晶石等成分組成的混合物，而巖鹽主要是以氯化鈉、碳酸鈣顆粒組成的混合物，它們在地層中形成的濾餅雖可有效使酸液轉向，但注酸結束后濾餅不能完全為地層流體所溶解，存在潛在的地層傷害。目前使用較多的轉向劑是苯甲酸、油溶性樹脂、泡沫、粘彈性表面活性劑、可降解纖維等。苯甲酸、油溶性樹脂通過在地層中形成濾餅，封堵高滲透層或裂縫，迫使后續酸液轉向低滲層；當開井生產時，濾餅可在水或油中緩慢溶解，從而失去堵塞作用。苯甲酸和油溶性樹脂的缺點是顆粒剛性較強，形成的濾餅不致密，封堵效果有限，為此國內外學者對這些堵劑做了大量改進。自二十世紀九十年以來，泡沫在礫石充填井被廣泛用作替代顆粒的轉向劑，適應滲透率小于1.5μm2的地層，其缺點是施工時需配備制氮車，設備相對復雜，另外起泡性能易受酸化添加劑影響。粘彈性表面活性劑、可降解纖維主要適應碳酸鹽巖油藏轉向酸化。基于施工簡單、不會嚴重傷害油層等考慮，探索了乳狀液酸化轉向技術。
技術實現思路
：本專利技術的目的是要提供一種用于重復酸化的酸液暫堵轉向劑及其使用方法。本專利技術的目的是這樣實現的：酸液暫堵轉向劑由十二烷基苯磺酸鈣、納米二氧化硅、柴油和水構成，其中十二烷基苯磺酸鈣占總質量的4-6%，納米二氧化硅占總質量的1-3%，柴油占總質量的40-60%，其余量為油田注入水，各組分的質量百分含量之和為100%。以上述配方為基礎，專利技術者研究了以十二烷基苯磺酸鈣為乳化劑、以納米二氧化硅為界面穩定劑、以柴油為油相制備油包水乳狀液體系，在酸化施工前在地面配置乳狀液暫堵轉向體系，通過活塞泵注入地層，再注入隔離液段塞（水），再注入土酸段塞。乳狀液在注入地層后優先進入滲透率較高的儲層，在進一步乳化地層水以及后續的隔離液后，乳狀液粘度上升，增加了后續注入液體的流動阻力，從而依靠粘性作用和賈敏效應，暫堵高滲透層，迫使酸液進入低滲的目的層，而在酸化結束后土酸逐漸突破隔離液，與乳狀液中的納米二氧化硅發生反應，乳狀液暫堵劑的穩定性被破壞，產出的原油與乳狀液暫堵劑混合后體系粘度降低，堵塞被解除，油井恢復正常生產。依據本專利技術所述的酸化暫堵轉向劑的使用方法為：首先在地面將十二烷基苯磺酸鈣加入柴油中（十二烷基苯磺酸鈣占柴油總質量的10%），柴油再與水按照體積比為4∶6～6∶4的比例混合，在所述混合液中加入納米二氧化硅（占總質量的1-3%）以3000r/min以上的速度攪拌形成乳狀液暫堵轉向劑，采用活塞泵注入地層，注入量為設計酸化半徑范圍內高滲透層孔隙體積的30%，再注入油田注入水作為隔離液段塞，隔離液的注入量為1-2倍井筒體積，最后注入土酸酸液體系進行酸化施工。本專利技術的有益效果是：乳狀液暫堵轉向劑注入地層后可以通過增加粘度和賈敏效應暫時封堵高滲透層，同時酸化結束后由于二氧化硅與土酸酸液的反應和產出原油與乳狀液的混合使得體系粘度降低，堵塞容易解除。與現有技術相比，本專利技術具有下列優點：（1）暫堵轉向劑中的乳化劑十二烷基苯磺酸鈣和穩定劑納米二氧化硅可以形成穩定的油包水乳狀液，該乳狀液的粘度隨著油水比的降低而升高。（2）地面配置的乳狀液暫堵轉向劑粘度較低，易于注入，進入油層后乳化地層水和隔離段塞中的水后粘度上升，暫堵高滲透層。（3）隨著酸液突破隔離液可以與暫堵轉向劑中的納米二氧化硅發生反應，導致乳狀液穩定性破壞，同時油層中的產出油和乳狀液混合后也可以降低暫堵轉向劑的粘度，使得酸化施工結束后暫堵被解除，不會對油層造成傷害。具體實施方式：下面通過實施例來進一步說明本專利技術。實施例1稱量40g柴油，并在柴油中加入4g十二烷基苯磺酸鈣，配成活性柴油。然后將活性柴油與55g油田注入水混合，在混合液中加入1g納米二氧化硅以3000r/min的速度攪拌形成乳狀液暫堵轉向劑，各組分的重量百分含量之和為100%，用Brookfield粘度計測定90℃下不同剪切速率下乳狀液的粘度。從表中可以看出體系在高剪切速率下體系粘度較低，易于注入地層，在低剪切速率下粘度升高，可以起到暫堵的作用。表1不同剪切速率下乳狀液暫堵劑的粘度剪切速率，s-16.7813.5520.3240.6360.94121.86體系粘度，mPa.s2526.781652.571429.84838.04645.10409.52通過不同滲透率的并聯巖心流動實驗，評價暫堵劑對不同滲透率極差下巖心中液體的暫堵轉向能力：（1）選取不同滲透率的巖心，分別為100.5×10-3μm2、27.4×10-3μm2。實驗中將巖心并聯注水，測定水流經不同滲透率巖心時的分流率；（2）向巖心中注入0.3PV高滲透巖心孔隙體積的乳狀液暫堵劑，然后注水，再次測定水流經并聯巖心的分流率；（3）分別測定每塊巖心滲透率，考察乳狀液注入對巖心滲透率的影響。上述實驗中的注入速度均為0.3ml/min。并聯巖心注乳狀液前后滲透率和分流率的變化見表2。可以看出，由于乳狀液的選擇性封堵作用，導致高滲透率巖心的滲透率下降幅度大于99%，而低滲透率巖心的滲透率下降幅度不到13%，且封堵后，低滲透率巖心成為主要產液通道。表2并聯巖心模型封堵前后滲透率變化和分流率變化選擇兩組滲透率不同的巖心并聯，評價乳狀液暫堵轉向劑對酸液的轉向作用：（1）巖心注入0.3PV高滲透巖心孔隙體積的乳狀液暫堵轉向劑；（2）注入0.1PV高滲透巖心孔隙體積的水作為隔離液；（3）向并聯巖心中注入土酸，直至其中一個巖心發生明顯酸液突破；（4）酸化之后再分別向每個巖心中注水將乳狀液暫堵轉向劑沖洗出巖心，測巖心滲透率。實驗過程中乳狀液暫堵劑、隔離水段塞、酸液的注入速度均為0.2ml/min。從表3可以看出，實驗中低滲透率巖心的滲透率都得到大幅度提高。表3乳狀液暫堵劑粘度及酸化轉向效果實施例2稱量50g柴油，并在柴油中加入5g十二烷基苯磺酸鈣，配成活性柴油。然后將活性柴油與43g油田注入水混合，在混合液中加入2g納米二氧化硅以3000r/min的速度攪拌形成乳狀液暫堵轉向劑，各組分的重量百分含量之和為100%，用Brookfield粘度計測定90℃下不同剪切速率下乳狀液的粘度。從表4中可以看出體系在高剪切速率下體系粘度較低，易于注入地層，在低剪切速率下粘度升高，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種酸化暫堵轉向劑，其特征是，由十二烷基苯磺酸鈣、納米二氧化硅、柴油和水構成，其中，十二烷基苯磺酸鈣占總質量的4?6％，納米二氧化硅占總質量的1?3％，柴油占總質量的40?60％，其余量為油田注入水，各組分的質量百分含量之和為100％。

【技術特征摘要】
1.一種酸化暫堵轉向劑，其特征是，由十二烷基苯磺酸鈣、納米二氧化硅、柴油和水構成，其中，十二烷基苯磺酸鈣占總質量的4-6％，納米二氧化硅占總質量的1-3％，柴油占總質量的40-60％，其余量為油田注入水，各組分的質量百分含量之和為100％。2.一種如權利要求1所述的酸化暫堵...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔣平，張磊，葛際江，張貴才，裴海華，孫銘勤，
申請(專利權)人：中國石油大學華東，
類型：發明
國別省市：山東;37