超低温稠油开采无机封窜剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超低温稠油开采无机封窜剂及其制备方法，属于油气田调剖剂技术领域；所述超低温稠油开采无机封窜剂原料包含按重量份计的以下组分：水300～500份、碳酸铵40～60份、尿素40～60份、硅酸钠400～600份、引发剂A 0.5～3份、引发剂B 0.5～3份；本发明专利技术合成的超低温稠油开采无机封窜剂在常温下的胶凝时间为4小时左右，黏度为5mPas，并且根据原料的不同配比可调控此封窜剂的胶凝时间，当温度为0℃时，固含量95％左右，胶凝时间为1小时左右，凝胶强度为70mm，该无机封窜剂是一种加量少，见效快，价格较低的优良封窜剂。所述超低温稠油开采无机封窜剂具有抗低温性能，高强度的封堵性，配伍性能优良，反应平稳，生产效率高，产品性能非常稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了一种超低温稠油开采无机封窜剂及其制备方法，尤其是一种针对低温环境条件下调剖的封窜剂及其制备方法，属于油气田调剖剂

技术介绍
随着常规油气资源开发步入中后期，人们越来越多的目光投向稠油、超稠油等非常规油藏。世界范围内稠油资源极为丰富，且分布广泛，几乎各个产油国均有稠油油藏。据统计，目前全球稠油、超稠油及沥青的可采储量约为1000×108t，已大大超过了常规原油，发展潜力巨大。稠油在世界油田资源中占有很大的比重，如何有效开采稠油，使其成为可动用的储量，是石油工业一直面临的问题。由于储层非均质性、不利的油气流度比等因素的影响，致使汽窜、指进现象严重，降低了波及系数，影响了稠油的开采效果；沥青胶质含量高，蜡质含量少，因而粘度很高，流动困难，开采难度很大。中国的油藏一般分布在河流相或河流三角洲相沉积构成的疏松砂岩地层中，储层胶结疏松，孔隙度大，渗透率高，非均质程度严重。热采技术作为稠油开发的主要手段，已经广泛用于国内外稠油油藏的开发。稠油开采是世界上规模最大的提高原油采收率工程项目，该技术自问世以来，已经有了突飞猛进的发展，形成了以蒸汽吞吐、蒸汽驱、SAGD、热水驱、火烧油层、电磁加热等技术为代表的技术框架，其中大部分技术已经应用于稠油油藏的开发，并取得了显著的效果。有理由推测，随着常规原油产量的递减，未来会以稠油开采为重点，弥补石油能源的不足。因此开展稠油开采井的调剖堵水研究显得日益重要。目前稠油开采的堵剂按机理大体可分为：超低温聚合物冻胶类、固相颗粒类、泡沫类、乳化稠油及盐沉析等。根据中国稠油又藏的储层物性参数和注蒸汽开采工艺，可由于稠油开采井的调剖体系应具备以下特点：1、较低黏度，可注入性良好；2、适宜的成胶时间可调，一般在8-50h内为宜；3、良好的耐温性能，耐温性在-60℃-30℃；4、良好的配伍性能和耐盐性能；5、良好的封堵能力和长期稳定性，易解堵，对地层污染小；6、原料来源广，价格低廉，经济可行。蒸汽吞吐采油技术是指先向油井注入一定量的蒸汽，关井一段时间，待蒸汽的热能向油层扩散后，再开井生产的一种开采稠油的增产方法。它也是我国目前稠油开采的主要方法，全国约有80％的稠油产量是靠蒸汽吞吐工艺获得的。综合上述可得知该超低温的无机封窜剂应具备以下性能：无悬浮颗粒，室温下粘度低，具有非常好的注入性；具有较强的选择性注入能力，在一定的流速下优先进入含油饱和度低、孔喉较大的优势通道，堵水不堵油；粘度低，不受泵、炮眼及多孔介质的剪切作用，其整体固结强度与多孔介质中固结强度相当；固化时间可控，可控制在0.5h～15h范围内。固化强度高，对蒸汽的残余阻力系数可高达30，满足稠油油藏封窜和堵水的要求；耐温能力强，可耐-60℃低温，且耐温有效期长，-20℃30d后残余阻力系数仍大于20；可降解技术，既能产生高强度封堵，也能通过配套技术进行降解，降低施工风险；配制简单，现场施工易操作。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对稠油开采过程中造成汽窜的问题，提供一种反应平稳、胶凝时间可控、封堵性良好、生产成本低、产品质量可靠的超低温封窜剂，以有效的封堵孔缝，增强稠油开采的效率，提高油气采收率本专利技术采用的技术方案如下：一种超低温稠油开采无机封窜剂，其关键在于：原料包含按重量份计的以下组分：水300～500份、潜在酸40～60份、尿素40～60份、硅酸钠400～600份、引发剂A 0.5～3份、引发剂B 0.5～3份；并通过以下方法制得：(1)配液：将一定量水加入配液釜中，在搅拌下加入一定量潜在酸，在搅拌下再加入尿素，待其完全溶解后加入一定量硅酸钠，整个过程的温度不大于30℃；(2)反应：将步骤1所得配置液转入反应器，在搅拌下向配制液中依次加入引发剂A水溶液和引发剂B水溶液，将反应器升温至20℃后静置反应，静置2小时后即可得到所述超低温稠油开采无机封窜剂；其中：所述潜在酸为碳酸铵、硫酸铵、柠檬酸一种或多种，所述引发剂A为三氯化铁，所述引发剂B为促结晶剂。潜在酸和尿素可以通过不同的浓度达到控制聚合反应速率的效果，进一步地，所述引发剂A水溶液的质量浓度为1～2％，所述引发剂B水溶液的质量浓度为0.5～1％。进一步地，所述引发剂A水溶液的质量浓度为2～3％，所述引发剂B水溶液的质量浓度为1.5～2％。进一步地，所述引发剂A水溶液的质量浓度为3～4％，所述引发剂B水溶液的质量浓度为2～3％。本专利技术还提供一种超低温稠油开采无机封窜剂的制备方法，通过以下步骤制得：水300～500份、潜在酸40～60份、尿素40～60份、硅酸钠400～600份、引发剂A 0.5～3份、引发剂B 0.5～3份；并通过以下方法制得：(1)配液：将一定量水加入配液釜中，在搅拌下加入一定量潜在酸，在搅拌下再加入尿素，待其完全溶解后加入一定量硅酸钠，整个过程的温度不大于30℃；(2)反应：将步骤1所得配置液转入反应器，在搅拌下向配制液中依次加入引发剂A水溶液和引发剂B水溶液，将反应器升温至20℃后静置反应，静置2小时后后即可得到所述超低温稠油开采无机封窜剂；其中：所述潜在酸为苯酚、甲醛、甲酸甲酯、乙酸乙酯或酰胺一种或多种，所述引发剂A为三氯化铁，所述引发剂B为促结晶剂。制备过程中，所述引发剂A水溶液的质量浓度为2～3％，所述引发剂B水溶液的质量浓度为1.5～2％。进一步地，所述发剂A水溶液的质量浓度为3～4％，所述引发剂B水溶液的质量浓度为2～3％。采用该方法合成的超低温稠油开采无机封窜剂其作用原理是一定质量分数的硅酸钠溶液中加入活化剂后先形成单硅酸，再缩合成多硅酸，多硅酸形成空间网状结构呈现凝胶状。可有效封堵油气层孔缝，超低温封堵剂能有效封堵和胶凝时间可控机理在于：①油藏温度下在诱发剂的作用下通过相变，在化学键的作用形成晶核，晶核逐渐长大，单一晶核通过分子间的作用力及促进剂的粘合力相互聚结，最终形成具有高强度的整体结构。通过浓度的改变可控制封堵强度，满足热采井的需求。②通过控制引发剂的浓度，水玻璃的浓度及模数和PH值对凝胶时间进行合理调控，通过阿仑尼乌斯定理得出结论，当上述条件改变时，凝胶的反应时间可发生变化。这样可满足在不同地层条件下，加入合适类型的封窜剂以达到调剖的目的，从而增加油气的产量。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：所述超低温稠油开采无机封窜剂，产品加量少、见效快，且配伍性良好，对油气田增产意义重大，对油层的封堵性能好，所述超低温稠油开采无机封窜剂生产合成温度为可控，可根据不同的地层温度加入合适的封窜剂，生产效率高，产品性能非常稳定。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。本专利技术的超低温稠油开采无机封窜剂，各原料均为市售。实施例1本实施例一种超低温稠油开采无机封窜剂，通过以下步骤制得：(1)配液：将400份水加入配液釜中，在搅拌下加入10份碳酸铵，在搅拌下再加入90份尿素，待其完全溶解后，待其完全溶解后加入500份硅酸钠，整个过程的温度不大于30℃；(2)反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超低温稠油开采无机封窜剂，其特征在于：原料包含按重量份计的以下组分：水300～500份、潜在酸40～60份、尿素40～60份、硅酸钠400～600份、引发剂A 0.5～3份、引发剂B 0.5～3份；并通过以下方法制得：(1)配液：将一定量水加入配液釜中，在搅拌下加入一定量潜在酸，在搅拌下再加入尿素，待其完全溶解后加入一定量硅酸钠，整个过程的温度不大于30℃；(2)反应：将步骤1所得配置液转入反应器，在搅拌下向配制液中依次加入引发剂A水溶液和引发剂B水溶液，将反应器升温至20℃后静置反应，静置2小时后即可得到所述超低温稠油开采无机封窜剂；其中：所述潜在酸为碳酸铵、硫酸铵、柠檬酸一种或多种，所述引发剂A为三氯化铁，所述引发剂B为促结晶剂。

【技术特征摘要】
1.一种超低温稠油开采无机封窜剂，其特征在于：原料包含按重量份计的以下组分：水300～500份、潜在酸40～60份、尿素40～60份、硅酸钠400～600份、引发剂A 0.5～3份、引发剂B 0.5～3份；并通过以下方法制得：(1)配液：将一定量水加入配液釜中，在搅拌下加入一定量潜在酸，在搅拌下再加入尿素，待其完全溶解后加入一定量硅酸钠，整个过程的温度不大于30℃；(2)反应：将步骤1所得配置液转入反应器，在搅拌下向配制液中依次加入引发剂A水溶液和引发剂B水溶液，将反应器升温至20℃后静置反应，静置2小时后即可得到所述超低温稠油开采无机封窜剂；其中：所述潜在酸为碳酸铵、硫酸铵、柠檬酸一种或多种，所述引发剂A为三氯化铁，所述引发剂B为促结晶剂。2.如权利要求1所述的超低温稠油开采无机封窜剂，其特征在于：所述引发剂A水溶液的质量浓度为1～2％，所述引发剂B水溶液的质量浓度为0.5～1％。3.如权利要求1所述的超低温稠油开采无机封窜剂，其特征在于：所述引发剂A水溶液的质量浓度为2～3％，所述引发剂B水溶液的质量浓度为1.5～2％。4.如权利要求1所述的超低温稠油开采无机封窜剂，其特征在于：所述引发剂A水溶液的质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾振福，刘武，钟静霞，刘颂，邱康洁，梁伟路，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50