微纳米粉煤灰颗粒强化泡沫体系的应用方法技术

本发明专利技术属于石油开采领域，具体提供了一种微纳米粉煤灰颗粒强化泡沫体系的应用方法。本发明专利技术根据地层渗透率选择相应的固相颗粒尺寸范围、聚合物分子量以及聚合物浓度来调整泡沫体系粘度，实现固相颗粒的自悬浮，通过固相颗粒的自悬浮使不同粒径的固相颗粒呈现不同规律的沉降和运移，在地层中进一步发挥作用。采用上述方法不仅可使泡沫寿命延长、增强泡沫稳定性，同时可以根据不同类型的油藏提高泡沫体系的运移深度。系的运移深度。

【技术实现步骤摘要】
微纳米粉煤灰颗粒强化泡沫体系的应用方法


[0001]本专利技术涉及一种微纳米粉煤灰颗粒强化泡沫体系的应用方法，属于油气田开发工程


技术介绍

[0002]在“双碳”背景下，近年来，随着我国CCUS技术的发展，不断优化能源结构，加强碳的捕集和利用对于油气能源的优化是很有必要的。由燃煤电厂产生的粉煤灰是国家明文列出的固废物，其利用量远不及产生量，因此，产生大量的堆积，会对环境造成极大伤害。例如，由于粉煤灰过量堆积会污染地下水，粉煤灰在空气当中也会形成可吸入人体的微颗粒，因此提高粉煤灰的利用率是非常迫切的。
[0003]油气开采过程中，泡沫驱是一种高效的提高采收率的方法，泡沫在地层中的气体扩散，液膜析液等不稳定现象，使得泡沫的稳定性较差，泡沫的稳定性制约着泡沫驱在油藏当中的应用。在环境条件苛刻的油田中，例如高温、高压、高矿化度以及孔隙尺度变化大的缝洞型油藏泡沫更加难以稳定，进而影响油藏的开采。目前粉煤灰颗粒进行资源化利用是很多学者关注的焦点，有学者提出用粉煤灰颗粒作为强化泡沫的稳定剂可以大幅度提高泡沫稳定性。
[0004]中国专利CN109971443 A公开了一种三相泡沫封窜剂及其制备方法，稠油开采调堵方法由发泡剂、淀粉、聚合物、引发剂、交联剂、控制剂、固相颗粒组成，泡沫体系虽然有较好的耐温性，但所需材料种类繁多，组分较为复杂，增加了较多工作量，且在油田现场使用过程中易发生沉降，不易于长时间存放，体系在地层运移较短距离就会产生分层的现象，由于重力分异的作用，颗粒沉降而气液流体继续向前运移，进而泡沫破灭，地层中由于非均质性可能会堵塞地层，不能起到高效利用泡沫的作用。
[0005]中国专利CN102977872 A公开了一种用于三次采油提高原油采收率的强化泡沫驱油剂，由阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂还有水溶性高分子聚合物等组成的泡沫体系，其中的增稠剂没有起泡能力，该体系中驱油剂虽然有较好驱替效果但在泡沫驱替过后的残存物可能会污染地层。
[0006]中国专利CN109943313 A公开了一种超临界二氧化碳微乳液与粉煤灰颗粒复配分散体制备设备及方法，从电厂捕获的粉煤灰粒径范围较广，大粒径在使用时都要通过研磨的方式来提高粒径的均一性，粒径的不均一导致颗粒在泡沫溶液中有明显的沉降现象。一般颗粒在配置成泡沫前都需进行研磨的工作，研磨后的粒径范围变窄。通过研磨来达到粒径的均一性，无形的增加了工作的成本也给施工带来了不便，并且，在研磨过程中会产生二次粉尘。目前很少有人关注体系的粘度对颗粒稳定泡沫的影响，进而使泡沫的有效作用量减小，泡沫在产生过程中大部分颗粒沉于底部，只有少部分颗粒对泡沫的稳定性做出贡献，泡沫整体稳定性变差。
[0007]中国专利CN110984933 A公开了一种油田特高含水期粉煤灰强化多相复合调驱方法，可以通过泡沫段塞来提高调驱效果。该调驱方式由粉煤灰强化泡沫、表面活性剂泡沫、
微乳液和水组成。这三者之间发生作用虽然增加调驱效果，改变了储层的非均质性，提高了油藏开发价值，但是未考虑到固相颗粒受重力分异作用后在资源利用和环境保护方面的影响，因此还有很大的提升空间。
[0008]中国专利CN105238380 A公开了一种油气田用新型无机微细颗粒强化泡沫体系及其制备方法，该强化泡沫体系是由起泡剂、新型无机微细颗粒和氮气、二氧化碳或空气组成的。该强化泡沫体系可以变废为宝利用新型无机微细颗粒，降低新型无机微细颗粒对空气环境带来的污染，体现了资源的高效利用，但该体系在粒径的分选方面没有涉及。
[0009]中国专利CN109943307 A公开了一种在稠油热采过程中用于调剖封堵的泡沫溶液及其制备方法和泡沫体系以及调剖封堵的方法。该泡沫体系由起泡剂、含油污泥混煤燃烧灰渣及分散剂等组成。该泡沫体系实现了含油污泥从源头到最终产物的整体资源化利用，降低了煤炭用量，但对于泡沫中固相颗粒的粒径选择也未涉及。
[0010]以上技术在应用过程中，没有考虑粒径的均一性是有差异的。在运移过程中，非均一性粒径的固相颗粒受重力作用的影响沉降规律不同。随着颗粒在运移过程中的不断沉降，泡沫的稳定性降低。颗粒在深部运移过程中的不断沉降（所述深部是指在作业井径向方向上远的距离），导致粉煤灰在现场应用过程当中会产生堵塞。与储层不配伍或在运移过程当中会产生沉降等一系列问题限制了粉煤灰的推广，因此，提供一种低成本的且极大程度利用粉煤灰各粒径范围组成的、具有较高泡沫寿命的泡沫体系是有必要的。

技术实现思路

[0011]针对上述问题本专利技术提供了一种微纳米粉煤灰颗粒强化泡沫体系的应用方法。本专利技术根据地层渗透率选择相应的固相颗粒尺寸范围、聚合物分子量以及聚合物浓度来调整泡沫体系粘度，实现固相颗粒的自悬浮，通过自身的悬浮使大固相颗粒和小固相颗粒呈现不同规律的沉降和运移，在地层中进一步发挥作用。采用上述方法不仅可使泡沫寿命延长、增强泡沫稳定性，同时可以根据不同类型的油藏提高泡沫体系的可再生性能和运移深度。
[0012]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种微纳米粉煤灰颗粒强化泡沫体系的应用方法，所述泡沫体系包括：非离子表面活性剂、固相颗粒、聚合物。
[0013]本专利技术通过调节聚合物分子量，改变泡沫体系粘稠度，从而使不同粒径的固相颗粒能稳定分散于泡沫体系当中，提高固相颗粒的稳泡性能。
[0014]针对渗透率为大于1000
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‑3μm2的油藏，选择固相颗粒粒径为23μm~53μm、粘稠度为150mPa
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s的泡沫体系；针对渗透率为100
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‑3μm2~1000
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‑3μm2的油藏，选择固相颗粒粒径为6.5μm~23μm、粘稠度为100mPa
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s的泡沫体系；针对渗透率为10
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‑3μm2的油藏，选择固相颗粒粒径为500nm~6.5μm、粘稠度为50mPa
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s的泡沫体系。
[0015]所述粘稠度通过聚合物的浓度及分子量进行调节。
[0016]优选的，针对渗透率为大于1000
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‑3μm2的油藏，泡沫体系选择粒径为23μm~53μm的固相颗粒，浓度为0.07~0.3wt%、分子量为1000~1500万的聚合物进行复配组合；针对渗透率为100
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‑3μm2的油藏，泡沫体系选择粒径为6.5μm~23
μm的固相颗粒，浓度为0.02~0.07wt%、分子量为700~1000万的聚合物进行复配组合；针对渗透率为10
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‑3μm2的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微纳米粉煤灰颗粒强化泡沫体系的应用方法，其特征在于，所述泡沫体系包括：非离子表面活性剂、固相颗粒、聚合物；所述非离子表面活性剂包括：高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚；所述聚合物为聚丙烯酰胺；所述固相颗粒为粉煤灰；针对渗透率为大于1000
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‑3μm2的油藏，选择固相颗粒粒径为23μm~53μm、粘稠度为150mPa
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s的泡沫体系；针对渗透率为100
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‑3μm2的油藏，选择固相颗粒粒径为6.5μm~23μm、粘稠度为100mPa
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s的泡沫体系；针对渗透率为10
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‑3μm2的油藏，选择固相颗粒粒径为500nm~6.5μm、粘稠度为50mPa
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s的泡沫体系。2.根据权利要求1所述的微纳米粉煤灰颗粒强化泡沫体系的应用方法，其特征在于，针对渗透率为大于1000
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‑3μm2的油藏，泡沫体系选择粒径为23μm~53μm的固相颗粒，浓度为0.07~0.3wt%、分子量为1000~1500万的聚合物进行复配组合；针对渗透率为100
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‑3μm2的油藏，泡沫体系选择粒径为6.5μm~23μm的固相颗粒，浓度为0.02~0.07wt%、分子量为700~1000万的聚合物进行复配组合；针对渗透率为10
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‑3μm2的油藏，泡沫体系选择粒径为500nm~6.5μm的固相颗粒，浓度为0.01~0.02wt%、分子量为500~700万的聚合物进行复配组合。3.根据权利要求2所述的微纳米粉煤灰颗粒强化泡沫体系的应用方法，其特征在于，针对近井区为大孔隙地层、远井地带为小孔隙地层的油藏，注入前期根据油藏渗透率选择对应的高粘稠度泡沫体系携带大固相颗粒泵注入至地层中，注入后期选择对应的低粘稠度泡沫体系携带小固相颗粒再进行泵注；所述大孔隙地层的渗透率大于1000
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【专利技术属性】
技术研发人员：张超，吴仪，李兆敏，李宾飞，李鹏飞，张德心，顾子涵，刘雅莉，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：