一種水平井控水用暫堵劑、制備方法及其應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及油田開發過程中的采油技術領域，具體涉及一種水平井控水用暫堵 劑、制備方法及其應用。
【背景技術】
[0002] 水平井井段長200-600m，由于生產制度、儲層非均質性等原因易導致產液剖面不 均勻，邊底水或注入水局部突破，含水過快上升。通過封堵出水段，可以有效抑制出水，均衡 產液剖面，啟動未動用潛力部位，提高水平井的整體開發效益。
[0003] 對出水段的封堵可借助機械手段采用分段定向封堵的方法，但需滿足井況良好， 可下工具等要求，作業難度大；籠統封堵則可實現不動管柱、直接注入，工藝簡單，該工藝一 般需要低排量注入，但地層堵劑不可避免會進入潛力段、傷害儲層；而輔助暫堵是降低儲層 傷害，提高封堵效果的有效手段之一。
[0004] 輔助暫堵的實施工藝為：在注入高強度地層堵劑封堵高滲出水段前，先注暫堵劑， 進入相對低滲潛力段的暫堵劑在含油部位端面形成堵塞，保證后續注入的地層堵劑進入相 對高滲的出水段；地層堵劑注入結束后，油層暫堵劑降解，低滲潛力段恢復生產。
[0005] 目前應用的暫堵劑主要有：有機樹脂、惰性固體（如油溶性樹脂、封堵微球）等。 其中應用最廣泛的為有機樹脂和封堵微球，聚合物暫堵劑因其牢固的化學交聯網絡結構， 封堵效果良好，但存在著降解速度緩慢，會對油層造成一定程度傷害；封堵微球具有封堵強 度高，變形小等特點，但缺點是降解時間不可控。
[0006] 因此，需要開發一種水平井水用控暫堵劑，解決常規油井堵水暫堵劑降解緩慢、不 徹底而傷害油層的技術難題。
【發明內容】
[0007] 為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種水平井控水用暫堵劑，該暫堵劑具 有：成膠凝膠粘度高，通過調節交聯劑中聚乙二醇二丙烯酸酯與N，N-亞甲基雙丙烯酰胺的 比例，達到降解時間可控、降解徹底的目的，能夠實現封堵高滲透層，降解時間可調，能夠降 低對油層的傷害。
[0008] 本發明的另一目的是提供上述水平井控水用暫堵劑的制備方法。
[0009] 本發明又一目的是提供上述水平井控水用暫堵劑在水平井控水中的應用。
[0010] 為達到上述目的，本發明提供了一種水平井控水用暫堵劑，以重量份計，其原料組 成包括：
[0011] 丙烯酰胺4-15份、聚丙烯纖維0. 5-3份、增強劑1. 5-4份、復合交聯劑0. 5-1. 0份、 引發劑〇. 1-0. 2份、余量為水，上述各組分的重量份之和為100份；
[0012] 所述復合交聯劑為質量比10:1-4的聚乙二醇二丙烯酸酯與N，N-亞甲基雙丙烯酰 胺組成的混合物。
[0013] 本發明提供的暫堵劑是在水中加入丙烯酰胺、聚丙烯纖維、增強劑、復合交聯劑、 引發劑聚合后形成的凝膠，其封堵能力強，暫時封堵油層、降低傷害油層的作用。
[0014] 在上述水平井控水用暫堵劑中，優選地，以重量份計，該暫堵劑的原料組成包括： 丙烯酰胺10份、聚丙烯纖維2份、增強劑3份、復合交聯劑0. 8份、引發劑0. 15份、余量為 水，上述各組分的重量份之和為100份。
[0015] 在上述水平井控水用暫堵劑中，優選地，所述聚丙烯纖維的長度為6-8mm，直徑為 5_10 μ m〇
[0016] 在上述水平井控水用暫堵劑中，優選地，所述引發劑為堿金屬的過硫酸鹽；更優選 地，所述過硫酸鹽為過硫酸鈉、過硫酸銨和過硫酸鉀中的一種或幾種的組合，進一步優選為 過硫酸銨。
[0017] 在上述水平井控水用暫堵劑中，優選地，所述增強劑為超細碳酸鈣、海泡石、凹凸 棒土中的一種或幾種的組合，更優選為海泡石。海泡石為無機礦物，具有類似纖維的結構， 在暫堵劑中充當填充劑，能夠提高暫堵劑的強度，與聚丙烯纖維相配合能夠起到抗沖刷作 用。
[0018] 根據本發明的具體實施方案，優選地，所述暫堵劑降解前的表觀粘度為 30000-100000mPa *s。本發明提供的暫堵劑降解時間l-20d可控，降解后的粘度較低，暫堵 劑降解后巖心滲透率恢復值為80-98 %。通過調節交聯劑中聚乙二醇二丙烯酸酯與N，N-亞 甲基雙丙烯酰胺的比例，達到降解時間可控、降解徹底的目的，例如圖1-圖6所示的情況。
[0019] 利用高速粉碎機將本發明的水平井控水暫堵顆粒研磨造粒并分篩，可得到粒徑合 適的暫堵顆粒，此暫堵顆粒60°c條件下在自來水中的吸水膨脹倍數為5-15倍。
[0020] 本發明另外提供了一種制備上述水平井控水用暫堵劑的方法，該方法包括以下步 驟：
[0021] 在水中依次加入丙烯酰胺、聚丙烯纖維、增強劑、復合交聯劑，常溫下攪拌均勻后 加入引發劑，靜置反應l_3h，制得所述暫堵劑。
[0022] 在上述方法中，優選地，所述常溫下攪拌的時間為20分鐘。
[0023] 本發明還提供了一種上述暫堵劑在水平井控水中的應用。
[0024] 本發明提供的水平井控水用暫堵劑除具備一定封堵強度外，通過調節交聯劑中聚 乙二醇二丙烯酸酯與N，N-亞甲基雙丙烯酰胺的比例能夠調控降解時間，具有降解徹底及 對油層傷害低的特點，能夠實現封堵高滲透層，降解時間可調，降低對油層的傷害。
【附圖說明】
[0025] 圖1為實施例1的水平井暫堵劑滲透率恢復值與時間的變化關系圖；
[0026] 圖2為實施例2的水平井暫堵劑滲透率恢復值與時間的變化關系圖；
[0027] 圖3為實施例3的水平井暫堵劑滲透率恢復值與時間的變化關系圖；
[0028] 圖4為實施例4的水平井暫堵劑滲透率恢復值與時間的變化關系圖；
[0029] 圖5為實施例5的水平井暫堵劑滲透率恢復值與時間的變化關系圖；
[0030]圖6為實施例6的水平井暫堵劑滲透率恢復值與時間的變化關系圖。
【具體實施方式】
[0031] 為了對本發明的技術特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現對本發明的技 術方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本發明的可實施范圍的限定。
[0032] 測試凝膠粘度的儀器包括：Brookfield DV- III旋轉粘度計，64號轉子，剪切速率 7. 34s'
[0033] 以自來水為例，水平井控水用暫堵劑表觀粘度為30000-100000mPa · s，降解時間 在1-20天可調，配制時溶液的表觀粘度較低（〈lOOmPa *s)，便于注入，能夠滿足施工工藝要 求。
[0034] 下面實施例中各組分以重量份計。
[0035] 實施例1
[0036] 本實施例提供了一種水平井控水用暫堵劑及其性能測試實驗。
[0037] 該暫堵劑是通過以下步驟配制的：
[0038] 將自來水93. 4份、丙烯酰胺4份、聚丙烯纖維0. 5份、海泡石1. 5份、復合交聯劑 0.5份（質量比為10:4的聚乙二醇二丙烯酸酯與N，N-亞甲基雙丙烯酰胺組成的混合物）， 加入到具塞廣口瓶中，攪拌20分鐘使其完全分散、溶解，再加入0. 10份過硫酸銨，靜置反應 l-3h，制得水平井控水用暫堵劑。
[0039] 上述暫堵劑的性能測試實驗：
[0040] ⑴暫堵劑粘度的測定
[0041] 在實驗室內取樣品置于具塞廣口瓶中，在60°C恒溫干燥箱中觀察成膠情況，實驗 發現6小時后初步成膠，測得的表觀粘度為35000mPa · s。
[0042] (2)暫堵劑的巖心驅替實驗
[0043] 將80-120目的石英砂充填到直徑2. 5cm、長度60cm的填砂管中，將上述制得的水 平井控水用暫堵劑與有機凝膠暫堵劑分別注入充填了相同粒徑石英砂的巖心管中，將巖心 管兩端密封，置于60°C恒溫干燥箱中恒溫48小時使其成膠，而后注入水進行驅替實驗，進 一步考察暫堵劑的封堵能力，結果見表1中。
[0044] 表1水平井控水用暫堵劑封堵性能
[0045]
【主權項】
1. 一種水平井控水用暫堵劑，以重量份計，其原料組成包括： 丙烯酰胺4-15份、聚丙烯纖維0. 5-3份、增強劑1. 5-4份、復合交聯劑0. 5-1. 0份、弓丨 發劑0. 1-0. 2份、余量為水，上述各組分的重量份之和為100份； 所述復合交聯劑為質量比10:1-4的聚乙二醇二丙烯酸酯與N，N-亞甲基雙丙烯酰胺組 成的混合物。
2. 如權利要求1所述的暫堵劑，其中，以重量份計，該暫堵劑的原料組成包括：丙烯酰 胺10份、聚丙烯纖維2份、增強劑3份、復合交聯劑0. 8份、引發劑0. 15份、余量為水，上述 各組分的重量份之和為100份。
3. 如權利要求1所述的暫堵劑，其中，所述聚丙烯纖維的長度為6-8mm，直徑為 5_10 u m〇
4. 如權利要求1或2所述的暫堵劑，其中，所述引發劑為堿金屬的過硫酸鹽，優選為過 硫酸鈉、過硫酸銨和過硫酸鉀中的一種或幾種的組合，更優選為過硫酸銨。
5. 如權利要求1或2所述的暫堵劑，其中，所述增強劑為超細碳酸鈣、海泡石、凹凸棒土 中的一種或幾種的組合。
6. 如權利要求5所述的暫堵劑，其中，所述增強劑為海泡石。
7. 如權利要求1-6任意一項所述的暫堵劑，其中，所述暫堵劑降解前的表觀粘度為 30000-100000mPa ? s。
8. -種制備權利要求1-7任意一項所述水平井控水用暫堵劑的方法，該方法包括以下 步驟： 在水中依次加入丙烯酰胺、聚丙烯纖維、增強劑、復合交聯劑，攪拌均勻后加入引發劑， 靜置反應l-3h，制得所述暫堵劑。
9. 如權利要求8所述的方法，其中，所述攪拌的時間為20分鐘。
10. -種權利要求1-7任意一項所述水平井控水用暫堵劑在水平井控水中的應用。
【專利摘要】本發明提供了一種水平井控水用暫堵劑、制備方法及其應用。以重量份計，該水平井控水用暫堵劑的原料組成包括：丙烯酰胺4-15份、聚丙烯纖維0.5-3份、增強劑1.5-4份、復合交聯劑0.5-1.0份、引發劑0.1-0.2份、余量為水，各組分的重量份之和為100份；復合交聯劑為質量比10:1-4的聚乙二醇二丙烯酸酯與N，N-亞甲基雙丙烯酰胺組成的混合物。該暫堵劑的制備方法為：在水中依次加入丙烯酰胺、聚丙烯纖維、增強劑、復合交聯劑，攪拌均勻，加入引發劑，靜置反應1-3h，制得暫堵劑。本發明還提供了上述暫堵劑在水平井控水中的應用。本發明所提供的暫堵劑具有成膠凝膠粘度高、降解時間可控、降解徹底等特點，能夠實現封堵高滲透層，降解時間可調，能夠降低對油層的傷害。
【IPC分類】C09K8-512
【公開號】CN104531115
【申請號】CN201410838537
【發明人】劉平德, 魏發林, 熊春明, 杜政學, 張娜
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月30日