一種稠油熱采封竄劑、封竄劑漿液及其制備方法,稠油熱采調剖封竄方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于油田化學與石油開采工程技術領域,具體涉及一種稠油熱采封竄劑、 封竄劑漿液及其制備方法,還涉及一種稠油熱采調剖封竄方法。
【背景技術】
[0002] 稠油是一種粘度高、流動性差的石油,開采難度大,需要降低粘度以方便開采。稠 油熱采是稠油開發的主要技術手段,稠油熱采工藝技術主要包括蒸汽吞吐、蒸汽驅、火燒油 層等,蒸汽吞吐或蒸汽驅開采是目前稠油開發的主要技術手段,通過向油層中注入200~ 300°C的高溫蒸汽,利用蒸汽的熱量降低稠油的黏度,從而提高稠油的流動性。在蒸汽吞吐 或蒸汽驅中后期,隨著地層壓力逐漸下降,吞吐輪次逐漸增加,吞吐效果逐漸變差,層間矛 盾日益突出,受沉積條件以及斷層作用等因素影響,儲集層非均質性嚴重,空隙結構復雜, 平面和縱向上滲透率各向差異明顯,多輪次吞吐后形成低壓高滲透帶,引起蒸汽竄流,致使 熱量大量損失,油層儲量動用程度差,熱利用效率和采收率大大降低。
[0003] 國內外的油田大多采用調剖封竄劑解決上述問題。目前研究開發的封竄劑主要由 凝膠類、固相顆粒類和泡沫類(表面活性劑類)。泡沫類封竄劑封竄強度弱,耐溫性差,封堵 有效期短,主要適用于弱汽竄井及次生汽竄通道的調剖封竄。
[0004] 專利CN100339459C公開了一種顆粒型油井封竄堵漏劑,由硫鋁酸鹽水泥熟料細 粉50~60%、二水石膏粉5~8. 4%、膨潤土 34. 1~40%、木鈣0· 5~1%、硼酸0· 4~ 0. 6%組成,水灰比為0. 8~1. 5,密度為I. 2-1. 6g/cm3,該封竄劑主要適用于溫度20~50°C 的油井,封堵不耐高溫,不能應用于稠油熱采井封竄。
[0005] 專利CN101633835A公開了一種稠油熱采凝膠型封竄劑,由水玻璃、乙酸乙酯、氯 化銨、檸檬酸鋁、Η)ΤΑ或EDTA鹽、水組成,密度為1. 33~I. 37g/cm3,該封竄劑雖然可以耐 受300°C的高溫,但是需要與懸浮顆粒類封竄劑配合使用,強度低,對于汽竄程度高的油井 封竄能力有限。
[0006] 專利CN102181274A公開了一種顆粒型觸變性化學封竄劑,由富鐵低碳硫鋁酸鹽 50份、鈉基膨潤土 0. 2份、可再分散乳膠粉2. 0份、氣相二氧化硅0. 5份、淀粉0. 5份、水40 份組成,該封竄劑的水灰比達到0. 75,觸變性好,該封竄劑雖然耐高溫,但密度較高,易沉 降,固化后體積收縮嚴重,難以進入地層深部,封堵距離短,蒸汽繞流后繼續指進,且封堵后 流度比較大的蒸汽仍可竄流,不適合蒸汽超覆層封竄。
【發明內容】
[0007] 本發明提供一種稠油熱采封竄劑,從而解決現有封竄劑封堵距離短,固化后體系 收縮嚴重的問題。
[0008] 本發明的第二個目的在于提供一種采用上述稠油熱采封竄劑的封竄劑漿液。
[0009] 本發明的第三個目的在于提供上述稠油熱采封竄劑漿液的制備方法。
[0010] 本發明的第四個目的在于提供一種稠油熱采調剖封竄方法。
[0011] 為了實現上述目的,本發明采用的技術方案如下:
[0012] 一種稠油熱采封竄劑,由以下重量百分比的組分組成:硫鋁酸鹽膠凝劑45~ 65 %,珍珠巖漂珠16~40 %,懸浮劑0· 5~0· 7 %,穩定劑14~18 %,緩凝劑0· 3~0· 5 %。
[0013] 硫鋁酸鹽膠凝劑,即為硫鋁酸鹽水泥,主要是以硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主要礦物 組成,具有早強、高強、高抗滲、高抗凍、耐蝕、膨脹率小、穩定快和干縮不變形的特點。
[0014] 珍珠巖漂珠,化學成分以二氧化硅和三氧化二鋁為主,是一種能浮于水面的粉煤 灰空心球,漂浮率大于85%,具有顆粒細、中空、質輕、高強、耐磨、耐高溫性能,且具有良好 的流動性和粘桐性。
[0015] 所述懸浮劑為羧甲基纖維素、羥乙基纖維素和聚丙烯酰胺中的任意一種或組合。 上述懸浮劑均為市售常規原料。懸浮劑可以調整封竄劑漿液的黏度,使硫鋁酸鹽膠凝劑均 勻分散在封竄劑漿液中,在漿液失水固化時形成密堆積;同時,羧甲基纖維素、羥乙基纖維 素、聚丙烯酰胺中的親水性基團在漿液固化過程中,束縛自由水,達到控制失水的目的。
[0016] 所述穩定劑為微硅粉、海泡石粉和納米蒙脫土中的任意一種或組合。上述穩定劑 均為市售常規原料。微硅粉、海泡石粉和納米蒙脫土均為微小顆粒,在封竄劑漿液固化過程 中,填充在硫鋁酸鹽膠凝劑、珍珠巖漂珠等顆粒物之間,形成致密的固化物,從而降低滲透 率并控制失水。
[0017] 在封竄劑漿液固化過程中控制失水,可提高固化物強度,改善封竄質量,同時避免 固化過程失水對油氣層造成污染和傷害。
[0018] 所述緩凝劑為硼酸、檸檬酸、硫酸鋁和葡萄糖酸鈉中的任意一種或組合。緩凝劑的 作用是延緩封竄劑的固化時間,保持其可塑性。
[0019] 本發明提供的稠油熱采封竄劑漿液,由上述封竄劑與水制成,水灰比為3~4. 5。 水的用量過大會影響封竄劑的耐溫性能和固結強度,水的用量過少,封竄劑漿液粘度過大, 栗注困難,本發明中優選封竄劑漿液水灰比為3~4. 5。
[0020] 本發明提供的稠油熱采封竄劑及其漿液,采用了質輕、耐高溫且具有良好流動性 和粘稠性的珍珠巖漂珠,控制了合適的水灰比,封竄劑漿液的密度低(1. 05~I. lg/cm3),注 入性好,容易滲入汽竄通道進行地層深部封竄;封竄劑漿液可在30_100°C的地層中4-12小 時內固化,固化后封堵汽竄通道,且固化物能夠耐受300°C的高溫蒸汽;通過各組分科學配 比、協同作用,封竄劑漿液析水率低,固化后體積形態無明顯變化,在油井虧空層不易濾失, 不但可解決油層中下部汽竄問題,對厚油層蒸汽超覆層封竄也有較好的封堵作用。
[0021] 上述稠油熱采封竄劑漿液的制備方法,包括將緩凝劑、懸浮劑、穩定劑加入30~ 50wt%配方量的水中,在攪拌下加入硫鋁酸鹽膠凝劑、珍珠巖漂珠和余量的水,攪拌均勻即 得。
[0022] 采用上述封竄劑漿液的稠油熱采調剖封竄方法,包括以下步驟:
[0023] 1)將封竄劑漿液栗入需封竄的油井中;
[0024] 2)注水頂替,關井候凝。
[0025] 封竄劑漿液栗入油井后,需要候凝至一定強度才能很好的發揮封竄效果,候凝時 間至少為24小時。
[0026] 使用本發明封竄劑及其漿液的調剖封竄方法操作方便,封堵效率高,可大大提高 稠油熱采井蒸汽吞吐或蒸汽驅中后期原油的采收率。
【具體實施方式】
[0027] 下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0028] 實施例1
[0029] 本實施例的稠油熱采封竄劑,由以下重量百分比的組分組成:硫鋁酸鹽膠凝劑 45 %,珍珠巖漂珠40 %,懸浮劑0. 7 %,穩定劑14 %,緩凝劑0. 3 %。所述懸浮劑為羥甲基纖 維素,所述穩定劑為微硅粉,所述緩凝劑為硼酸。
[0030] 本實施例的稠油熱采封竄劑漿液,由本實施例的封竄劑與水而成,水灰比為3。本 實施例稠油熱采封竄劑漿液的密度為I. 05g/cm3。
[0031] 本實施例的封竄劑漿液的制備方法,具體操作方法為:在50wt%配方量的水中加 入緩凝劑、懸浮劑和穩定劑,然后在不斷的攪拌下再加入硫鋁酸鹽類膠凝劑、珍珠巖漂珠和 余量的水,攪拌均勻即得封竄劑漿液。
[0032] 本實施例的稠油熱采調剖封竄方法,包括以下步驟:
[0033] 1)將本實施例的封竄劑漿液栗入需封竄的油井中;
[0034] 2)注水頂替,關井候凝24小時,候凝結束后即可注蒸汽開采。