一种冻胶分散体复合调驱工艺的制作方法

1.本发明属于油层调驱技术领域，具体涉及一种冻胶分散体复合调驱工艺。


背景技术：

2.陆相沉积型油田储层渗透率差异大，非均质性强。随着油田开发的深入，水驱含水率上升速度加快，水驱效率低下。水驱采油后期，仍有60％-70％的原始石油储存在油层中，因此如何提高剩余油的采收率成为高含水油田增产稳产的关键。
3.储集层非均质性是影响高温高盐油藏高效开发的主要因素之一，所以要改善高温高盐油藏中后期水驱开发效果首先需要调控地层的非均质性。但高温高盐油藏埋藏深、温度高、地层水矿化度高，这些复杂条件成为改善储集层非均质性面临的技术难点。目前，注水开发是油藏开发的主要方式，但是大部分油藏水驱效果并不理想，例如存在注水不均、大孔道易窜、油井受效不均的问题。特别是对于河道砂油藏，由于其中央高渗边缘低渗，存在注水易窜、注水效率低的问题，严重影响油藏采收率。
4.中国专利申请201610506743.5公开了一种适用于低渗透高温高盐油藏的强化冻胶分散体深部调驱剂。适用于低渗透高温高盐油藏的强化冻胶分散体深部调驱剂，由功能聚合物、交联剂、无机增强剂、水按如下质量分数组成：功能聚合物，质量浓度为0.4-0.6％；交联剂质量浓度0.4-0.8％；无机增强剂，质量浓度0.2-0.3％；余量为水。本发明的强化冻胶分散体深部调驱剂平均粒径分布在纳米级至微米级，可用于低渗透油藏深部调驱，具有良好的深部运移能力，剖面改善效果好，提高采收率效果显著；深部调驱剂可用于高温高盐油藏的深部调驱作业。
5.中国专利申请201811229916.9公开了一种调驱剂，其由原料反应得到，所述原料包括耐盐聚合物、交联剂、稳定剂和水。还提供了其制备方法，包括如下步骤：1)将耐盐聚合物加入到水中，使其充分溶解，然后加入交联剂，在加入稳定剂，在90℃至110℃的条件下反应6小时至8小时，得到冻胶；2)将所述冻胶制粒，得到调驱剂颗粒分散液。
6.中国专利申请201810029664.9公开了一种多尺度冻胶分散体系改善油藏水驱效果的方法，该方法包括：步骤1、选井；步骤2、确定调驱剂用量：获取调剖剂与油层相关参数，计算得到调驱剂用量；步骤3、设计段塞组合：主要包括设置冻胶分散体主体段塞对优势通道进行深部调驱，根据注入压力情况补充后置弱冻胶段塞进行保护，然后进行过顶替使调驱剂进入要求位置。该发明可以实现不同方向上的生产井见水时间一致，从而扩大油藏的注水波及范围，提高注入水利用率，改善油藏开发效果。
7.目前河道砂油藏注水驱油过程中仍存在以下问题：(1)脉冲注水、周期性注水等动态调参效果有限；(2)前期微球、表面活性剂针对性不强，调驱效果不理想；(3)单一冻胶分散体调驱或单一表活剂驱油技术增油能力有限。
8.针对以上技术问题，本技术提供一种冻胶分散体复合调驱工艺，调整注水驱替剖面，抑制注水优势通道的水窜，提高欠发育储层的水驱波及体积，达到提升注水效率和增加原油采收率目的。


技术实现要素：

9.本发明的目的是提供一种冻胶分散体复合调驱工艺，采用冻胶分散体和表面活性剂的复合驱油体系作为封堵剂，并在前置段塞注入冻胶分散体和表面活性剂的复合驱油体系，调整注水驱替剖面，抑制注水优势通道的水窜，提高欠发育储层的水驱波及体积，达到提升注水效率和增加原油采收率。
10.为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
11.一种冻胶分散体复合调驱工艺，包括以下步骤：依次向地层中注入前置段塞、主体段塞、第一保护段塞、第二保护段塞、顶替段塞。
12.其中，所述前置段塞、主体段塞和第一保护段塞均采用冻胶分散体和表面活性剂，所述第二保护段塞采用功能冻胶分散体、稳定剂和除氧剂；所述顶替段塞采用功能聚合物。
13.优选的，所述冻胶分散体包括聚合物1和交联剂1，所述聚合物1为聚丙烯酰胺，所述交联剂1选自甲醛、乙二醛、乳酸铬、柠檬酸铬、丙酸铬、乙酸铬、铝盐、锆盐中的至少一种；进一步优选的，所述聚合物1和交联剂1的质量比为1:3-4。
14.具体的，所述冻胶分散体按照以下方法制备：
15.a1、在聚合物1的水溶液中加入交联剂1，搅拌，得体系1；
16.a2、加热所述体系1，反应，得冻胶本体1；
17.a3、所述冻胶本体1与水进行循环剪切处理，得所述冻胶分散体。
18.其中，
19.步骤a1中，所述聚合物1的水溶液质量分数为0.2-0.5％，优选为0.3％。
20.步骤a1中，所述搅拌的时间为20-50min。
21.步骤a2中，所述加热的温度为90-100℃。
22.步骤a2中，所述反应的时间为4-12h。
23.步骤a3中，所述冻胶本体1与水的质量比为0.5-2:1，优选为1:1。
24.步骤a3中，所述循环剪切处理的条件具体为：
25.对于前置段塞的冻胶分散体，采用45-60hz的剪切速率循环剪切5-8次，优选为采用50hz的剪切速率循环剪切6次；
26.对于主体段塞的冻胶分散体，采用35-45hz的剪切速率循环剪切3-5次，采用40hz的剪切速率循环剪切4次；
27.对于第一保护段塞的冻胶分散体，采用10-20hz的剪切速率循环剪切1-2次，采用15hz的剪切速率循环剪切1次。
28.优选的，所述表面活性剂选自烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、石油磺酸盐和石油羧酸盐中的至少一种。
29.优选的，所述冻胶分散体和表面活性剂的质量比为0.5-1.5:1，进一步优选为1:1。
30.优选的，所述功能冻胶分散体包括无机增强剂、功能聚合物和交联剂2，所述无机增强剂选自微米碳酸钙、纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、微米二氧化硅、纳米石墨中的至少一种，所述功能聚合物为功能性单体与丙烯酰胺单体形成的复合型聚合物，所述功能性单体选自2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸、对苯乙烯磺酸钠、丙烯酸、n，n-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸丁酯中的至少一种；所述交联剂2选自甲醛、乙二醛、乳酸铬、柠檬酸铬、丙酸铬、乙酸铬、铝盐、锆盐中的至少一种；进一步优选的，交联剂的加入量与聚合物的质量比为4:1，无机增
强剂的加入量与功能聚合物的质量比为1:3。
31.具体的，所述功能冻胶分散体按照以下方法制备：
32.b1、在功能聚合物的水溶液中加入交联剂2和无机增强剂，搅拌，得体系2；
33.b2、加热所述体系2，反应，得冻胶本体2；
34.b3、所述冻胶本体2与水进行循环剪切处理，得所述功能冻胶分散体。
35.其中，
36.步骤b1中，所述功能聚合物的水溶液质量分数为0.2-0.5％，优选为0.3％。
37.步骤b1中，所述搅拌的时间为20-50min。
38.步骤b2中，所述加热的温度为90-100℃。
39.步骤b2中，所述反应的时间为4-12h。
40.步骤b3中，所述冻胶本体2与水的质量比为0.5-2:1，优选为1:1。
41.步骤b3中，所述循环剪切处理的条件具体为：
42.采用70～120hz的剪切速率循环剪切8-10次，优选为采用90hz的剪切速率循环剪切8次；
43.优选的，所述稳定剂选自硫脲、铝溶胶、硫代硫酸钠中的至少一种。
44.优选的，所述除氧剂选自亚硫酸钠、亚硫酸氢钠中的至少一种。
45.优选的，所述功能冻胶分散体、稳定剂和除氧剂的质量比为100:0.2-0.4:0.02-0.05。
46.优选的，所述前置段塞、主体段塞、第一保护段塞、第二保护段塞和顶替段塞的冻胶分散体、功能冻胶分散体和功能聚合物注入总量为地层大孔道体积的30％-50％；
47.其中，前置段塞冻胶分散体注入量占注入总量的2-5％，主体段塞冻胶分散体注入量占注入总量的10-20％、第一保护段塞冻胶分散体注入量占注入总量的30-40％、第二保护段功能冻胶分散体塞注入量占注入总量的35-45％、顶替段塞功能聚合物注入量占注入总量的0.5-2％。
48.优选的，前置段塞冻胶分散体注入量占注入总量的4％，主体段塞冻胶分散体注入量占注入总量的16％、第一保护段塞冻胶分散体注入量占注入总量的37％、第二保护段功能冻胶分散体塞注入量占注入总量的42％、顶替段塞功能聚合物注入量占注入总量的1％。
49.本发明的有益效果为：
50.(1)通过在前置段塞注入冻胶分散体和表面活性剂的复合驱油体系，抑制注水优势通道的水窜，提高欠发育储层的水驱波及体积，提升注水效率和增加原油采收率；
51.(2)前置段塞、主体段塞和第一保护段塞采用不同剪切速度、剪切循环次数得到冻胶分散体，使前期段塞注入的冻胶分散体的粒度更细，在地层中形成不稳定的封堵，使地层在前置段塞注入时不易形成堵塞，不影响主体段塞、第一保护段塞的注入；
52.(3)采用阶梯式粒度的冻胶分散体，使最后形成的地层封堵性能稳定，堵水效果良好，同时由于不同段塞注入的冻胶分散体的粒度不同，使其在填充过程中可实现相互填充，提高堵水效果。
具体实施方式
53.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结
合具体实施例，进一步阐明本发明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中，若无特殊说明，所用的操作方法均为常规操作方法，所用设备均为常规设备。
54.下述实施例中，制备冻胶分散体和功能冻胶分散体所用的配液水均为清水，其含量小于10g/l。
55.下述实施例中，以西北某地区y2井组为例，该井组的油层属于中孔中渗砂岩，是一个水驱开发油藏，油层有效厚度平均5-10m，具有明显的平面非均质性以及层间、层内非均质性，采出程度15.3％。根据孔隙总体积226426.2m3估算大孔隙体积为：22642.62m3，进而设计注入总量为：7500m3。
56.实施例1
57.一种冻胶分散体复合调驱工艺，包括以下步骤：依次向地层中注入前置段塞、主体段塞、第一保护段塞、第二保护段塞、顶替段塞，各段塞冻胶分散体、功能冻胶分散体或功能聚合物的总注入量为地层大孔道体积的40％，如表1所示。
58.表1.
[0059][0060][0061]
其中，所述前置段塞、主体段塞和第一保护段塞为：质量比为1:1的冻胶分散体和表面活性剂(表面活性剂由烷基磺酸盐、石油磺酸盐和石油羧酸盐按1:1:0.5的质量比混合得到)；
[0062]
所述第二保护段塞为：质量比为(100:0.3:0.04)的功能冻胶分散体、稳定剂(硫脲)和除氧剂(亚硫酸钠)；
[0063]
所述顶替段塞采用功能聚合物(2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸、对苯乙烯磺酸钠与丙烯酰胺按质量比2：1:18形成的功能性聚合物，分子量为200-4500w)。
[0064]
所述冻胶分散体按以下方法制备：
[0065]
a1：在质量分数为0.3％的聚合物(聚丙烯酰胺，分子量为500-800w)水溶液中加入交联剂(柠檬酸铬和甲醛混合得到，其柠檬酸铬和甲醛的质量比为3:1)，交联剂与聚合物的质量比为4:1，搅拌30min；
[0066]
a2：加热上述体系至95℃，反应8h，老化形成冻胶本体；
[0067]
a3：冻胶本体进行循环剪切处理，剪切条件如表1所示，得到冻胶分散体。
[0068]
所述功能冻胶分散体按以下方法制备：
[0069]
b1：在质量分数为0.3％的功能聚合物(2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸、对苯乙烯磺酸钠与丙烯酰胺形成的功能性聚合物，其质量比为2：1:18)水溶液中加入交联剂(柠檬酸铬
和甲醛混合得到，其柠檬酸铬和甲醛的质量比为3:1)和无机增强剂(纳米二氧化硅，粒径为5-100纳米)，交联剂的加入量与聚合物的质量比为4:1，无机增强剂的加入量与功能聚合物的质量比为1:3；然后搅拌30min；
[0070]
b2：加热上述体系至95℃，反应8h，老化形成冻胶本体；
[0071]
b3：冻胶本体进行循环剪切处理，剪切条件如表2所示，得到功能冻胶分散体。
[0072]
表2.
[0073][0074][0075]
调驱效果检测
[0076]
向y2井加入实施例的冻胶分散体，统计邻井y5和y9两口井的增油效果，既与实施冻胶分散体调驱之前相比的累计增油量。
[0077]
检测结果如下：
[0078]
表3.
[0079][0080]
上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。