辅助二氧化碳吞吐采油的封堵剂及其制备方法和用途与流程

本发明涉及采油采气，具体涉及辅助二氧化碳吞吐采油的封堵剂及其制备方法和用途。

背景技术：

1、目前，针对中低渗透区块主要采用注水方式开发，由于中低渗油藏的特异性使得大量的中低渗透区块缺乏有效开发手段。二氧化碳吞吐能够起到补充地层能量、降低原油黏度、对轻质烃萃取、改善流度比的作用，从而能够大幅增加油藏开发效率，对中低渗透油田的开发能带来显著的经济效益。

2、由于中低渗油藏的储层物性差，渗流通道容易形成优势通道，并且受储层非均质性的影响，注入的二氧化碳会主要沿优势通道前行，从而形成气窜，大幅缩小波及范围，从而不能与目标油区充分作用。因此，需要在二氧化碳吞吐前对优势渗流通道进行封堵，从而提高二氧化碳吞吐采效果。

3、目前采用的堵剂主要有凝胶类、颗粒类和泡沫类。

4、如cn110846011a公开了一种含硫脲结构的二氧化碳凝胶泡沫及其制备方法与应用。所述含硫脲结构的二氧化碳凝胶泡沫是向所述的凝胶溶液中通入二氧化碳气体制得。所述凝胶溶液的质量百分比组成为：甲叉基聚丙烯酰胺0.2％-0.8％，酚醛交联剂0.2％-1.4％，起泡剂0.3％-1.0％，含硫脲结构的酚类有机物0.2％-0.5％，助剂0.2％-0.5％，余量为水。本发明的二氧化碳凝胶泡沫堵水选择性强，不堵塞油流通道，不影响油的流动，提高原油采收率。

5、cn103740345a公开了一种泡沫封窜组合物及其制备方法和用途，主要解决现有气驱采油过程中存在的气窜问题。通过采用一种泡沫封窜组合物，包括阳离子泡沫剂、阴-非离子泡沫剂和气体，阳离子泡沫剂、阴-非离子泡沫剂与气相混合形成泡沫，其中阳离子泡沫剂选自季铵盐、季胺碱中的任意一种，阴-非离子泡沫剂为脂肪胺聚氧乙/丙烯醚羧酸盐或脂肪胺聚氧乙/丙烯醚磺酸盐中的任意一种，气体为与泡沫剂呈惰性关系的气体的任意一种，所述的阳离子泡沫剂与阴-非离子泡沫剂的摩尔比为1:0.01-100，气体与液体体积比为0.1-10:1及其制备方法和用途的技术方案较好地解决了该问题，可用于油田强化采油过程中。

6、然而，现有技术存在的问题及缺陷为：颗粒类的堵剂注入性较差、封堵性能较差，但是抗剪切能力强，封堵有效期长，不利于吞吐后原油流动。凝胶类堵剂注入性能好、封堵强度高，但是不抗剪切，当受到管线、泵、多孔介质的剪切作用后，封堵能力大幅降低，封堵有效期比较长。泡沫类堵剂注入性能好、封堵强度较低、抗剪切，封堵有效期适中。

7、基于此，本发明提出了一种封堵剂，以解决颗粒封堵剂注入性差，封堵有效期过长，不利于吞吐后原油的流动问题。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种辅助二氧化碳吞吐采油的封堵剂及其制备方法和用途，以解决现有技术中颗粒封堵剂注入性差，封堵有效期过长，不利于吞吐后原油的流动问题。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种辅助二氧化碳吞吐采油的封堵剂，所述封堵剂由水、木质素、聚丙烯酰胺、丙烯酰胺和引发剂制备而成。

4、本发明提供的封堵剂，通过对封堵剂的组成进行设计，解决了现有技术中颗粒封堵剂注入性差，封堵有效期过长，不利于吞吐后原油的流动问题。具有良好的流动性，而在注入二氧化碳后，封堵剂的部分组分在有二氧化碳的情况下进行降解，从而有利于吞吐后原油的流动。

5、作为本发明优选的技术方案，所述封堵剂以质量百分含量计包括：木质素20-30％，聚丙烯酰胺10-13％，丙烯酰胺15-20％，引发剂1-1.5％，余量为水。

6、本发明中，所述封堵剂中的木质素以质量百分含量计为20-30％，例如可以是20％、20.5％、21％、21.5％、22％、22.5％、23％、23.5％、24％、24.5％、25％、25.5％、26％、26.5％、27％、27.5％、28％、28.5％、29％、29.5％或30％等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。

7、本发明中，所述封堵剂中的聚丙烯酰胺以质量百分含量计为10-13％，例如可以是10％、10.1％、10.2％、10.3％、10.4％、10.5％、10.6％、10.7％、10.8％、10.9％、11％、11.1％、11.2％、11.3％、11.4％、11.5％、11.6％、11.7％、11.8％、11.9％、12％、12.1％、12.2％、12.3％、12.4％、12.5％、12.6％、12.7％、12.8％、12.9％或13％等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。

8、本发明中，所述封堵剂中的丙烯酰胺以质量百分含量计为15-20％，例如可以是15％、15.2％、15.4％、15.6％、15.8％、16％、16.2％、16.4％、16.6％、16.8％、17％、17.2％、17.4％、17.6％、17.8％、18％、18.2％、18.4％、18.6％、18.8％、19％、19.2％、19.4％、19.6％、19.8％或20％等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。

9、本发明中，所述封堵剂中的引发剂以质量百分含量计为1-1.5％，例如可以是1％、1.02％、1.04％、1.06％、1.08％、1.1％、1.12％、1.14％、1.16％、1.18％、1.2％、1.22％、1.24％、1.26％、1.28％、1.3％、1.32％、1.34％、1.36％、1.38％、1.4％、1.42％、1.44％、1.46％、1.48％或1.5％等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。

10、作为本发明优选的技术方案，所述引发剂包括过硫酸铵-亚硫酸氢钠引发剂。

11、优选地，所述引发剂中过硫酸铵和亚硫酸氢钠的摩尔比为1:(1-1.2)，例如可以是1:1、1:1.01、1:1.02、1:1.03、1:1.04、1:1.05、1:1.06、1:1.07、1:1.08、1:1.09、1:1.1、1:1.12、1:1.13、1:1.14、1:1.15、1:1.16、1:1.17、1:1.18、1:1.19或1:1.2等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。

12、第二方面，本发明提供了如第一方面所述封堵剂的制备方法，所述制备方法包括：

13、依据配方将水和木质素进行第一混合，之后进行ph调整，再依次加入聚丙烯酰胺、丙烯酰胺、水和引发剂，经搅拌得到中间料，将所得中间料进行保温之后经粉碎得到所述封堵剂。

14、作为本发明优选的技术方案，所述ph调整为采用碱将溶液ph值调整为7.5-7.8，例如可以是7.5、7.6、7.7或7.8等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。

15、作为本发明优选的技术方案，加入所述引发剂之前进行除氧。

16、优选地，所述除氧为向物料中通入保护气体进行脱氧。

17、优选地，所述保温的温度为50-80℃，例如可以是50℃、52℃、54℃、56℃、58℃、60℃、62℃、64℃、66℃、68℃、70℃、72℃、74℃、76℃、78℃或80℃等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。

18、优选地，所述保温的时间为12-15h，例如可以是12h、12.2h、12.4h、12.6h、12.8h、13h、13.2h、13.4h、13.6h、13.8h、14h、14.2h、14.4h、14.6h、14.8h或15h等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。

19、作为本发明优选的技术方案，所述制备方法包括：

20、依据配方将水和木质素进行第一混合，之后进行ph调整，再依次加入聚丙烯酰胺、丙烯酰胺、水和引发剂，经搅拌得到中间料，将所得中间料进行保温之后经粉碎得到所述封堵剂；

21、所述ph调整为采用碱将溶液ph值调整为7.5-7.8；加入所述引发剂之前进行除氧；所述除氧为向物料中通入保护气体进行脱氧；所述保温的温度为50-80℃；所述保温的时间为12-15h。

22、第三方面，本发明提供了如第一方面所述封堵剂的用途，所述用途包括如下步骤：

23、(1)向井内注入所述封堵剂段塞，之后进行第一注水顶替；

24、(2)然后注入二氧化碳段塞，之后进行第二注水顶替；

25、(3)依次进行闷井和开井生产。

26、作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述封堵剂的用量为20-60t，排量为4-6t/h。

27、本发明中，所述封堵剂的用量为20-60t，例如可以是20t、22t、24t、26t、28t、30t、32t、34t、36t、38t、40t、42t、44t、46t、48t、50t、52t、54t、56t、58t或60t等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。

28、本发明中，所述封堵剂的排量为4-6t/h，例如可以是4t/h、4.1t/h、4.2t/h、4.3t/h、4.4t/h、4.5t/h、4.6t/h、4.7t/h、4.8t/h、4.9t/h、5t/h、5.1t/h、5.2t/h、5.3t/h、5.4t/h、5.5t/h、5.6t/h、5.7t/h、5.8t/h、5.9t/h或6t/h等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。

29、优选地，步骤(1)所述第一注水顶替中注水量为30-60t，例如可以是30t、31t、32t、33t、34t、35t、36t、37t、38t、39t、40t、41t、42t、43t、44t、45t、46t、47t、48t、49t、50t、51t、52t、53t、54t、55t、56t、57t、58t、59t或60t等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。

30、优选地，步骤(2)所述二氧化碳段塞中二氧化碳的用量为300-700t，排量为5-10t/h。

31、本发明中，所述二氧化碳段塞中二氧化碳的用量为300-700t，例如可以是300t、320t、340t、360t、380t、400t、420t、440t、460t、480t、500t、520t、540t、560t、580t、600t、620t、640t、660t、680t或700t等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。

32、优选地，步骤(2)所述第二注水顶替中注水量为30-60t，例如可以是30t、31t、32t、33t、34t、35t、36t、37t、38t、39t、40t、41t、42t、43t、44t、45t、46t、47t、48t、49t、50t、51t、52t、53t、54t、55t、56t、57t、58t、59t或60t等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。

33、优选地，步骤(3)所述闷井的时间为15-20天，例如可以是15天、15.5天、16天、16.5天、17天、17.5天、18天、18.5天、19天、19.5天或20天等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。

34、作为本发明优选的技术方案，所述用途包括如下步骤：

35、(1)向井内注入所述封堵剂段塞，之后进行第一注水顶替；所述封堵剂的用量为20-60t，排量为4-6t/h；所述第一注水顶替中注水量为30-60t；

36、(2)然后注入二氧化碳段塞，之后进行第二注水顶替；所述二氧化碳段塞中二氧化碳的用量为300-700t，排量为5-10t/h；所述第二注水顶替中注水量为30-60t；

37、(3)闷井15-20天后开井生产。

38、与现有技术方案相比，本发明具有以下有益效果：

39、本发明提供的封堵剂在辅助二氧化碳吞吐采油时，能够对优势渗流通道形成有效封堵，防止二氧化碳沿优势渗流通道形成气窜，从而扩大二氧化碳在油层中的波及体积，从而采出更多的原油；同时，由于封堵剂具有良好的注入性以及抗剪切性能，在封堵剂中加入了交联剂，使得封堵剂在聚合后能够吸水发生膨胀，大幅提高了封堵强度；此外，在注入二氧化碳后，由于木质素会逐步溶解，降解，从而避免对储层的永久伤害，有利于吞吐后原油的流动。