一种具有油水选择性的自生颗粒堵水材料及制备方法与流程

本发明涉及石油和天然气开采，特别涉及一种具有油水选择性的自生颗粒堵水材料及制备方法。

背景技术：

1、油田注水开发是最为简单有效的开发方式，但受到储层的非均质性和油水间的粘度差大的影响，注入水往往大多沿着主导通道(即高渗透区、天然裂缝或人工裂缝)流向油井，导致驱油效率降低、油井过早出水和含水率快速升高，造成油井产量快速下降。

2、为解决油井含水率快速上升问题，堵水技术发展迅速，现阶段主要的堵水技术可分为机械堵水和化学堵水两种方式。机械堵水主要以icd、aicd等技术为主，这类技术具备良好的现场应用效果，在海上油田的使用也较为广泛。然而，它也存在一些缺点：(1)采用机械堵水方法需要动管柱作业并使用找水技术，增加了施工成本；(2)机械堵水方法的应用受到完井类型和固井质量的限制。相比之下，化学堵水方法施工过程简单、体系封堵强度可控而成为适合海上油田老井稳油控水措施的重要方向之一。在这种方法中，化学堵水剂被泵入高渗透水层，堵水剂或其物理化学反应产物可以产生屏障来抑制水的流入。根据堵水剂的工作机理，可将堵水剂分为非选择性堵水剂和选择性堵水剂。非选择性堵水剂主要以无机盐沉淀型堵水剂、树脂类以及聚合物凝胶类堵水剂。这类非选择型堵水剂通过在地层中形成堵塞屏障封堵油水渗流通道，且具有更高的封堵强度，因此往往适用于人工裂缝和天然大裂缝单一水层或者高含水层的封堵。然而在储层长期开发中，储层具有主要渗流通道是必不可少的，既堵水又堵油的堵水方式受到了一定的限制。而选择性堵水剂是一种能提高油相渗透率、降低水相渗透率的化学剂，作业前不需要进行找水，且在进行施工时无需动用管柱，能够支持笼统注入，可有效降低施工成本，主要包括聚合物、泡沫、油溶性树脂以及微乳液等。

3、选择性堵水剂因笼统注入的特点，导致对堵水剂的性能要求很高，否则注入地层后，因较差的油水选择性，极易造成油层误堵和储层伤害；此外，封堵强度和耐冲刷能力也直接影响着堵水剂的应用效果和有效期。所以研发一种低伤害、强选择性、高封堵强度、强耐冲刷能力的高效堵水剂，对精细化注水开发和提高原油采出具有重要的意义和应用价值。

技术实现思路

1、本发明为了解决以上技术问题，提供一种具有油水选择性的自生颗粒堵水材料及制备方法。该堵水材料能够在剪切作用下形成乳液小球，随着在水相中胶凝反应的进行，乳液小球逐渐发生聚并，强度逐渐增大，最终小球的粒径和强度稳定保持不变，而在油相中则不发生候凝反应，乳液小球不稳定容易被油分子破坏，最终实现“堵水不堵油”的特性。

2、第一方面，本发明提供一种具有油水选择性的自生颗粒堵水材料，是采用以下技术方案得以实现的。

3、一种具有油水选择性的自生颗粒堵水材料，包括以下质量百分数的组分：

4、基油主剂10～14％；

5、胶凝剂5～9％；

6、成球剂2～6％；

7、分散剂2～6％；

8、助分散剂0.5～0.7％；

9、调节剂0.3～0.7％；

10、余量为水；

11、所述基油主剂选用水溶性腰果酚类环氧树脂，调节剂选用有机酚。

12、进一步的，所述胶凝剂选用有机咪唑，有机咪唑选用2-乙基-4-甲基咪唑。

13、进一步的，所述成球剂选用聚氧乙烯醚，聚氧乙烯醚选用脂肪醇聚氧乙烯醚。

14、更进一步的，脂肪醇聚氧乙烯醚选用月桂醇聚氧乙烯醚。

15、进一步的，所述分散剂选用多元胺，多元胺选用二乙烯三胺。

16、进一步的，所述助分散剂选用硅溶胶，浓度为30％。

17、进一步的，所述有机酚选用腰果酚。

18、第一方面，本发明提供一种具有油水选择性的自生颗粒堵水材料的制备方法，是采用以下技术方案得以实现的。

19、一种上述具有油水选择性的自生颗粒堵水材料的制备方法，包括以下步骤：向油田产出水中加入规定量的基油主剂和成球剂并搅拌均匀，继续加入规定量的分散剂和助分散剂，搅拌均匀后再加入规定量的胶凝剂和调节剂，常温下搅拌均匀后得到混合溶液；在将上述混合溶液注入地层后，在70-90℃下的胶凝时间为8～12h。

20、本申请具有以下有益效果。

21、(1)本发明油水选择性堵水材料的本质是在成球剂乳化作用下可以将基油主剂分散，使其以微小液滴形式存在，分散剂和助分散剂的作用是抑制液滴聚并，保持液滴的稳定性，待堵水材料进入含水地层以后，在地层温度下胶凝剂发挥胶凝作用使得乳液聚并，形成具有一定的强度和粒径的颗粒微球从而实现高封堵强度、强耐冲刷能力和油水选择性堵水功能。

22、(2)本发明材料可以通过调节剂实现颗粒小球的粒径、强度和成球固化时间的改变，保证在不同的孔渗透储层条件和施工工况下均能够高效实现“堵水不堵油”。

技术特征：

1.一种具有油水选择性的自生颗粒堵水材料，其特征在于：包括以下质量百分数的组分：

2.根据权利要求1所述的一种具有油水选择性的自生颗粒堵水材料，其特征在于：所述胶凝剂选用有机咪唑，有机咪唑选用2-乙基-4-甲基咪唑。

3.根据权利要求1所述的一种具有油水选择性的自生颗粒堵水材料，其特征在于：所述成球剂选用聚氧乙烯醚，聚氧乙烯醚选用脂肪醇聚氧乙烯醚。

4.根据权利要求1所述的一种具有油水选择性的自生颗粒堵水材料，其特征在于：所述分散剂选用多元胺，多元胺选用二乙烯三胺。

5.根据权利要求1所述的一种具有油水选择性的自生颗粒堵水材料，其特征在于：所述助分散剂选用硅溶胶。

6.根据权利要求1所述的一种具有油水选择性的自生颗粒堵水材料，其特征在于：所述有机酚选用腰果酚。

7.一种权利要求1-6任一所述具有油水选择性的自生颗粒堵水材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：向油田产出水中加入规定量的基油主剂和成球剂并搅拌均匀，继续加入规定量的分散剂和助分散剂，搅拌均匀后再加入规定量的胶凝剂和调节剂，常温下搅拌均匀后得到混合溶液；在将上述混合溶液注入地层后，在70-90℃下的胶凝时间为8～12h。

技术总结本发明公开了一种具有油水选择性的自生颗粒堵水材料及制备方法。所述自生颗粒堵水材料包括以下质量百分数的组分：基油主剂10～14％；胶凝剂5～9％；成球剂2～6％；分散剂2～6％；助分散剂0.5～0.7％；调节剂0.3～0.7％；余量为水；所述基油主剂选用水溶性腰果酚类环氧树脂，调节剂选用有机酚。本发明堵水材料能够在剪切作用下形成乳液小球，在地层水相中随着胶凝反应的进行，乳液小球逐渐发生聚并形成具有一定粒径和强度的颗粒，在油相中乳液小球不稳定容易被油分子破坏，实现油田“堵水不堵油”的特性。技术研发人员：邹剑,代磊阳,兰夕堂,张丽平,潘定成,刘棚,刘畅,符扬洋,张晓封,冯阳受保护的技术使用者：中海石油（中国）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4