一种用于砂岩油藏的纳微米级多功能颗粒杂化调堵剂及其制备方法与流程

本发明涉及油田化学，特别涉及一种用于砂岩油藏的纳微米级多功能颗粒杂化调堵剂及其制备方法。

背景技术：

1、随着海上油田的不断开发，整体已进入高含水阶段，加上海上油田多数属于疏松砂岩，开发过程中容易出砂，虽然海上生产井多数已进行筛管防砂，但由于防砂精度受限，对细粉砂基本无效，特别是部分稠油油藏，由于油水流度比大，驱油效率低，进一步加剧了油田出水和出砂问题。调堵措施是目前解决油田高含水问题的有效手段，特别是颗粒调堵剂，已广泛应用于海上油田，但现有颗粒调堵剂功能相对单一，通常只能封堵水流通道，不具有稳砂和驱油性能。

2、如中国专利公告号cn114316931a针对裂缝油藏，提供了一种高温高盐裂缝型油藏用选择性有机颗粒调堵剂及其制备方法，该有机调堵剂体系以油溶性树脂为主剂，添加膨胀剂、密度调节剂、分散剂等助剂制得。调堵剂颗粒粒径在微米～毫米级别，粒径相对较大，不能应用于砂岩油藏，同时，该颗粒调堵剂功能单一，不具有稳砂和驱油功能。又如，中国专利公告号cn116987227a提供了一种调剖堵水用柔性缓膨颗粒及其制备方法和应用，该调剖堵水用柔性缓膨颗粒的制备原料包括丙烯酸类单体、耐温性单体、可塑性淀粉、聚丙烯酰胺、引发剂、交联剂、增韧剂和水，该调剖堵水用柔性缓膨颗粒的粒径为0.5mm～3mm，仅具有单一的调堵性能，不具有稳砂和驱油功能，且不适用于海上筛管完井的砂岩油藏。又如，中国专利公告号cn115960309a提供了一种聚合物稳砂剂，主要由2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸、丙烯酰胺、n-取代水溶性丙烯酰胺、不饱和叔胺单体，控制2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸、丙烯酰胺、n-取代水溶性丙烯酰胺、不饱和叔胺单体以及引发剂反应，再经沉淀、粉碎、烘干等工艺得到聚合物稳砂剂，该聚合物能起到较好的稳砂效果，但功能单一，不具有调堵和驱油性能。再如，中国专利公告号cn116813838a提供了一种适用于高黏油藏的稠油降黏驱油剂及其制备方法和应用，该降黏驱油剂由单体丙烯酰胺、甲基丙烯酸丁酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、烯丙基胺甲基膦酸二乙酯按照一定比例聚合得到，解决了高粘油藏的稠油降黏驱油难的问题，但不具备调堵和稳砂功能。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有的颗粒调堵剂功能相对单一，不能同时具有调堵、稳砂和驱油的功能的问题，提供一种用于砂岩油藏的纳微米级多功能颗粒杂化调堵剂及其制备方法。

2、第一方面，本发明提供一种用于砂岩油藏的纳微米级多功能颗粒杂化调堵剂，是采用以下技术方案得以实现的。

3、一种用于砂岩油藏的纳微米级多功能颗粒杂化调堵剂，包括以下重量百分比的组分：油溶性材料70％～80％、阳离子稳砂剂10％～20％、分散剂5％～10％、纳米增强剂4％～8％。

4、进一步的，油溶性材料选用沥青粉、橡胶颗粒、木碳粉、石油树脂颗粒中的一种或几种。

5、进一步的，阳离子稳砂剂选用阳离子聚丙烯酰胺、阳离子二甲基二烯丙基氯化铵中的一种或两种。

6、进一步的，分散剂选用十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、十八烷基二甲基甜菜碱中的一种或几种。

7、进一步的，纳米增强剂选用钻井级钠基膨润土、水滑石、气相二氧化硅中的一种或几种。

8、第二方面，本发明提供一种用于砂岩油藏的纳微米级多功能颗粒杂化调堵剂的制备方法，是采用以下技术方案得以实现的。

9、一种上述用于砂岩油藏的纳微米级多功能颗粒杂化调堵剂的制备方法，包括以下步骤：

10、s1.分别将油溶性材料、阳离子稳砂剂、分散剂研磨成100μm～200μm粉状颗粒(若稳砂剂、分散剂选用液体原料，无需研磨)；

11、s2.将研磨后的不同功能的粉状颗粒与纳米增强剂混匀搅拌，形成均一的混合粉状颗粒；

12、s3.将混合粉状颗粒加入双螺杆挤出机，在高温条件下通过杂化熔融反应将不同功能的原材料杂化成一体，在双螺杆挤出机的出料口得到多功能材料；

13、s4.将多功能材料剪切，得到多功能颗粒杂化调堵剂中间体；

14、s5.将多功能颗粒杂化调堵剂中间体进行球磨，形成纳微米级多功能颗粒杂化调堵剂。

15、进一步的，双螺杆挤出机的设置参数如下：杂化温度105℃～110℃、螺杆泵转速15转/分钟～30转/分钟、喂料泵转速10转/分钟～15转/分钟。

16、进一步的，球磨转速8000转/分钟～15000转/分钟，研磨时间3min～5min。

17、进一步的，球磨仪的滤网精度规格包括1μm、10μm、50μm、100μm。

18、本申请具有以下有益效果。

19、(1)本发明的纳微米级多功能颗粒杂化调堵剂适用油藏温度80℃～120℃；

20、(2)本发明的纳微米级多功能颗粒杂化调堵剂粒径100nm～100μm，可根据现场孔喉尺寸进行调整；

21、(3)本发明的纳微米级多功能颗粒杂化调堵剂利用油溶性材料和纳米增强剂的协同作用，实现油水两相的自识别封堵；利用阳离子稳砂剂在水中被释放出来后携带的正电荷，能够将带负电的细粉砂粒聚集起来，实现稳砂功能；利用分散剂在水中被释放出来后的超低界面张力和乳化悬浮能力，在促进多功能颗粒杂化调堵剂在水中均匀分散的同时，也起到驱油作用；纳米增强剂一方面可以与油溶性材料协同，提高油水两相的自识别封堵能力，另一方面通过其中的无机组分，能够增强调堵剂的封堵强度和耐温耐盐性能；

22、(4)本发明的纳微米级多功能颗粒杂化调堵剂能够均匀、稳定分散在水中，便于用水携带进入地层，施工工艺简单，进入地层后，兼具有油水两相的自识别封堵、稳砂和驱油等多种功能。

技术特征：

1.一种用于砂岩油藏的纳微米级多功能颗粒杂化调堵剂，其特征在于：包括以下重量百分比的组分：油溶性材料70％～80％、阳离子稳砂剂10％～20％、分散剂5％～10％、纳米增强剂4％～8％。

2.根据权利要求1所述的一种用于砂岩油藏的纳微米级多功能颗粒杂化调堵剂，其特征在于：油溶性材料选用沥青粉、橡胶颗粒、木碳粉、石油树脂颗粒中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种用于砂岩油藏的纳微米级多功能颗粒杂化调堵剂，其特征在于：阳离子稳砂剂选用阳离子聚丙烯酰胺、阳离子二甲基二烯丙基氯化铵中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的一种用于砂岩油藏的纳微米级多功能颗粒杂化调堵剂，其特征在于：分散剂选用十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、十八烷基二甲基甜菜碱中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种用于砂岩油藏的纳微米级多功能颗粒杂化调堵剂，其特征在于：纳米增强剂选用钻井级钠基膨润土、水滑石、气相二氧化硅中的一种或几种。

6.一种权利要求1-5任一所述用于砂岩油藏的纳微米级多功能颗粒杂化调堵剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种用于砂岩油藏的纳微米级多功能颗粒杂化调堵剂的制备方法，其特征在于：双螺杆挤出机的设置参数如下：杂化温度105℃～110℃、螺杆泵转速15转/分钟～30转/分钟、喂料泵转速10转/分钟～15转/分钟。

8.根据权利要求6所述的一种用于砂岩油藏的纳微米级多功能颗粒杂化调堵剂的制备方法，其特征在于：球磨转速8000转/分钟～15000转/分钟，研磨时间3min～5min。

技术总结本发明公开了一种用于砂岩油藏的纳微米级多功能颗粒杂化调堵剂及其制备方法。所述调堵剂包括以下重量百分比的组分：油溶性材料70％～80％、阳离子稳砂剂10％～20％、分散剂5％～10％、纳米增强剂4％～8％。本发明纳微米级多功能颗粒杂化调堵剂能够稳定分散在水中，便于用水携带进入地层。在地层中，利用油溶性材料和纳米增强剂的协同作用，实现油水两相的自识别封堵功能；利用阳离子稳砂剂在水中被释放出来后携带的正电荷，能够将带负电的细粉砂粒聚集起来，实现稳砂功能；利用分散剂在水中被释放出来后的低界面张力和强乳化性能，实现驱油功能。技术研发人员：朱立国,陈维余,魏子扬,左清泉,孟科全,张艳辉,刘玉明,易飞,王京博,王成胜,王锦林,刘浩洋受保护的技术使用者：中海油能源发展股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11