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用于敏感性油气藏防砂增产措施的强化防膨高效携砂液的制作方法

时间:2022-01-26 阅读: 作者:专利查询


1.本发明涉及油田开采领域,具体涉及一种用于敏感性油气藏防砂增产措施的强化防膨高效携砂液。


背景技术:

2.防砂是确保出砂油气井有效开发的重要技术手段,针对敏感性稠油油藏携砂液药剂入井后易使地层粘土矿物膨胀导致渗透率降低,携砂药剂作为防砂工作液将地面设备形成的高压传递到地层中,再携带支撑剂进入裂缝并在裂缝闭合后对裂缝起支撑作用,最终形成支撑裂缝高导流油气渗流通道。
3.现用携砂液多为水基聚合物携砂液,如,中国发明专利cn104088616b公开了一种煤层气水力压裂法,压裂是按前置液-携砂液-顶替液程序进行水力压裂,前置液和顶替液使用活性水压裂液,携砂液使用羧甲基胍胶压裂液,该方法在很大程度上改善了煤层气增采效果。
4.水基聚合物携砂液主要采用三种水溶性聚合物作为稠化剂,即植物胶(瓜胶、田菁、魔芋等)、纤维素衍生物及合成聚合物,在水中具有良好的分散溶解性能,具有优良的耐电解质性能,但其存在剪切降解、残留高、返排率低的缺点,容易造成储层伤害。
5.此外,水基携砂液其主要由聚合物组成,进入地层后,返排率较低,容易造成地层的二次污染,致使防砂油井的产量得不到保证。


技术实现要素:

6.本发明主要目的是提供一种敏感性稠油油藏防砂用强化防膨高效携砂液,解决了现有技术防砂施工过程中所使用的携砂液对敏感油藏地层造成大范围污染和引发粘土矿物膨胀的问题。
7.为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
8.本发明提供一种用于敏感性油气藏防砂增产措施的强化防膨高效携砂液,其包含以下组分及其体积百分比:粘弹性表面活性剂0.5%~5%、盐溶液1%~2%、水化延迟剂溶液0.1%~3%,粘土稳定剂溶液2%~3%,余量为水。
9.优选地,所述强化防膨高效携砂液包含以下组分及其体积百分比:粘弹性表面活性剂0.5%~1.5%、盐溶液1%~1.5%、水化延迟剂溶液0.5%~1.5%,粘土稳定剂溶液2%~3%,余量为水。
10.本发明通过利用水化延迟剂的浓度控制强化防膨高效携砂液的水化速度。水化延迟剂的浓度越高,原油对强化防膨高效携砂液的水化速度越慢。选择本发明范围内的水化延迟剂,具有延迟携砂液水化的作用,且当携砂液在遇到原油后可发生水化,能在裂缝周边迅速滤失,保证压裂及防砂效果。
11.优选地,所述水化延迟剂为hd-1水化延迟剂,该水化延迟剂为胜利油田采油工艺研究院与胜利油田滨南采油厂于2007年研制成功并生产的。
12.优选地,所用水化延迟剂溶液浓度为1wt%~5wt%(此处所述水化延迟剂溶液浓度为在制备携砂液时所用水化延迟剂溶液的浓度)。
13.粘土稳定剂的浓度越高,粘土矿物水化膨胀程度越低,选择本发明范围内的粘土稳定剂,具有可保护热法开采的含粘土成分较多的油气层。
14.优选地,粘弹性表面活性剂制备方法为:将芥酸与n,n-二甲基-1,3-丙二胺在二甲苯溶剂中混合,加入氟硼酸作为催化剂,进行缩合反应,即得。氟硼酸作为催化剂可以有效降低缩合反应温度,减少反应时间。
15.进一步优选地,芥酸与所述二甲苯溶剂的质量体积比是20%~50%;所述芥酸与所述n,n-二甲基-1,3-丙二胺的质量比是0.8~1.3:1~1.2,氟硼酸与二甲苯溶剂的质量体积比是0.2%~0.4%。
16.进一步优选地,缩合反应过程中温度控制在130~150℃,缩合反应时间为6~10小时。
17.优选地,盐溶液为乙酸盐、无机盐、四甲基氯化铵水溶液中一种;优选地,所述无机盐包括nh4cl、nacl、kbr、cacl2、mgcl2、cabr2等。盐溶液浓度越高,携砂液使用温度越高,而本发明所述浓度范围内的盐溶液,具有耐高温、高防膨的特点,可以高效适用于敏感性油气藏。
18.优选地,所用盐溶液浓度为1wt%~2wt%(此处所述盐溶液浓度为在制备携砂液时所用盐溶液的浓度)。
19.优选地,粘土稳定剂为复合粘土稳定剂。优选地,所述复合粘土稳定剂包括粘土稳定剂k-2和粘土稳定剂hbd-911。优选地,所述k-2与所述hbd-911的质量比是1:4~7:3,可通过调整比例,延长高温环境下的防膨效果。
20.优选地,粘土稳定剂浓度为2wt%~3wt%(此处所述粘土稳定剂浓度为在制备携砂液时所用粘土稳定剂的浓度)。
21.优选地,高温粘土稳定剂k-2为胜利石油管理局采油工艺研究院于1995年研制成功并生产的。粘土稳定剂hbd-911是胜利石油管理局河口采油厂同北京石油勘探开发研究院合作,于1992年研制成功的一种低分子固态粘土稳定剂。
22.在本发明的强化防膨高效携砂液中,将粘弹性表面活性剂加入盐水中,在高速剪切搅拌中,各溶液体系完全分散,流体充分稠化,最后成为粘弹态冻胶。
23.与现有技术相比本发明的优点是:
24.1)本发明中所用粘弹性表面活性剂具有无残渣、耐高温、现场配制便捷、无聚合物、高可泵性等特点。
25.2)本发明所述强化防膨高效携砂液不含重金属离子和杀菌剂、耐高温、抗高盐,可用于配制高盐度压裂液。粘度可调,可以通过调整hd-1水化延迟剂的比例来控制滤失强度。
26.3)特别地,该强化防膨高效携砂液适用于多种粘土矿物分布的敏感性地层。
27.本发明用于超敏感油气藏压裂防砂增产措施的强化防膨高效携砂液可以既起到前置液的作用,又同时可以起到压裂液的作用,具有耐温耐剪切、低摩阻、易携砂、破胶性好、对地层无伤害、滤失可控等特点,最大程度的提高压裂防砂措施的改造效果,解决目前压裂和防砂施工过程中所使用的携砂液对超敏感油气藏地层造成大范围污染的问题。
具体实施方式
28.应该指出,以下详细说明都是示例性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
29.为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案,以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。
30.实施例1
31.s1、制备季铵类粘弹性表面活性剂:在100
×
103l的二甲苯溶剂中加入20吨芥酸和30吨的n、n-二甲基-1、3-丙二胺并混合,加入0.2吨的氟硼酸作为催化剂,在130摄氏度条件下缩合反应6小时,得到甜菜碱粘弹性表面活性剂。
32.s2、配制强化防膨高效携砂液500
×
103l:取步骤s1中制备的粘弹性表面活性剂25
×
103l、浓度为2%的氯化钠溶液5
×
103l、浓度为3%的hd-1水化延迟剂25
×
103l、浓度为3wt%的粘土稳定剂(k-2与hbd-911质量比为1:1)15
×
103l于容器中,在容器中加水至500
×
103l,搅拌均匀,得到强化防膨高效携砂液。
33.工程案例:金家油田1号井,使用本实施例的强化防膨高效携砂液进行防砂施工,泵注强化防膨高效携砂液150
×
103l,0.425~0.85mm粒径陶粒砂28方,施工压力12-17mpa,排量2.5m3/min,防砂开井初期平均日液31.7t/d,日油19.2t/d,含水40.1%,200天累增油1777.3t。
34.由此可见,本实施例的强化防膨高效携砂液改造效果明显,解决了目前压裂和防砂施工过程中所使用的携砂液对超敏感油气藏地层造成大范围污染的问题。
35.实施例2
36.采用实施例1中的步骤s1所制备粘弹性表面活性剂。取粘弹性表面活性剂1
×
103l、浓度为2wt%的醋酸钠溶液1.5
×
103l、浓度为3%的hd-1水化延迟剂1
×
103l,浓度为3wt%的粘土稳定剂(k-2与hbd-911质量比为2:3)2
×
103l置于容器中,在容器中加水至100
×
103l,搅拌均匀,得到强化防膨高效携砂液。
37.工程案例:金家油田2号井,使用本实施例的强化防膨高效携砂液进行防砂施工,泵注强化防膨高效携砂液100
×
103l,0.425~0.85mm陶粒砂14m3,砂比5%~50%,施工压力5~17.16mpa,排量1.5~2.5m3/min,防砂开井初期平均日液20.3t/d,日油11.6t/d,含水42.3%,200天累增油1123.4t。
38.由此可见,本实施例的强化防膨高效携砂液改造效果明显,解决了目前压裂和防砂施工过程中所使用的携砂液对超敏感油气藏地层造成大范围污染的问题。
39.实施例3
40.采用实施例1中的步骤s1所制备粘弹性表面活性剂。取粘弹性表面活性剂2.5
×
103l、浓度为2wt%的氯化钠溶液3.4
×
103l、浓度为3%的hd-1水化延迟剂1.7
×
103l,浓度为3wt%的粘土稳定剂(k-2与hbd-911质量比为1:1)4
×
103l置于容器中,在容器中加水至170
×
103l,搅拌均匀,得到强化防膨高效携砂液。
41.工程案例:金家油田3号井,使用本实施例的强化防膨高效携砂液进行防砂施工,泵注强化防膨高效携砂液170
×
103l,0.425~0.85mm石英砂15m3,砂比5%~25%,施工压力5~14mpa,排量2.6m3/min,防砂开井初期平均日液23.1t/d,日油13.6t/d,含水41.1%,200
天累增油1521.6t。
42.由此可见,本实施例的强化防膨高效携砂液改造效果明显,解决了目前压裂和防砂施工过程中所使用的携砂液对超敏感油气藏地层造成大范围污染的问题。
43.上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。