一种堵水用高凝稠油活化剂及油井堵水方法.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201410317507.X (22)申请日 2014.07.04 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 104130760 A (43)申请公布日 2014.11.05 (73)专利权人 中国石油天然气股份有限公司 地址 100007 北京市东城区东直门北大街9 号 (72)发明人 陈小凯刘德铸王浩李瑞 潘建华高本成曾双红郑猛 赵云峰刘建山马昌明柳荣伟 刘强管紫君 (74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限 公司 11127 代理人 姚亮 (51)Int.Cl.

2、C09K 8/44(2006.01) E21B 33/13(2006.01) (56)对比文件 CN 1395024 A,2003.02.05, CN 103097500 A,2013.05.08, 审查员 王婷 (54)发明名称 一种堵水用高凝稠油活化剂及油井堵水方 法 (57)摘要 本发明提供了一种堵水用高凝稠油活化剂 及油井堵水方法。 该高凝稠油活化剂是由堵水用 活化剂和高凝稠油混合而得到的。 上述堵水用活 化剂由主剂和助剂组成； 所述主剂是由椰子油脂 肪酸二乙醇酰胺与糖基表面活性剂组成； 以该堵 水用活化剂的重量百分比计， 其组成包括： 椰子 油脂肪酸二乙醇酰胺30-50、 糖基表面活

3、性剂 30-50、 助剂5-20。 本发明还提供了一种利用 该高凝稠油活化剂的油井堵水方法。 本发明的高 凝稠油活化剂环境友好、 工艺简单、 地层配伍性 好、 选择性堵水能力强、 适应油藏类型广， 而且原 料用量少、 成本低、 无毒不挥发、 不易燃、 操作安 全、 不需要清水或去离子配制， 现场施工不会出 现原油在地面乳化， 导致无法注入地层等问题。 权利要求书1页 说明书6页 CN 104130760 B 2017.09.15 CN 104130760 B 1.一种堵水用高凝稠油活化剂， 其是由堵水用活化剂和高凝稠油混合而得到的； 其中， 所述堵水用活化剂由主剂和助剂组成； 该主剂由椰子油脂

4、肪酸二乙醇酰胺与糖 基表面活性剂组成； 以堵水用活化剂的重量百分比计， 所述椰子油脂肪酸二乙醇酰胺的含量为30-50， 所 述糖基表面活性剂的含量为30-50， 所述助剂的含量为5-20； 所述助剂包括乙二胺四亚甲基磷酸盐、 二乙烯三胺五甲基磷酸盐、 氨基三亚甲基磷酸 盐、 羟基亚乙基二磷酸盐中的一种或几种的组合。 2.根据权利要求1所述的堵水用高凝稠油活化剂， 其中， 所述椰子油脂肪酸二乙醇酰胺 的含量为35-45， 所述糖基表面活性剂的含量为35-45， 所述助剂的含量为10-15。 3.根据权利要求1所述的堵水用高凝稠油活化剂， 其中， 所述椰子油脂肪酸二乙醇酰胺 与糖基表面活性剂的重量

5、比为1:1。 4.根据权利要求1所述的堵水用高凝稠油活化剂， 其中， 所述糖基表面活性剂的分子式 为RCOOC12H12O3(OH)8， 式中， R为脂肪酸烃基。 5.根据权利要求4所述的堵水用高凝稠油活化剂， 其中， R包括碳数为12、 14、 16的脂肪 酸烃基。 6.根据权利要求4所述的堵水用高凝稠油活化剂， 其中， 所述糖基表面活性剂包括硬脂 酸蔗糖酯、 月桂酸蔗糖酯、 棕榈酸蔗糖酯中的一种或几种的组合。 7.根据权利要求6所述的堵水用高凝稠油活化剂， 其中， 所述硬脂酸蔗糖酯、 月桂酸蔗 糖酯、 棕榈酸蔗糖酯的蔗糖酯为蔗糖单酯。 8.根据权利要求1-7任一项所述的堵水用高凝稠油活化剂

6、， 其中， 在该高凝稠油活化剂 中， 所述堵水用活化剂的含量为2-10wt。 9.根据权利要求8所述的堵水用高凝稠油活化剂， 其中， 所述堵水用活化剂的含量为3- 7wt。 10.根据权利要求1-7， 9任一项所述的堵水用高凝稠油活化剂， 其中， 所述高凝稠油的 凝固点为40以上， 50时其粘度为2000mPas以上， 含水率为5以下。 11.根据权利要求8所述的堵水用高凝稠油活化剂， 其中， 所述高凝稠油的凝固点为40 以上， 50时其粘度为2000mPas以上， 含水率为5以下。 12.一种油井堵水方法， 该方法包括以下步骤： a、 向油井中注入温度为40-90、 矿化度为100-1000

7、00mg/L的热污水作前置段塞； b、 再向油井中注入高凝稠油； c、 将权利要求1至11任一项所述的堵水用高凝稠油活化剂泵入地层； d、 再向油井中注入热污水作顶替液， 关井4-7天， 启抽低冲次生产一周后， 转正常生产。 权利要求书 1/1 页 2 CN 104130760 B 2 一种堵水用高凝稠油活化剂及油井堵水方法 技术领域 0001 本发明涉及一种堵水用高凝稠油活化剂及油井堵水方法， 属于油井堵水领域。 背景技术 0002 油田进入注水开发中后期， 含水不断上升， 产量快速递减。 受储层非均质性强或微 裂缝发育影响， 水淹、 水窜、 底水锥进严重。 平面上水驱波及差异性大， 纵向吸

8、水不均， 注入 水沿水窜通道指进， 导致水驱控制程度和动用程度低。 单纯通过调剖， 措施效果不够理想， 稳油控水难度大。 因此， 有必要采取 “调堵结合” 的工作思路。 0003 目前常用的堵水技术大都是非选择性堵剂， 对出水层明确、 隔层大、 井况好的油 井， 其效果比较好。 而对于隔层小、 井况差、 找水难度大的油井， 特别是边水、 底水和注入水 层内突进， 采用非选择性堵水， 在堵水的同时也将油层堵死， 对油层产生很大伤害。 因此， 选 择性堵水技术应运而生。 0004 目前选择性堵水技术主要以部分水解聚丙烯酰胺类、 活化稠油类为主。 但聚丙烯 酰胺类堵水剂受地层温度影响， 成胶稳定性差

9、， 有效期短， 而活化稠油堵水作为一项选择性 好、 对油层无损害的油井堵水技术， 近年来受到广泛关注， 该技术的关键问题在于优选合适 的原油乳化剂， 目前油井堵水用原油乳化剂主要是SP-80、 LHK-1等油包水型乳化剂。 CN1429885A、 CN1760338A分别公开了一些原油乳化剂及其制备方法。 目前公开的上述原油 乳化剂的成分比较复杂、 成本比较高或实际使用中的经济效益比较差。 0005 CN102061153A、 GAI12CN0369C分别公开了一种油井堵水用原油乳化剂及其制备方 法， 所述乳化剂的原料为二甲胺、 环氧氯丙烷、 油酸和水。 然而通过室内研究发现， 该乳化剂 存在

10、原料具有挥发性、 易燃、 有毒等问题， 需要在反应釜内提前配制， 配制过程剧烈放热， 操 作危险， 且堵剂耐温性差， 对油藏储层物性要求高， 同时必须用清水或去离子配制， 会出现 在现场施工时原油在地面乳化， 导致无法注入地层等问题。 0006 因此， 有必要寻找一种环境友好、 制备工艺简单、 耐温性好、 强度高、 适应油藏类型 范围广的原油活化剂来解决上述问题。 发明内容 0007 为解决上述技术问题， 本发明的目的在于提供一种堵水用高凝稠油活化剂。 本发 明中的堵水用高凝稠油活化剂具有环境友好、 原料简单、 乳化效果好、 封堵强度大等优点。 0008 本发明的目的还在于提供采用上述高凝稠油

11、活化剂的油井堵水方法。 0009 为达到上述目的， 本发明提供一种堵水用活化剂， 其由主剂和助剂组成； 所述主剂 是由椰子油脂肪酸二乙醇酰胺与糖基表面活性剂组成。 0010 根据本发明的具体实施方案， 优选地， 以堵水用活化剂的重量百分比计， 该堵水用 活化剂包括： 椰子油脂肪酸二乙醇酰胺30-50、 糖基表面活性剂30-50、 助剂5-20。 0011 根据本发明的具体实施方案， 更优选地， 该堵水用活化剂包括椰子油脂肪酸二乙 醇酰胺35-45、 糖基表面活性剂35-45、 助剂10-15。 说明书 1/6 页 3 CN 104130760 B 3 0012 在上述堵水用活化剂中， 优选地，

12、 采用的椰子油脂肪酸二乙醇酰胺与糖基表面活 性剂的重量比为1:1。 0013 在上述堵水用活化剂中， 优选地， 采用的糖基表面活性剂的分子式为RCOOC12H12O3 (OH)8， 式中， R为脂肪酸烃基； 更优选地， R包括碳数为12、 14、 16的脂肪酸烃基。 0014 在上述堵水用活化剂中， 优选地， 采用的糖基表面活性剂包括硬脂酸蔗糖酯、 月桂 酸蔗糖酯、 棕榈酸蔗糖酯中的一种或几种的组合。 本发明采用的上述糖基表面活性剂与非 离子表面活性剂一同使用具有明显的协同作用。 0015 在上述堵水用活化剂中， 优选地， 采用的硬脂酸蔗糖酯、 月桂酸蔗糖酯、 棕榈酸蔗 糖酯的蔗糖酯为蔗糖单酯

13、。 蔗糖酯中单酯含量越高， 亲水性越强， 因此在采用的蔗糖酯中优 选其中的单酯， 目的是为了使原油活化后与地层水或注入水快速接触乳化。 0016 在上述堵水用活化剂中， 优选地， 采用的助剂包括乙二胺四亚甲基磷酸盐、 二乙烯 三胺五甲基磷酸盐、 氨基三亚甲基磷酸盐、 羟基亚乙基二磷酸盐中的一种或几种的组合。 本 发明采用的助剂为四种有机磷络化剂， 这类产品螯合力比EDTA类、 磷酸盐类等都要强， 络合 稳定常数大， 金属离子等被络合后不容易解离， 而且耐化学稳定性好， 有非常好的络合、 分 散、 悬浮力； 有阻垢、 缓蚀、 化垢功能， 在200也不会失去活性， 并且本身基本无毒， 无公害 污染

14、。 0017 本发明还提供了上述堵水用活化剂的制备方法， 该方法包括以下步骤： 在常温下， 将椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、 糖基表面活性剂、 助剂依次加入搅拌罐， 混合均匀， 即得到该 油井堵水用活化剂。 0018 本发明还提供一种堵水用高凝稠油活化剂， 其是由上述的堵水用活化剂和高凝稠 油混合而得到的。 0019 在上述的堵水用高凝稠油活化剂中， 其中， 所述堵水用活化剂的含量为2-10wt， 优选为3-7wt。 0020 在上述的高凝稠油活化剂中， 优选地， 采用的高凝稠油的凝固点为40以上， 50 时其粘度为2000mPas以上， 含水率为5以下。 0021 本发明还提供了一种油井堵水方法，

15、 其包括以下步骤： 0022 先向油井中注入温度为40-90、 矿化度为100-100000mg/L的热污水作前置段塞， 目的是为了预热井筒， 减小后续注入的原油和高凝稠油活化剂在井筒内的摩阻， 便于高凝 稠油活化剂的快速注入高渗出水通道； 其中， 热污水的矿化度对效果影响不大， 但温度必须 保证在40以上， 可避免井筒因温度过低， 导致后续注入的高凝稠油凝固或粘度变大， 而无 法顺利注入； 0023 再向油井中注入高凝稠油， 目的是起隔离前置段塞和后续注入的高凝稠油活化 剂， 防止在井筒内乳化， 导致粘度快速上升， 影响后续注入； 0024 将上述的堵水用高凝稠油活化剂泵入地层， 在外注压力

16、和速度的双重作用下， 一 部分通过渗流作用与地层水或注入水乳化形成高粘的W/O型乳状液， 堵塞出水孔道， 从而增 加驱替水的流动阻力， 同时高粘的W/O型乳状液在水层中不断形成分散的乳状液球， 通过贾 敏效应堵塞孔喉， 起到降低出水层回压， 减少油井产水的作用； 另一部分遇到地层原油后， 在外注压力和速度的双重作用下， 与地层原油融合， 疏通油层， 并在油井生产时产出， 实现 堵水不堵油的选择性堵水目的； 说明书 2/6 页 4 CN 104130760 B 4 0025 再向油井中注入热污水作顶替液， 目的是使高凝稠油活化剂在近井地带快速乳 化， 防止油井启抽后原油反吐， 同时也节约了原油用

17、量； 关井4-7天， 启抽低冲次生产一周 后， 转正常生产。 0026 本发明提供的堵水用高凝稠油活化剂是一种优良的活化剂。 与现有的油井堵水用 活化剂相比， 本发明提供的活化剂具有环境友好、 工艺简单、 地层配伍性好、 选择性堵水能 力强、 适应油藏类型广等优点， 而且原料用量少、 成本低、 无毒不挥发、 不易燃、 操作安全、 不 需要清水或去离子配制， 现场施工不会出现原油在地面乳化， 导致无法注入地层等问题。 具体实施方式 0027 为了对本发明的技术特征、 目的和有益效果有更加清楚的理解， 现对本发明的技 术方案进行以下详细说明， 但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。 0028 实

18、施例1 0029 本实施例提供了一种堵水用活化剂， 其包括以下组成： 0030 椰子油脂肪酸二乙醇酰胺： 3重量份； 0031 硬脂酸蔗糖酯： 3重量份； 0032 乙二胺四亚甲基磷酸钠： 1重量份。 0033 上述堵水用活化剂的制备方法包括以下步骤： 0034 将椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、 硬脂酸蔗糖酯、 乙二胺四亚甲基磷酸盐依次加入搅 拌罐， 混合均匀， 即可得到堵水用活化剂。 0035 实施例2 0036 本实施例提供了一种堵水用高凝稠油活化剂， 其包括以下组成： 0037 椰子油脂肪酸二乙醇酰胺： 3重量份； 0038 硬脂酸蔗糖酯： 3重量份； 0039 二乙烯三胺五甲基磷酸钠： 1重

19、量份； 0040 辽河牛心坨油田高凝稠油： 93重量份。 0041 其中， 辽河牛心坨油田高凝稠油的具体参数如下所示： 地层原油粘度(76)： 76.3mPas， 50原油粘度： 2130mPas， 凝固点： 41-55， 油田水型： NaHCO3型， 矿化度： 321-9283mg/L。 0042 上述堵水用高凝稠油活化剂的制备方法包括以下步骤： 0043 将椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、 硬脂酸蔗糖酯、 二乙烯三胺五甲基磷酸钠依次加入 搅拌罐， 混合均匀后， 将其与辽河牛心坨油田高凝稠油混合搅拌均匀后， 得到堵水用高凝稠 油活化剂。 0044 高凝稠油活化剂的性能评价： 0045 向本实施例中的

20、高凝稠油活化剂中加入温度为50、 矿化度为6283mg/L的热污 水， 得到混合乳状液体系， 使该混合乳状液体系含水率分别达到40、 50、 60、 70、 80、 90， 通过测试粘度来考察高凝稠油活化剂的活化性能。 50时不同含水率乳状液的 粘度数据如表1所示。 0046 表1 说明书 3/6 页 5 CN 104130760 B 5 0047 含水率()405060708090 粘度(mPas)225982867530324314692753225631 0048 实施例3 0049 本实施例提供了一种堵水用高凝稠油活化剂， 其包括以下组成： 0050 椰子油脂肪酸二乙醇酰胺： 4重量份

21、； 0051 月桂酸蔗糖酯： 4重量份； 0052 羟基亚乙基二磷酸钠： 2重量份； 0053 辽河牛心坨油田高凝稠油： 93重量份。 0054 其中， 辽河牛心坨油田高凝稠油的具体参数如下所示： 地层原油粘度(76)： 76.3mPas， 50原油粘度： 2130mPas， 凝固点： 41-55， 油田水型： NaHCO3型， 矿化度： 321-9283mg/L。 0055 上述堵水用高凝稠油活化剂的制备方法包括以下步骤： 0056 将椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、 月桂酸蔗糖酯、 氨基三亚甲基磷酸钠依次加入搅拌 罐， 混合均匀后， 将其与辽河牛心坨油田高凝稠油混合搅拌均匀后， 得到堵水用高凝稠油

22、活 化剂。 0057 高凝稠油活化剂的性能评价： 0058 向本实施例中的高凝稠油活化剂中加入温度为50、 矿化度为6283mg/L的热污 水， 将本实施例中的高凝稠油活化剂配制成含水60的混合乳液， 使该体系的矿化度分别 为6000mg/L、 8000mg/L、 10000mg/L、 12000mg/L、 15000mg/L、 20000mg/L， 接下来， 通过测试该 混合乳液体系的粘度来考察本实施例中的高凝稠油活化剂与地层水的适应性和配伍性。 50 时， 不同矿化度的上述混合乳状液的粘度数据如表2所示。 0059 表2 0060 矿化度(mg/L)60008000100001200015

23、00020000 粘度(mPas)321423189030764298802863128426 0061 实施例4 0062 本实施例提供了一种堵水用高凝稠油活化剂， 其包括以下组成： 0063 椰子油脂肪酸二乙醇酰胺： 3.5重量份； 0064 棕榈酸蔗糖酯： 3.5重量份； 0065 氨基三亚甲基磷酸钠： 1.5重量份； 0066 辽河牛心坨油田高凝稠油： 93重量份。 0067 其中， 辽河牛心坨油田高凝稠油的具体参数如下所示： 地层原油粘度(76)： 76.3mPas， 50原油粘度： 2130mPas， 凝固点： 41-55， 油田水型： NaHCO3型， 矿化度： 321-9283

24、mg/L。 0068 上述堵水用高凝稠油活化剂的制备方法包括以下步骤： 0069 将椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、 棕榈酸蔗糖酯、 氨基三亚甲基磷酸钠依次加入搅拌 罐， 混合均匀后， 将其与辽河牛心坨油田高凝稠油混合搅拌均匀后， 得到堵水用高凝稠油活 化剂。 说明书 4/6 页 6 CN 104130760 B 6 0070 高凝稠油活化剂的性能评价： 0071 向本实施例中的高凝稠油活化剂中加入温度为50， 矿化度为6283mg/L的热污 水， 配制成含水60的混合乳液， 通过测试粘度来考察耐温性和稳定性。 不同温度下的乳状 液的粘度数据如表3所示。 0072 表3 0073 温度()506070

25、8090100 粘度(mPas)336433489035631332882879025421 0074 高凝稠油活化剂稳定性数据如表4所示。 0075 表4 0076 时间(d)7153060120150180 粘度(mPas)35439389723752135466337233168629780 0077 实施例5 0078 本实施例提供了一种堵水用高凝稠油活化剂， 其包括以下组成： 0079 椰子油脂肪酸二乙醇酰胺： 3.5重量份； 0080 硬脂酸蔗糖酯： 3.5重量份； 0081 乙二胺四亚甲基磷酸钠： 1.5重量份； 0082 辽河牛心坨油田高凝稠油： 93重量份。 0083 其中，

26、 辽河牛心坨油田高凝稠油的具体参数如下所示： 地层原油粘度(76)： 76.3mPas， 50原油粘度： 2130mPas， 凝固点： 41-55， 油田水型： NaHCO3型， 矿化度： 321-9283mg/L。 0084 上述堵水用高凝稠油活化剂的制备方法包括以下步骤： 0085 将椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、 硬脂酸蔗糖酯、 乙二胺四亚甲基磷酸钠依次加入搅 拌罐， 混合均匀后， 将其与辽河牛心坨油田高凝稠油混合搅拌均匀后， 得到堵水用高凝稠油 活化剂。 0086 高凝稠油活化剂的性能评价： 0087 采取室内岩心模拟实验， 测试封堵前后渗透率， 考察得到的高凝稠油活化剂选择 性和封堵强度。

27、 高凝稠油活化剂的选择性能如表5所示。 0088 表5 0089 0090 高凝稠油活化剂的封堵强度性能如表6所示。 0091 表6 说明书 5/6 页 7 CN 104130760 B 7 0092 0093 2012年在高升油田高凝稠油、 普通稠油和稀油区块共应用高凝稠油活化剂堵水技 术8井次， 平均单井增产原油365吨， 平均单井降水1215吨， 见到了显著的增油降水效果。 可 见， 本发明提供的油井堵水用高凝稠油活化剂环境友好、 工艺简单， 并能很好地适应不同油 藏类型， 并可实现较好的选择性堵水效果， 地层配伍性好、 而且原料用量少， 节约了生产成 本， 无毒不挥发、 不易燃、 操作安全、 不需要清水或去离子配制， 现场施工不会出现原油在地 面乳化， 导致无法注入地层等问题。 因此， 该高凝稠油活化剂可以促进原油产量提高， 降低 联合站污水处理量， 具有很高的经济价值。 说明书 6/6 页 8 CN 104130760 B 8