磁性纳米颗粒调剖堵水.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110090349.5

申请日:

2011.04.12

公开号:

CN102200006A

公开日:

2011.09.28

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):E21B 43/16申请公布日:20110928|||实质审查的生效IPC(主分类):E21B 43/16申请日:20110412|||公开|||文件的公告送达收件人:北京师范大学 唐明明文件名称:发明专利申请初步审查合格通知书

IPC分类号:

E21B43/16; E21B43/22; C09K8/46

主分类号:

E21B43/16

申请人:

北京师范大学

发明人:

张金亮; 唐明明; 任伟伟

地址:

100875 北京市新街口外大街19号北京师范大学

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明提供了一种磁性纳米颗粒调剖堵水的方法,它是将磁性纳米颗粒液体注入目的地层后,利用磁场控制磁性纳米颗粒的运动,形成牢固的纳米结构来实现的。该方法是为了能够有效地控制含水上升,而实施的磁性纳米颗粒调剖堵水。现有技术中使用的化学深部调剖堵水剂,主要进入裂缝及大孔道,对于特低渗透油藏,堵剂颗粒根本进入不了特低渗透地层孔隙,而且会污染地层。本方法所用的磁性纳米颗粒液体包括:Fe3O4磁性纳米颗粒,吐温-60,OP-21,Span-80,碳酸钠。调剖堵水时,通过对线圈电流的调控,控制磁性纳米颗粒的团聚和分散,从而实现特低渗透油藏的调剖堵水,同时可以避免化学堵水调剖剂对地层产生的污染。

权利要求书

1.本发明涉及一种利用磁性纳米颗粒进行调剖堵水的方法,其特征在于将磁性纳米材料注入地层后,通过控制空心线圈的电流有无,实现纳米磁性材料的团聚和分散,达到堵水的目的。磁性纳米颗粒调剖堵水的具体实施步骤如下:步骤一.准备Fe3O4磁性纳米颗粒,按实际需要的位置,高压注入井壁地层中,纳米级的磁性颗粒作为调剖堵水剂;步骤二.将一空心线圈,放入注磁性纳米颗粒的井壁位置,并可以随时人工控制线圈中电流的有无;步骤三.通过控制电源,实现空心线圈对磁性纳米颗粒的吸附,磁性纳米颗粒的强吸附力,封堵井壁开口。断开电源时,磁性纳米颗粒随即散开,封堵的井壁开口又开启。2.根据权利要求1所述的磁性纳米颗粒调剖堵水的方法,其特征是将磁性纳米颗粒注入井壁地层,通过人工控制线圈中电流的有无,实现磁性纳米颗粒的团聚和分散,从而实现调剖堵水。

说明书

磁性纳米颗粒调剖堵水

技术领域:

本发明涉及石油开采中调剖堵水技术。

背景技术:

堵水剂一般是指用于生产井堵水的处理剂,调剖剂则是用于注水井调整吸水剖面的处理剂。油田中采用的堵水方法分为机械堵水和化学堵水两类,化学法堵水是化学堵水剂的化学作用对出水层造成诸塞,机械法堵水是用分隔器将出水层位在井筒内卡开,以阻止水流入井内。就目前应用和发展情况看,主要是化学堵水。Fe3O4,作为一种重要的磁性材料,在磁记录、磁流体、磁性药物载体与靶向运输、医疗诊断等领域有重要而广泛的应用。当材料的尺寸减小到纳米量级时,其比表面积大大增加,且无毒,高温调剖剂的各项性能不变,将它注入地层,通过控制电源,接通电源时,实现空心线圈对磁性纳米颗粒的吸附,达到堵水的目的;当断开电源时,磁性纳米颗粒随即散开,封堵的井壁开口又开启,方便了现场应用,节能、省时省力。

发明内容:

本发明的目的就是提供一种磁性纳米颗粒调剖堵水的方法,使得磁性纳米材料注入地层后,通过控制空心线圈的电流有无,实现纳米磁性材料的团聚和分散,达到堵水的目的。

本发明的目的是这样实现的:用40℃~90℃的水与20℃~40℃的磁性纳米颗粒液体混合,磁性纳米颗粒液体为OP系列、吐温系列、Span系列等非离子表面活性剂与碳酸钠等无机盐的混合物。线圈磁感应强度为100~300Mt。地面工作站通过供电电缆控制线圈的磁场。给线圈通电,磁性纳米颗粒在磁场作用下,形成牢固的纳米结构,实现稳定封堵。断开线圈电流,磁性纳米颗粒在地层流体压力作用下,随地层流体返回地面,目的层解封。

本发明采用磁性纳米颗粒调剖堵水的概念,并开发了有效地控制磁场,使得在地面配制的水包磁性纳米颗粒液体注入地层后,在磁场作用下形成牢固的纳米颗粒结构,实现了调剖堵水的功能。同时,断开线圈电流后,磁性纳米颗粒返回地面,对地层无污染。

附图说明

图1为磁性纳米颗粒调剖堵水说明图。包括(1-供电电缆 2-磁性纳米颗粒液体泵 3-套管 4-电缆保护管 5-磁性纳米颗粒导流管 6-封隔器 7-锥形线圈固定器 8-空心锥形贴壁线圈 9-出射孔 10-封隔器 11-封隔器)

具体实施方式:

实施例一

本实施例适用地层温度为40℃~70℃工况,所用的磁性纳米颗粒液体组成:Fe3O4磁性纳米颗粒:30%,吐温-60:25%,OP-21:25%,Span-80:10%,碳酸钠:10%。

供电电缆电压:380V,线圈磁感应强度:100mT。

用温度为50℃~60℃的水70%与温度为20℃~30℃的磁性纳米颗粒液体30%混合,得到水包磁性纳米颗粒液体。对上述已生产的水包磁性纳米颗粒液体进行机械振荡,混合均匀。

将贴壁线圈用电缆放到目的地层后,用线圈固定器固定,然后将上述水包磁性纳米颗粒液体,用泵注入地下,进入地层后,对线圈加电。磁性纳米颗粒在径向磁场的作用下运行,形成牢固的纳米结构,可以稳定封堵5个月。5个月后,断开线圈电流,磁性纳米颗粒在地层流体压力作用下,随地层流体返回地面,目的层解封。

实施例二

本实施例适用地层温度为50℃~80℃工况,所用的磁性纳米颗粒液体组成:Fe3O4磁性纳米颗粒:20%,吐温-60:40%,OP-21:15%,Span-80:20%,碳酸钠:5%。

供电电缆电压:380V,线圈磁感应强度:150mT。

用温度为60℃~70℃的水50%与温度为30℃~40℃的磁性纳米颗粒液体50%混合,得到水包磁性纳米颗粒液体。对上述已生产的水包磁性纳米颗粒液体进行机械振荡,混合均匀。

将贴壁线圈用电缆放到目的地层后,用线圈固定器固定,然后将上述水包磁性纳米颗粒液体,用泵注入地下,进入地层后,对线圈加电。磁性纳米颗粒在径向磁场的作用下运行,形成牢固的纳米结构,可以稳定封堵6个月。6个月后,断开线圈电流,磁性纳米颗粒在地层流体压力作用下,随地层流体返回地面,目的层解封。

实施例三

本实施例适用地层温度为80℃~90℃工况,所用的磁性纳米颗粒液体组成:Fe3O4磁性纳米颗粒:40%,吐温-60:20%,OP-21:20%,Span-80:5%,碳酸钠:15%。

供电电缆电压:380V,线圈磁感应强度:120mT。

用温度为55℃~65℃的水45%与温度为35℃~45℃的磁性纳米颗粒液体55%混合,得到水包磁性纳米颗粒液体。对上述已生产的水包磁性纳米颗粒液体进行机械振荡,混合均匀。

将贴壁线圈用电缆放到目的地层后,用线圈固定器固定,然后将上述水包磁性纳米颗粒液体,用泵注入地下,进入地层后,对线圈加电。磁性纳米颗粒在径向磁场的作用下运行,形成牢固的纳米结构,可以稳定封堵7个月。7个月后,断开线圈电流,磁性纳米颗粒在地层流体压力作用下,随地层流体返回地面,目的层解封。

实施例四

本实施例适用地层温度为77℃~87℃工况,所用的磁性纳米颗粒液体组成:Fe3O4磁性纳米颗粒:35%,吐温-60:35%,OP-21:10%,Span-80:10%,碳酸钠:10%。

供电电缆电压:380V,线圈磁感应强度:115mT。

用温度为46℃~65℃的水45%与温度为35℃~45℃的磁性纳米颗粒液体55%混合,得到水包磁性纳米颗粒液体。对上述已生产的水包磁性纳米颗粒液体进行机械振荡,混合均匀。

将贴壁线圈用电缆放到目的地层后,用线圈固定器固定,然后将上述水包磁性纳米颗粒液体,用泵注入地下,进入地层后,对线圈加电。磁性纳米颗粒在径向磁场的作用下运行,形成牢固的纳米结构,可以稳定封堵8个月。8个月后,断开线圈电流,磁性纳米颗粒在地层流体压力作用下,随地层流体返回地面,目的层解封。

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1、10申请公布号CN102200006A43申请公布日20110928CN102200006ACN102200006A21申请号201110090349522申请日20110412E21B43/16200601E21B43/22200601C09K8/4620060171申请人北京师范大学地址100875北京市新街口外大街19号北京师范大学72发明人张金亮唐明明任伟伟54发明名称磁性纳米颗粒调剖堵水57摘要本发明提供了一种磁性纳米颗粒调剖堵水的方法,它是将磁性纳米颗粒液体注入目的地层后,利用磁场控制磁性纳米颗粒的运动,形成牢固的纳米结构来实现的。该方法是为了能够有效地控制含水上升,而实施的磁性纳。

2、米颗粒调剖堵水。现有技术中使用的化学深部调剖堵水剂,主要进入裂缝及大孔道,对于特低渗透油藏,堵剂颗粒根本进入不了特低渗透地层孔隙,而且会污染地层。本方法所用的磁性纳米颗粒液体包括FE3O4磁性纳米颗粒,吐温60,OP21,SPAN80,碳酸钠。调剖堵水时,通过对线圈电流的调控,控制磁性纳米颗粒的团聚和分散,从而实现特低渗透油藏的调剖堵水,同时可以避免化学堵水调剖剂对地层产生的污染。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页CN102200011A1/1页21本发明涉及一种利用磁性纳米颗粒进行调剖堵水的方法,其特征在于将磁性纳米材料注入地层后,。

3、通过控制空心线圈的电流有无,实现纳米磁性材料的团聚和分散,达到堵水的目的。磁性纳米颗粒调剖堵水的具体实施步骤如下步骤一准备FE3O4磁性纳米颗粒,按实际需要的位置,高压注入井壁地层中,纳米级的磁性颗粒作为调剖堵水剂;步骤二将一空心线圈,放入注磁性纳米颗粒的井壁位置,并可以随时人工控制线圈中电流的有无;步骤三通过控制电源,实现空心线圈对磁性纳米颗粒的吸附,磁性纳米颗粒的强吸附力,封堵井壁开口。断开电源时,磁性纳米颗粒随即散开,封堵的井壁开口又开启。2根据权利要求1所述的磁性纳米颗粒调剖堵水的方法,其特征是将磁性纳米颗粒注入井壁地层,通过人工控制线圈中电流的有无,实现磁性纳米颗粒的团聚和分散,从而。

4、实现调剖堵水。权利要求书CN102200006ACN102200011A1/3页3磁性纳米颗粒调剖堵水技术领域0001本发明涉及石油开采中调剖堵水技术。背景技术0002堵水剂一般是指用于生产井堵水的处理剂,调剖剂则是用于注水井调整吸水剖面的处理剂。油田中采用的堵水方法分为机械堵水和化学堵水两类,化学法堵水是化学堵水剂的化学作用对出水层造成诸塞,机械法堵水是用分隔器将出水层位在井筒内卡开,以阻止水流入井内。就目前应用和发展情况看,主要是化学堵水。FE3O4,作为一种重要的磁性材料,在磁记录、磁流体、磁性药物载体与靶向运输、医疗诊断等领域有重要而广泛的应用。当材料的尺寸减小到纳米量级时,其比表面积。

5、大大增加,且无毒,高温调剖剂的各项性能不变,将它注入地层,通过控制电源,接通电源时,实现空心线圈对磁性纳米颗粒的吸附,达到堵水的目的;当断开电源时,磁性纳米颗粒随即散开,封堵的井壁开口又开启,方便了现场应用,节能、省时省力。发明内容0003本发明的目的就是提供一种磁性纳米颗粒调剖堵水的方法,使得磁性纳米材料注入地层后,通过控制空心线圈的电流有无,实现纳米磁性材料的团聚和分散,达到堵水的目的。0004本发明的目的是这样实现的用4090的水与2040的磁性纳米颗粒液体混合,磁性纳米颗粒液体为OP系列、吐温系列、SPAN系列等非离子表面活性剂与碳酸钠等无机盐的混合物。线圈磁感应强度为100300MT。

6、。地面工作站通过供电电缆控制线圈的磁场。给线圈通电,磁性纳米颗粒在磁场作用下,形成牢固的纳米结构,实现稳定封堵。断开线圈电流,磁性纳米颗粒在地层流体压力作用下,随地层流体返回地面,目的层解封。0005本发明采用磁性纳米颗粒调剖堵水的概念,并开发了有效地控制磁场,使得在地面配制的水包磁性纳米颗粒液体注入地层后,在磁场作用下形成牢固的纳米颗粒结构,实现了调剖堵水的功能。同时,断开线圈电流后,磁性纳米颗粒返回地面,对地层无污染。附图说明0006图1为磁性纳米颗粒调剖堵水说明图。包括1供电电缆2磁性纳米颗粒液体泵3套管4电缆保护管5磁性纳米颗粒导流管6封隔器7锥形线圈固定器8空心锥形贴壁线圈9出射孔1。

7、0封隔器11封隔器具体实施方式0007实施例一0008本实施例适用地层温度为4070工况,所用的磁性纳米颗粒液体组成FE3O4磁性纳米颗粒30,吐温6025,OP2125,SPAN8010,碳酸钠10。说明书CN102200006ACN102200011A2/3页40009供电电缆电压380V,线圈磁感应强度100MT。0010用温度为5060的水70与温度为2030的磁性纳米颗粒液体30混合,得到水包磁性纳米颗粒液体。对上述已生产的水包磁性纳米颗粒液体进行机械振荡,混合均匀。0011将贴壁线圈用电缆放到目的地层后,用线圈固定器固定,然后将上述水包磁性纳米颗粒液体,用泵注入地下,进入地层后,对。

8、线圈加电。磁性纳米颗粒在径向磁场的作用下运行,形成牢固的纳米结构,可以稳定封堵5个月。5个月后,断开线圈电流,磁性纳米颗粒在地层流体压力作用下,随地层流体返回地面,目的层解封。0012实施例二0013本实施例适用地层温度为5080工况,所用的磁性纳米颗粒液体组成FE3O4磁性纳米颗粒20,吐温6040,OP2115,SPAN8020,碳酸钠5。0014供电电缆电压380V,线圈磁感应强度150MT。0015用温度为6070的水50与温度为3040的磁性纳米颗粒液体50混合,得到水包磁性纳米颗粒液体。对上述已生产的水包磁性纳米颗粒液体进行机械振荡,混合均匀。0016将贴壁线圈用电缆放到目的地层后。

9、,用线圈固定器固定,然后将上述水包磁性纳米颗粒液体,用泵注入地下,进入地层后,对线圈加电。磁性纳米颗粒在径向磁场的作用下运行,形成牢固的纳米结构,可以稳定封堵6个月。6个月后,断开线圈电流,磁性纳米颗粒在地层流体压力作用下,随地层流体返回地面,目的层解封。0017实施例三0018本实施例适用地层温度为8090工况,所用的磁性纳米颗粒液体组成FE3O4磁性纳米颗粒40,吐温6020,OP2120,SPAN805,碳酸钠15。0019供电电缆电压380V,线圈磁感应强度120MT。0020用温度为5565的水45与温度为3545的磁性纳米颗粒液体55混合,得到水包磁性纳米颗粒液体。对上述已生产的水。

10、包磁性纳米颗粒液体进行机械振荡,混合均匀。0021将贴壁线圈用电缆放到目的地层后,用线圈固定器固定,然后将上述水包磁性纳米颗粒液体,用泵注入地下,进入地层后,对线圈加电。磁性纳米颗粒在径向磁场的作用下运行,形成牢固的纳米结构,可以稳定封堵7个月。7个月后,断开线圈电流,磁性纳米颗粒在地层流体压力作用下,随地层流体返回地面,目的层解封。0022实施例四0023本实施例适用地层温度为7787工况,所用的磁性纳米颗粒液体组成FE3O4磁性纳米颗粒35,吐温6035,OP2110,SPAN8010,碳酸钠10。0024供电电缆电压380V,线圈磁感应强度115MT。0025用温度为4665的水45与温度为3545的磁性纳米颗粒液体55混合,得到水包磁性纳米颗粒液体。对上述已生产的水包磁性纳米颗粒液体进行机械振荡,混合均匀。0026将贴壁线圈用电缆放到目的地层后,用线圈固定器固定,然后将上述水包磁性纳米颗粒液体,用泵注入地下,进入地层后,对线圈加电。磁性纳米颗粒在径向磁场的作用下说明书CN102200006ACN102200011A3/3页5运行,形成牢固的纳米结构,可以稳定封堵8个月。8个月后,断开线圈电流,磁性纳米颗粒在地层流体压力作用下,随地层流体返回地面,目的层解封。说明书CN102200006ACN102200011A1/1页6图1说明书附图CN102200006A。

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