技术领域
本发明涉及一种具有暂堵功能的油管保护液及其制备方法与应用,属于油田开发 过程中的采油技术领域。
背景技术
近几年来,CO2-EOR(CO2-EnhancedOilRecovery,二氧化碳气驱强化采油)技 术发展迅速。将CO2注入油层,不仅能大幅提高采收率,而且可达到CO2减排的目 的,即该技术可以同时满足油藏高效开发和环保的双重要求。但是,在注CO2开发 油藏的过程中,液态CO2注入井内初期会瞬间发生汽化,造成井筒内局部温度骤 降,使油管内液体凝固,体积膨胀,进而将油管胀破,影响正常生产。
为了解决这一技术问题,目前采用的方法有光油管正注CO2、油管注防冻液 等,这些方法都具有一定的油管保护作用。但是,光油管注入的方法在焖井放喷 后,需要下泵生产,单独下泵会对二氧化碳吞吐效果造成影响,作业费用增加;漏 失量大的油井防冻液不易从油套环空注入油管,操作困难,作业成本增加。
因此,有必要研发一种可压缩,凝固点低,在漏失量大的油井仍然能正常将保 护液从油套环空注入油管的新型具有暂堵功能的油管保护液。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的目的在于提供一种具有暂堵功能的油管保护液。
本发明的目的还在于提供一种上述具有暂堵功能的油管保护液的制备方法。
本发明的目的还在于提供一种上述具有暂堵功能的油管保护液在二氧化碳气驱 强化采油中的应用。
为达上述目的,本发明提供了一种具有暂堵功能的油管保护液,以该具有暂堵 功能的油管保护液的总重量为100%计,所述具有暂堵功能的油管保护液是由 76-77wt%的水,0.2-0.4wt%的碳酸钠,0.05-0.1wt%的氢氧化钠,0.1-0.2wt%的甲 醇,0.1-0.2wt%的2,2,4-三甲基戊烷,0.3-0.5wt%的D-葡萄糖醛酸,0.04-0.1wt%的十 二烷基硫酸钠,1.3-1.7wt%的聚阴离子纤维素,0.2-0.4wt%的羧甲基纤维素, 0.2-0.5wt%的甲基叔丁基醚,0.3-0.5wt%的氨基磺酸,5-15wt%的氯化钠及5-15wt% 的氯化钾制备得到的。
本发明还提供了上述具有暂堵功能的油管保护液的制备方法,该制备方法包括 以下步骤:
a、将碳酸钠、氢氧化钠、甲醇、2,2,4-三甲基戊烷、D-葡萄糖醛酸、十二烷基 硫酸钠、聚阴离子纤维素、羧甲基纤维素、甲基叔丁基醚、氨基磺酸按顺序依次加 入水中,搅拌均匀,得到溶液A;
b、向所述溶液A中加入氯化钠、氯化钾,搅拌均匀,得到所述具有暂堵功能的 油管保护液。
根据本发明所述的方法,优选地,步骤a中所述的搅拌时间为60-90min。
根据本发明所述的方法,优选地,步骤b中所述的搅拌时间为20-30min。
根据本发明所述的方法,优选地,步骤a、步骤b均是在常温下进行的。
本发明还提供了上述具有暂堵功能的油管保护液在二氧化碳气驱强化采油中的 应用。
本发明提供的具有暂堵功能的油管保护液是由水、碳酸钠、氢氧化钠、甲醇、 2,2,4-三甲基戊烷、D-葡萄糖醛酸、十二烷基硫酸钠、聚阴离子纤维素、羧甲基纤维 素、甲基叔丁基醚(MTBE)、氨基磺酸、氯化钠及氯化钾通过物理、化学反应制备 得到的一种稳定存在的气液体系,属于可压缩的流体,而且其凝固点低(凝固点为 -13℃),凝固后体积不发生膨胀,具有良好的防冻效果。当温度低于-13℃后,具有 暂堵功能的油管保护液开始凝固,液相膨胀,气相被压缩,气相、液相始终处于一 种平衡状态,所以该具有暂堵功能的油管保护液的整体体积不会发生变化。
本发明提供的具有暂堵功能的油管保护液对油层漏失通道具有良好的暂堵功 能,在漏失量大的油井施工中可以先暂堵漏失地层,建立循环通道,从而保证保护 液正常注入油管。而且,本发明提供的具有暂堵功能的油管保护液是一种粒度分布 广,几乎适合所有地层的可变形架桥粒子,能够在无须明确预知孔喉直径的情况下 对油层产生有效封堵,并且封堵快速、封堵层薄,降解时间可控,返排彻底。
附图说明
图1为本发明的具有暂堵功能的油管保护液的作用原理及油管剖面示意图;
图2为应用例4步骤1中注入油相时,入口压力随时间的变化曲线图;
图3为应用例4步骤2中注入实施例1提供的具有暂堵功能的油管保护液时,入 口压力随时间的变化曲线图。
具体实施方式
以下将通过具体的实施例及说明书附图详细地说明本发明的实施过程和产生的 有益技术效果,旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点,但是不作为对本案 可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种具有暂堵功能的油管保护液,以该具有暂堵功能的油管保 护液的总重量为100%计,所述具有暂堵功能的油管保护液是由76.6wt%的水,0.2% 的碳酸钠,0.05wt%的氢氧化钠,0.1wt%的甲醇,0.2wt%的2,2,4-三甲基戊烷, 0.4wt%的D-葡萄糖醛酸,0.05wt%的十二烷基硫酸钠,1.5wt%的聚阴离子纤维素, 0.3wt%的羧甲基纤维素,0.3wt%的甲基叔丁基醚,0.3wt%的氨基磺酸,15wt%的氯 化钠及5wt%的氯化钾制备得到的。
实施例2
本实施例提供了实施例1的具有暂堵功能的油管保护液的制备方法,其中,该 制备方法包括以下步骤:
a、常温条件下将水加入混合容器中搅拌;按照实施例1提供的具有暂堵功能的 油管保护液中各组分的配比,将碳酸钠、氢氧化钠、甲醇、2,2,4-三甲基戊烷、D-葡 萄糖醛酸、十二烷基硫酸钠、聚阴离子纤维素、羧甲基纤维素、甲基叔丁基醚 (MTBE)、氨基磺酸按顺序依次加入混合容器中搅拌90分钟后,得到溶液A;
b、向上述溶液A中加入氯化钠、氯化钾,搅拌20分钟,即得到所述具有暂堵 功能的油管保护液。
实施例3
本实施例提供了一种具有暂堵功能的油管保护液,以该具有暂堵功能的油管保 护液的总重量为100%计,所述具有暂堵功能的油管保护液是由76.72wt%的水, 0.3wt%的碳酸钠,0.08wt%的氢氧化钠,0.2wt%的甲醇,0.1wt%的2,2,4-三甲基戊 烷,0.3wt%的D-葡萄糖醛酸,0.1wt%的十二烷基硫酸钠,1.3wt%的聚阴离子纤维 素,0.4wt%的羧甲基纤维素,0.2wt%的甲基叔丁基醚(MTBE),0.4wt%的氨基磺 酸,10wt%的氯化钠及10wt%的氯化钾制备得到的。
实施例4
本实施例提供了实施例3的具有暂堵功能的油管保护液的制备方法,其中,该 制备方法包括以下步骤:
a、常温条件下,将水加入混合容器中搅拌;按照实施例3提供的具有暂堵功能 的油管保护液中各组分的配比,将碳酸钠、氢氧化钠、甲醇、2,2,4-三甲基戊烷、D- 葡萄糖醛酸、十二烷基硫酸钠、聚阴离子纤维素、羧甲基纤维素、甲基叔丁基醚 (MTBE)、氨基磺酸按顺序依次加入混合容器中搅拌60分钟后,得到溶液A;
b、向上述溶液A中加入氯化钠、氯化钾,搅拌30分钟,即得到所述具有暂堵 功能的油管保护液。
实施例5
本实施例提供了一种具有暂堵功能的油管保护液,以该具有暂堵功能的油管保 护液的总重量为100%计,所述具有暂堵功能的油管保护液是由76.06wt%的水,0.4 wt%的碳酸钠,0.1wt%的氢氧化钠,0.15wt%的甲醇,0.15wt%的2,2,4-三甲基戊 烷,0.5wt%的D-葡萄糖醛酸,0.04wt%的十二烷基硫酸钠,1.4wt%的聚阴离子纤 维素,0.2wt%的羧甲基纤维素,0.5wt%的甲基叔丁基醚(MTBE),0.5wt%的氨基 磺酸,5wt%的氯化钠及15wt%的氯化钾制备得到的。
实施例6
本实施例提供了实施例5的具有暂堵功能的油管保护液的制备方法,其中,该 制备方法包括以下步骤:
a、常温条件下,将水加入混合容器中搅拌;按照实施例5提供的具有暂堵功能 的油管保护液中各组分的配比,将碳酸钠、氢氧化钠、甲醇、2,2,4-三甲基戊烷、D- 葡萄糖醛酸、十二烷基硫酸钠、聚阴离子纤维素、羧甲基纤维素、甲基叔丁基醚 (MTBE)、氨基磺酸按顺序依次加入混合容器中搅拌80分钟后,得到溶液A;
b、向上述溶液A中加入氯化钠、氯化钾,搅拌25分钟,即得到所述具有暂堵 功能的油管保护液。
应用例1
本应用例对实施例1提供的具有暂堵功能的油管保护液的凝固点及凝固后体积 变化率进行了测试,该测试包括以下具体步骤:
(1)具有暂堵功能的油管保护液凝固点的测定
取4个实施例1提供的具有暂堵功能的油管保护液样品,分别将其放置在 -12℃、-12.5℃、-13℃、-13.5℃(分别对应为样品1-样品4)的环境中24h后,观察 4个样品的状态。实验结果如表1所示。
表1
名称 温度 状态 样品1 -12℃ 未凝固 样品2 -12.5℃ 未凝固 样品3 -13℃ 凝固 样品4 -13.5℃ 凝固
从表1中的实验结果可以看出:实施例1提供的具有暂堵功能的油管保护液的凝 固点为-13℃,表明其具有很好的防冻效果。
(2)具有暂堵功能的油管保护液凝固后体积变化率的测定
取7个实施例1提供的具有暂堵功能的油管保护液样品,每个样品的体积为 300mL,分别测试其在-20℃,常压、0.5MPa、1MPa、1.5MPa、2.0MPa、2.5 MPa、3.0Mpa(分别对应为样品1-样品7)下凝固前后的体积变化量。实验结果如表 2所示。
表2
从表2中的实验结果可以看出,实施例1提供的具有暂堵功能的油管保护液具有 非常好的可压缩性,常压下凝固后体积几乎不发生变化,在液面加一定压力凝固 后,体积保持不变。
应用例2
本应用例对实施例3提供的具有暂堵功能的油管保护液的凝固点及凝固后体积 变化率进行了测试,该测试包括以下具体步骤:
实施例3提供的具有暂堵功能的油管保护液凝固点的测定方法及其液凝固后体 积变化率的测定方法与应用例1中对应的方法相同,测试结果如表3所示。
表3
从表3中的实验结果可以看出:实施例3提供的具有暂堵功能的油管保护液的凝 固点为-13℃,表明其具有很好的防冻效果;同时实施例3提供的具有暂堵功能的油 管保护液具有非常好的可压缩性,常压下凝固后体积几乎不发生变化,在液面加一 定压力凝固后,体积保持不变。
应用例3
本应用例对实施例5提供的具有暂堵功能的油管保护液的凝固点及凝固后体积 变化率进行了测试,该测试包括以下具体步骤:
实施例5提供的具有暂堵功能的油管保护液凝固点的测定方法及其凝固后体积 变化率的测定方法与应用例1中对应的方法相同,测试结果如表4所示。
表4
从表4中的实验结果可以看出:实施例5提供的具有暂堵功能的油管保护液的凝 固点为-13℃,表明其具有很好的防冻效果;同时实施例5提供的具有暂堵功能的油 管保护液具有非常好的可压缩性,常压下凝固后体积几乎不发生变化,在液面加一 定压力凝固后,体积保持不变。
应用例4
本应用例提供了实施例1提供的具有暂堵功能的油管保护液在二氧化碳气驱强 化采油中封堵性的应用,其中,该应用包括以下步骤:
本应用例用到的实验材料如表5所示。
表5
标准盐水 矿化度为20000mg/L 原油 80℃下密度为0.81g/cm3,粘度为3.0mPa·s 岩心 气测渗透率为21.2md
实验步骤:
1、将上述岩心抽真空后,用标准盐水饱和48h,再将原油注入岩心,打回压, 记录入口压力变化情况;
2、将实施例1提供的具有暂堵功能的油管保护液注入岩心,打回压,记录入口 压力变化情况;本发明的具有暂堵功能的油管保护液的作用原理及油管剖面示意图如 图1所示。
实验结果:步骤1中注入油相时,入口压力随时间变化曲线图如图2所示,注入 实施例1提供的具有暂堵功能的油管保护液时,入口压力随时间变化曲线图如图3 所示。
从图2中可以看出,向岩心注入原油时,入口压力最高为0.83MPa,最后稳定 在0.58MPa;从图3中可以看出,向岩心注入具有暂堵功能的油管保护液时,入口 压力最高为3.79MPa;实验结果说明本发明提供的具有暂堵功能的油管保护液对油 层漏失通道具有很好的封堵效果。