[發明專利]一種納米二氧化硅乳化堵水劑及其應用

在審

• 申請號: 201410347447.6
• 申請日: 2014-07-21
• 公開（公告）號: CN105295878A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 羅詠濤;江建林;侯鈺
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: C09K8/508
• 分類號: C09K8/508;E21B33/13
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉國平;顧映芬

技術領域

本發明涉及一種納米二氧化硅乳化堵水劑及其應用，具體地，涉及一種用于油井開發中堵水調剖的納米二氧化硅乳化堵水劑，以及該納米二氧化硅乳化堵水劑在油井中進行堵水的應用。

背景技術

油田開發過程中，堵水調剖是“穩油控水”的一項重要技術手段。目前油井堵水劑主要有兩大類，一是非選擇性堵劑，二是選擇性堵劑。由于非選擇性堵劑無選擇性，對于多層系開發的地層，容易造成油層傷害，嚴重影響油井產能，并且封堵施工工藝復雜，工序繁多，作業成本高。而常用的選擇性堵劑如聚合物、泡沫等選擇性有限，封堵能力不強，堵水成功率也不高。

乳化原油堵水劑利用原油遇水乳化后形成高黏乳液體系，達到封堵高滲水流通道的目的，屬于選擇性堵劑。乳化原油堵水劑具有較好的選擇性，遇水時通過乳化作用形成黏度較高的油包水乳液，堵塞滲水通道，而遇原油時被稀釋、黏度下降，不影響原油滲流通道。乳化原油堵水劑同時也具有較高的封堵強度，原油乳化后黏度可增加數倍，達到數百mPa·s，而且在地層巖縫中由于存在油水界面的毛細管“賈敏”效應，使乳液封堵效果進一步提高。

CN101824979A公開了一種稠油蒸汽吞吐井乳化法調剖堵水方法，其中將抗高溫油包水型乳化劑隨蒸汽同時注入或在吞吐井注蒸汽前注入經蒸汽吞吐開采的稠油油藏底層；其中，所述抗高溫油包水乳化劑主要包括HLB值小于6的陰離子型、陽離子型、非離子型或復合型表面活性劑。該方法中的乳化劑具有較強的耐溫能力，但限于在高溫工況下的注蒸汽井實施。

CN102061153介紹了一種油井堵水用原油乳化劑，其原料為二甲胺、環氧氯丙烷和水。該乳化劑需二甲胺與環氧氯丙烷先反應，反應過程不易控制易影響獲得乳化劑的質量和實施效果。

CN102329600A公開了一種油井納米顆粒封竄堵水劑，含有氧化鈣、氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、三乙醇胺、KCl、Na₂SiO₃、膨潤土、丙酮和甲醛縮聚物、鐵鉻木質素磺酸鹽和水，該堵水劑通過先將氧化鈣、氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、Na₂SiO₃、膨潤土及丙酮和甲醛縮聚物先研磨至顆粒粒徑達到1-100nm，并將三乙醇胺、KCl、鐵鉻木質素磺酸鹽和水混合溶解為溶液，然后將研磨的產物與溶液混合得到。該方法組成較復雜實施繁瑣，不適于實際使用。

CN1704559A公開了一種高強度易溶解納米堵水劑，由納米氧化硅、納米氧化鐵、納米碳酸鈣、納米氧化鋁、超細水泥及助劑組成。該劑組成復雜不利于實施應用。

CN1760312A公開了一種植物油田堵水材料，其中包括烘干海藻、聚醚多元醇、甲苯二異氰酸酯、天然橡膠、二氧化硅、聚乙二醇(400)、碳酸鈣(100目)和橡膠助劑，該材料需要通過以下工藝生產：將聚醚多元醇加入反應釜升溫120℃，真空脫水30分鐘，之后降溫至50℃，加入甲苯二異氰酸酯升溫到85℃，攪拌2小時，然后降溫至40℃出料，作為A組分備用。將天然橡膠和經粉碎為80目的海藻、二氧化硅、聚乙二醇、碳酸鈣以及橡膠助劑與A組分混和，在壓膠機上混煉均勻后，在120℃硫化30分鐘，經橡膠粉碎機粉碎為80目，即為植物油田堵水材料。該方法復雜不適于實際在油田堵水中使用。

由此可見，獲得組成簡單、乳液穩定、易應用實施的堵水劑仍是油井開發所需要的。

發明內容

本發明的目的是為了獲得能夠使乳液穩定性好且有較高黏度的堵水劑并克服現有技術的堵水劑組成復雜和不易實施的缺陷，提供了一種納米二氧化硅乳化堵水劑及其應用。

為了實現上述目的，本發明提供一種納米二氧化硅乳化堵水劑，該納米二氧化硅乳化堵水劑由納米二氧化硅、表面活性劑和水組成；所述納米二氧化硅乳化堵水劑中，納米二氧化硅的含量為0.5-20重量％，表面活性劑的含量為0.02-5重量％，其余為水。

本發明還提供了本發明提供的納米二氧化硅乳化堵水劑在油井中進行堵水的應用，該應用包括將該納米二氧化硅乳化堵水劑與酸混合，得到的混合物的pH值為8以下，將所述混合物與原油混合，所述混合按所述納米二氧化硅乳化堵水劑與原油的劑油體積比為0.4-0.7：1進行。

采用本發明提供的納米二氧化硅乳化堵水劑，應用于原油中可以獲得均勻穩定且黏度較高的乳液，具有較高的封堵強度，并且該堵水劑組成簡單易于油田實施。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

具體實施方式