[發明專利]一種CO2

有效

• 申請號: 201710685073.2
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107686723B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 熊春明;唐孝芬;魏發林;曾致翚;邵黎明;劉平德;呂靜
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C09K8/594
• 分類號: C09K8/594
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮;沈金輝

本發明提供了一種CO₂響應就地凝膠封竄溶膠及其制備方法與應用。以質量百分比計，該CO₂響應就地凝膠封竄溶膠包括0.1?1Wt％CO₂響應表面活性劑和0.5?5wt％疏水改性聚丙烯酰胺，余量為水，其中，CO₂響應表面活性劑的原料組分包括陰離子型表面活性劑和烴基多胺，陰離子型表面活性劑與烴基多胺的質量比為(0.5?4):1。該CO₂響應就地凝膠封竄溶膠適用于CO₂驅導致的油藏低pH值環境，使疏水改性的聚丙稀酰胺(HPAM)聚合物溶液就地凝膠化，封堵CO₂驅油藏中的非均質高滲帶、天然/人工裂縫等氣竄通道，實現控制和抑制或防止氣竄，擴大氣驅波及體積目的。

技術領域

本發明屬于石油開采領域，涉及一種CO₂響應就地凝膠封竄溶膠及其制備方法與應用。

背景技術

目前，CO₂驅已成為低滲/特低滲油田一種行之有效的開發方式，然而氣竄制約了CO₂驅效果的充分發揮。低滲/特低滲油藏的嚴重非均質、天然/人工裂縫等進一步加劇氣竄，嚴重降低了驅替效果。控制和抑制或防止氣竄，擴大氣驅波及體積對于提高低滲透/特低滲透油田CO₂驅開發效果意義重大。目前國內外的氣竄防治與封堵技術，都是從改善CO₂的流度或利用化學劑封堵竄流層帶以減緩氣竄，目前使用的封氣竄技術主要有水氣交替(WAG)、CO₂泡沫、凝膠及泡沫凝膠(泡沫+凝膠段塞)、 CO₂增稠等方法。例如：

水氣交替方法(WAG)，在CO₂驅油過程中控制CO₂流動速度，防止CO₂驅早期突破的常用方法。主要機理是向油層中交替注入水/氣段塞，降低水的相對滲透率來降低水的流度，從而改善水油流度比，擴大水的波及效率。盡管水的存在會阻礙 CO₂混相的形成，但是由于水的粘度較高，在CO₂驅油前期，水段塞優先進入高滲層形成屏蔽，迫使CO₂氣體轉入油氣藏基巖層或低滲層，提高氣驅效率及低滲層的采收率，但該方法不能有效解決CO₂驅油藏氣竄問題。

泡沫封竄方法，利用泡沫降低氣體流度的概念最早見于Bond和Holbrook1958 年申請的專利，目前封氣竄比較常用方法之一。泡沫能有效降低CO₂流度并改善驅替流體在非均質油層內的流動狀況。但泡沫也有自身缺點，最大的問題就是泡沫的穩定性，泡沫的穩定性受許多因素影響，如溫度、鹽度、含油量、潤濕性等。此外，泡沫封竄現場施工難度大，地面形成泡沫，沒法注入；地下形成泡沫，質量及數量難以保證，同時封竄效果差。

凝膠封竄方法，聚合物凝膠是控制氣竄應用較多的方法，凝膠體系可以在氣驅各個階段對氣竄進行控制，但許多凝膠都不耐酸，并不適合CO₂驅導致的油藏低pH值環境。有文獻報道的封竄凝膠研究主要有：1)采用磺基化間苯二酚與甲醛反應生成凝膠；2)采用鉻離子交聯劑與聚丙烯酰胺或黃原膠交聯生成凝膠；3)直接注入丙烯酰胺單體使之就地聚合形成凝膠方法；4)凝膠體系與泡沫段塞交替注入方法(泡沫+ 凝膠)，但這些方法凝膠化條件苛刻，效果不是太理想。

CO₂增稠抑竄方法，該方法的原理是在CO₂中加入增稠劑使其粘度增大。但由于常規聚合物和表面活性劑等增稠劑在CO₂中不溶或需要大量共溶劑增稠，因此導致 CO₂增稠效果不佳，此外，CO₂增粘難度大、成本高，近年在CO₂增稠抑竄方法研究思路上沒有突破性的進展。

目前的上述封竄技術都沒能有效解決油藏CO₂驅氣竄問題，因此，尋找一種新的封竄體系勢在必行。

發明內容