[發(fā)明專利]一種壓裂或調(diào)剖用原位交聯(lián)生物基凍膠及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710795907.5
• 申請(qǐng)日: 2017-09-06
• 公開（公告）號(hào): CN107474819B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙靜;張宇;陳箐;李雷;袁胥;韓俊杰;潘子堯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連知微生物科技有限公司
• 主分類號(hào): E21B43/22
• 分類號(hào): E21B43/22
• 代理公司: 北京唐頌永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11755
• 代理人: 劉偉

本發(fā)明公開了一種壓裂或調(diào)剖用原位交聯(lián)生物基凍膠及其制備方法和應(yīng)用。該生物基凍膠是由含生物聚合物的微生物發(fā)酵液與配位交聯(lián)劑原位交聯(lián)而成，其中所述的配位交聯(lián)劑的使用量為發(fā)酵液總質(zhì)量的0.1～0.5wt％，所述發(fā)酵液中生物聚合物的濃度為2～3g/L。本發(fā)明的生物基凍膠以無毒、環(huán)境友好的生物聚合物發(fā)酵液為原料，省略生物聚合物提取過程，可避免因聚合物提取而帶來的成本，使用不同類型的配位交聯(lián)劑，原位交聯(lián)制備不同用途的生物基凍膠，可廣泛應(yīng)用于常規(guī)油氣藏、低孔致密油氣藏的儲(chǔ)層改造作業(yè)和適用于高溫、中高溫油氣藏調(diào)剖。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種壓裂或調(diào)剖用原位交聯(lián)生物基凍膠的制備方法及其在油氣開發(fā)領(lǐng)域中儲(chǔ)層改造和提高采收率措施中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

生物聚合物是微生物在特定條件下代謝產(chǎn)生的多糖類物質(zhì)。在石油開采中，生物聚合物可作為調(diào)剖劑，成為提高采收率和經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。目前已經(jīng)在三次采油等石化領(lǐng)域有一定規(guī)模的應(yīng)用，并且本身具有一定的耐溫耐鹽性能的生物聚合物主要有以下幾類：①瓜膠，是一種中性聚糖，具有優(yōu)良的無機(jī)鹽兼容性能，瓜膠及其衍生物已成為最常用的水基壓裂液增稠劑；②韋蘭膠，一種新型的高粘度水溶性雜多糖，具有良好的增稠性、假塑性、熱穩(wěn)定性以及具有耐酸堿、抗鹽水的能力，因此可作為理想的采油用調(diào)剖劑，用于三次采油，尤其適用于高溫高鹽油藏；③黃原膠，是一種酸性多糖，具有陰離子特性，水溶性、增溶性與假塑性良好，利用其在水中易形成凝膠并具有良好假塑性的性質(zhì)可進(jìn)行調(diào)剖；④結(jié)冷膠，是繼黃原膠之后，開發(fā)的又一新型微生物胞外多糖，其凝膠性能比黃原膠更為優(yōu)越，具有良好的熱穩(wěn)定性。瓜膠是現(xiàn)有技術(shù)主要是依賴化學(xué)方法從瓜兒豆中提取和制備，普遍存在產(chǎn)量低、提取量少、季節(jié)性供應(yīng)等不足，很大程度上限制了它的應(yīng)用，而且也加大了瓜膠的生產(chǎn)成本。上述其他三種生物聚合物主要由微生物發(fā)酵后經(jīng)乙醇、丙酮等沉淀后提取制備，所使用的大量有機(jī)溶劑對(duì)環(huán)境危害嚴(yán)重，且造成生物聚合物成本居高不下。

要實(shí)現(xiàn)油藏的有效的調(diào)剖封堵，需要性能優(yōu)異的凝膠類調(diào)剖堵水劑，現(xiàn)有生物基凍膠的制備方法主要為選擇特定的生物聚合物產(chǎn)品，加入交聯(lián)劑和一系列助劑形成凍膠，已滿足現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用需求。如公開號(hào)為CN104498008A的發(fā)明專利公開了一種油田開采用耐中高溫的生物調(diào)剖堵水劑的制備方法，微生物多糖可得然膠基礎(chǔ)上添加促進(jìn)劑或助凝劑，延遲交聯(lián)劑為多元醇、水解聚丙烯酰胺等，制備的調(diào)剖堵水劑在中高溫條件下滿足順利輸送到地下特定深度部位的需求。公開號(hào)為CN104861945A的發(fā)明專利公開了一種高溫生物凝膠調(diào)剖、堵水劑及其制備方法，將濃度為2.0％～5.0％的生物聚合物、濃度為0.1％～0.2％的中、低分子量聚丙烯酰胺溶液、濃度為0.15％～0.35％甲階鋇酚醛樹脂交聯(lián)劑與濃度為0.15％的促膠劑混合均勻，通過控制反應(yīng)溫度和pH值，以形成高溫生物凝膠調(diào)剖、堵水劑。但這種使用生物聚合物制品的方法，無法避免生物多糖提取過程的環(huán)境危害和高成本問題，此外，交聯(lián)過程中添加非環(huán)保性化學(xué)助劑，再次對(duì)地層環(huán)境造成傷害。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種壓裂或調(diào)剖用生物基凍膠，其直接由含生物聚合物的微生物發(fā)酵液與交聯(lián)劑原位交聯(lián)而成，適用于油氣藏壓裂和高溫油藏及中高溫油藏調(diào)剖，且具有超強(qiáng)延遲交聯(lián)的性質(zhì)，滿足順利進(jìn)入地層深部的要求。

本發(fā)明的目的是由下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。

一種壓裂或調(diào)剖用原位交聯(lián)生物基凍膠，由含生物聚合物的發(fā)酵液與配位交聯(lián)劑原位交聯(lián)而成，其中所述的配位交聯(lián)劑的使用量為發(fā)酵液總質(zhì)量的0.1～0.5wt％，所述發(fā)酵液中生物聚合物的濃度為2～3g/L。

在上述的技術(shù)方案中，所述的生物聚合物為瓜膠、韋蘭膠、黃原膠或結(jié)冷膠中的一種。