阅读说明：本技术 一种用于稠油热采的封堵剂、封堵悬浮液及其制备方法 (Plugging agent and plugging suspension for heavy oil thermal recovery and preparation method thereof ) 是由 包术成 王若浩 魏振国 方舒 吕谋 孔东胜 蒲星耀 贾喻博 崔晓鹏 杨维丽 施桂 于 2020-06-03 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于稠油热采的封堵剂、封堵悬浮液及其制备方法,属于石油开采技术领域。本发明的封堵剂,主要由以下重量份数的组分组成：煤灰35～50份、固结剂30～40份、脱硫石膏10～20份、悬浮剂5～10份。本发明的封堵剂组成简单、经济实用、价格低廉,耐350℃高温,适用于稠油热采吞吐,不受原油性质及含水影响,悬浮性能好,强度高,成本低,封堵性能良好；在稠油热采井上应用可填充地层亏空,封堵气窜通道,抑制边水推进,改善平剖面矛盾,提高蒸汽波及体积,提高油井产油和油气比；并且利用煤灰作为组分能减少其对环境的污染,减轻环保压力,大大降低环保处理费用,降低堵调措施成本,有效提升堵调措施效益。(The invention relates to a plugging agent and a plugging suspension for heavy oil thermal recovery and a preparation method thereof, belonging to the technical field of oil recovery. The blocking agent of the invention mainly comprises the following components in parts by weight: 35-50 parts of coal ash, 30-40 parts of a consolidation agent, 10-20 parts of desulfurized gypsum and 5-10 parts of a suspending agent. The plugging agent has simple composition, economy and practicability, low price, high temperature resistance of 350 ℃, suitability for thermal recovery and huff and puff of thickened oil, no influence of crude oil property and water content, good suspension performance, high strength, low cost and good plugging performance; the method is applied to a heavy oil thermal recovery well, and can fill the deficit of a stratum, block a gas channeling channel, inhibit the propulsion of edge water, improve the contradiction of a flat section, improve the steam swept volume and improve the oil production and oil-gas ratio of an oil well; and the coal ash is used as a component, so that the pollution to the environment can be reduced, the environmental protection pressure is reduced, the environmental protection treatment cost is greatly reduced, the plugging and adjusting measure cost is reduced, and the plugging and adjusting measure benefits are effectively improved.)

一种用于稠油热采的封堵剂、封堵悬浮液及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种用于稠油热采的封堵剂、封堵悬浮液及其制备方法，属于石油开采技术领域。

背景技术

在稠油热采领域，蒸汽吞吐开发技术已经广泛使用，随着蒸汽吞吐开发程度的不断提高，油井进入高吞吐周期开采，油层亏空，汽窜、水窜不断加剧，调剖封窜措施效果变差。某油田目前主要应用无机颗粒调剖措施和氮气泡沫措施，近三年，汽窜区域治理油层亏空措施117井次，有效率为46.4％；水淹区域抑制边水措施99井次，有效率为69.7％；平均单井措施投入18.5万元，调剖堵水措施操作成本居高不下，措施效益差。采用目前调剖技术通过工艺参数优化，提高措施有效率、降低调剖堵水措施操作成本的空间不大。

现有技术中，申请公布号为CN108048057A中国专利申请公开了一种调剖剂及调剖方法，调剖剂包括第一体系和第二体系，以质量百分比计，第一体系的原料组成包括10～20％蒙皂石、10～25％粉煤灰、5～15％二氧化硅、0.2～0.8％改性剂、0.4～1％增韧剂、0.8～2％激活剂、余量为水；以质量百分比计，第二体系的原料组成包括15～25％氯化钙或氯化镁、10～25％水玻璃、5～15％矿渣粉、3～10％氟硅酸钠、余量为水。调剖方法包括：将第一体系注入地层；然后分别将氯化钙或氯化镁的水溶液，以及水玻璃、矿渣粉和水的混合液分别注入地层，完成调剖。该调剖剂在地下反应后可以封堵大孔道、调整吸汽剖面、提高蒸汽的驱替效率，从而达到改善注汽效果、提高剩余油采收率的目的。然而该调剖剂价格昂贵，调剖工艺复杂，不适合在高吞吐周期的老油田大规模使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种低成本的用于稠油热采的封堵剂。

本发明还提供了一种低成本的用于稠油热采的封堵悬浮液。

本发明还提供了一种工艺简单的用于稠油热采的封堵悬浮液的制备方法。

为了实现以上目的，本发明的用于稠油热采的封堵剂所采用的技术方案是：

一种用于稠油热采的封堵剂，由以下重量份数的组分组成：煤灰35～50份、固结剂30～40份、脱硫石膏10～20份、悬浮剂5～10份。

本发明的用于稠油热采的封堵剂组成简单、经济实用、价格低廉，能耐350℃高温，适用于稠油热采吞吐，不受原油性质及含水影响，悬浮性能好，强度高，成本低，封堵性能良好；在稠油热采井上应用可填充地层亏空，封堵气窜通道，抑制边水推进，改善平剖面矛盾，提高蒸汽波及体积，提高油井产油和油气比；并且煤灰为煤燃烧产生的废物，利用煤灰作为组分能减少其对环境的污染，减轻环保压力，大大降低环保处理费用，降低堵调措施成本，有效提升堵调措施效益；脱硫石膏为煤燃烧脱硫处理产生的废料，采用脱硫石膏能够实现废物利用，变废为宝，进一步降低用于稠油热采的封堵剂的成本。

本发明的用于稠油热采的封堵剂的室内试验填砂管封堵率达到99％以上，封堵性能好，满足汽(气)窜通道封堵需要；抗压强度可达3.0MPa以上，堵剂强度高，可以满足蒸汽驱、吞吐井封窜的强度要求。

优选的，所述固结剂为油井水泥。进一步优选的，所述固结剂为G级中抗油井水泥。

现有技术中用于制备用于稠油热采的封堵剂的悬浮剂均可用于本发明的用于稠油热采的封堵剂，优选的，所述膨润土为钠基膨润土。

本发明的用于稠油热采的封堵悬浮液采用的技术方案为：

一种用于稠油热采的封堵悬浮液，包括分散剂和封堵剂；所述封堵剂由以下重量份数的组分：煤灰35～50份、固结剂30～40份、脱硫石膏10～20份、悬浮剂5～10份；所述分散剂为油田污水；所述分散剂与封堵剂的质量比为1:0.4～0.7。

本发明的用于稠油热采的封堵悬浮液，配合蒸汽吞吐，在稠油热采井上应用可堵调亏空井层，改善平剖面矛盾，扩大蒸汽波及体积，提高油井产油和油汽比，降低措施操作成本，改善堵调措施效果、效益；特别是油田污水含油，粘度较清水大，以油田污水作为分散剂能够提高的用于稠油热采的封堵剂的性能。

优选的，所述分散剂与封堵剂的质量比为1:0.538。

为了进一步提高堵调效果，并降低生产成本，优选的，所述油田污水的含油量为0.8～2.5％(质量)。所述油田污水的悬浮固体含量为0.5～2％(质量)。

本发明的悬浮固体为SY/T5329-2012中定义的悬浮固体。优选的，油田污水中的水含量为96～98％(质量)。

优选的，所述固结剂为油井水泥。进一步优选的，所述固结剂为G级中抗油井水泥。

优选的，所述悬浮剂为钠基膨润土。

本发明的用于稠油热采的封堵悬浮液的制备方法采用的技术方案为：

一种上述的用于稠油热采的封堵悬浮液的制备方法，包括以下步骤：将煤灰、固结剂、脱硫石膏、悬浮剂和分散剂混合均匀，即得。

本发明的用于稠油热采的封堵悬浮液的制备方法，简单、易操作，在常温条件下搅拌混匀即可，适用于工业化生产和现场应用。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。

用于稠油热采的封堵剂的实施例

实施例1

本实施例的用于稠油热采的封堵剂由以下重量份数的组分组成：煤灰50份、固结剂30份、脱硫石膏10份、悬浮剂10份；所采用的固结剂为G级中抗油井水泥；所采用的悬浮剂为钠基膨润土。

以煤灰0.242元/kg、G级中抗油井水泥0.83元/kg、脱硫石膏0.242元/kg、钠基膨润土0.92元/kg计算成本，本实施例的用于稠油热采的封堵剂合486.2元/10³kg，与目前使用的高吞吐周期油田调剖剂成本相比，成本降低了70％以上，可见本实施例的用于稠油热采的封堵剂成本较低，可以用于油井高周期大剂量调剖需要。

实施例2

本实施例的用于稠油热采的封堵剂由以下重量份数的组分组成：煤灰45份、固结剂30份、脱硫石膏15份、悬浮剂10份；所采用的固结剂为G级中抗油井水泥；所采用的悬浮剂为钠基膨润土。

实施例3

本实施例的用于稠油热采的封堵剂由以下重量分数的组分组成：煤灰35份、固结剂40份、脱硫石膏15份、悬浮剂10份；所采用的固结剂为G级中抗油井水泥；所采用的悬浮剂为钠基膨润土。

实施例4

本实施例的用于稠油热采的封堵剂由以下重量份数的组分组成：煤灰40份、固结剂35份、脱硫石膏20份、悬浮剂5份；所采用的固结剂为G级中抗油井水泥；所采用的悬浮剂为钠基膨润土。

耐温高堵剂悬浮液的实施例

实施例5

本实施例的用于稠油热采的封堵悬浮液，由分散剂和实施例1的用于稠油热采的封堵剂组成；分散剂和封堵剂的质量比为1:0.538；所采用的分散剂为油田污水，油田污水含油量为1.5％(质量)、悬浮固体含量为1.2％(质量)、水含量为97％(质量)，余量为其他杂质。

实施例6

本实施例的用于稠油热采的封堵悬浮液，由分散剂和实施例2的用于稠油热采的封堵剂组成；分散剂和封堵剂的质量比为1:0.538；所采用的分散剂为油田污水，油田污水中含油量为0.8％(质量)、悬浮固体含量为2％(质量)、水含量为97％(质量)，余量为其他杂质。

实施例7

本实施例的用于稠油热采的封堵悬浮液，由分散剂和实施例3的用于稠油热采的封堵剂组成；分散剂和封堵剂的质量比为1:0.538；所采用的分散剂为油田污水，油田污水含油量为1％(质量)、悬浮固体含量为0.5％(质量)、水含量为98％(质量)，余量为其他杂质。

实施例8

本实施例的用于稠油热采的封堵悬浮液，由分散剂和实施例4的用于稠油热采的封堵剂组成；分散剂和封堵剂的质量比为1:0.538；所采用的分散剂为油田污水，油田污水中含油量为2.5％(质量)、悬浮固体含量为0.9％(质量)、水含量为96％(质量)，余量为其他杂质。

用于稠油热采的封堵悬浮液的制备方法的实施例

实施例9

本实施例的用于稠油热采的封堵悬浮液的制备方法，包括以下步骤：依次向搅拌器中加入分散剂、煤灰、固结剂、脱硫石膏、悬浮剂后，在常温条件下搅拌20分钟，使其全部混合均匀，即得。

以实施例5～8的用于稠油热采的封堵悬浮液均可以采用上述实施例9中的制备方法进行制备。

实验例

1)析水试验

将实施例5～8的封堵悬浮液(均采用实施例9的制备方法制得)进行析水实验，考察环保型低成本用于稠油热采的封堵剂的悬浮性能，0.5h的析出水体积和析水率见表1。

表1实施例5～8的封堵悬浮液的析水情况

表1所示的析水性试验的结果表明：实施例5～8的用于稠油热采的封堵悬浮液在室温下，析水率小于10％，低于目前在用调剖剂析水率30个百分点以上。由此看出，本发明提供的用于稠油热采的封堵剂具有良好的悬浮性能，能适应油井高周期蒸汽吞吐后油层深部调剖封堵的需要。

2)可泵性试验

分别在常温下测定实施例5～8的用于稠油热采的封堵悬浮液(均采用实施例9的制备方法制得)的粘度，结果见表2。

表2实施例5～8的封堵悬浮液粘度

	悬浮液液总质量(g)	试验浓度(％)	悬浮液粘度(mPa·s)
				实施例5	250	35	575
实施例6	250	35	562
				实施例7	250	35	551
实施例8	250	35	523

从表2中可以看出，常温下实施例5～8的耐温封堵悬浮液粘度小于575mPa·s，说明耐温封堵剂可泵性能较好，能够满足调剖施工需要。

3)初凝时间评价

分别对实施例5～8的用于稠油热采的封堵悬浮液(均由实施例9的制备方法制得)进行凝固实验，试验温度60℃，恒温48h，记录凝结时间，结果见表3。

表3实施例5～8的耐温封堵悬浮液的凝固时间

从表3中可以看出，实施例5～8的用于稠油热采的封堵悬浮液在60℃条件下，初凝时间大于16h，终凝时间大于24h，初凝时间长，降低了施工安全风险。

4)抗压强度评价

将实施例5～8的用于稠油热采的封堵悬浮液(均由实施例9的制备方法制得)进行抗压强度实验，考察用于稠油热采的封堵剂固结后的抗压强度。

实验方法：将3支Φ25.3mm×55.3mm内部涂有黄油的的钢管放入300mL烧杯中，然后将实施例5～8的用于稠油热采的封堵悬浮液300mL倒入300mL烧杯中，再用保鲜膜将烧杯密封后置于60℃的恒温水浴中恒温3d，取出3支Φ25.3mm×56mm钢管，用抗压强度测定仪螺杆顶出钢管中固结体，磨平两个端面后，用抗压强度测定仪测试固结体抗压强度，测试结果如表4所示：

表4实施例5～8的封堵悬浮液固结体的抗压强度

从表4中可以看出，实施例5～8的用于稠油热采的封堵悬浮液固结后抗压强度可达3.0MPa以上，抗压强度大，可以满足蒸汽驱、吞吐井封窜的强度要求。

5)耐温性能评价

分别对实施例5～8的用于稠油热采的封堵悬浮液(均由实施例9的制备方法制得)进行耐高温实验，将用于稠油热采的封堵悬浮液在60℃条件下恒温72h，得到用于稠油热采的封堵剂固结体，再将用于稠油热采的封堵剂固结体在350℃条件下养护8h，测量用于稠油热采的封堵剂固结体在养护前后的尺寸，结果见表5。

表5实施例5～8的封堵悬浮液的固结体耐温前后外形尺寸

6)封堵率评价

分别将实施例5～8的用于稠油热采的封堵悬浮液(均由实施例9的制备方法制得)进行填砂管模拟实验(实验方法参照石油行业标准SY/T 5590-2004)，考察用于稠油热采的封堵悬浮液处理前后填砂管的渗透率变化情况，结果见表6。

表6实施例5～8的用于稠油热采的封堵悬浮液的封堵效果

表6的实验结果表明：实施例5～8的用于稠油热采的封堵剂具有很强的地层封堵能力，有效封堵率可达99％以上，封堵效果较好。