[发明专利]一种铝凝胶调驱剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种铝凝胶调驱剂及其制备方法。其特点是采用铝盐为凝胶生成剂，通过添加助剂和缓凝剂配制成适合不同油藏条件的系列产品。体系在高温条件发生化学反应生成的铝凝胶对高渗层具有封堵的作用，反应同时产生CO₂，既能补充地层能量，还能驱替剩余油，因此同时具备了调和驱的双重作用。由于具有基液粘度低，在低渗透高钙镁油藏具有良好的注入性；在70～130℃条件成胶时间3～192h之间可调；凝胶粘度在390～150000mPa·s之间可调；成胶过程只受油藏温度和体系PH值变化的影响；能够满足低渗透高温高盐油藏深部调驱的需要。

技术领域

本发明涉及一种铝凝胶调驱剂及其制备方法，属油田化学剂及油气开采调剖技术领域。

背景技术

低渗透油藏已经形成一定规模，并且今后这样的目标将越来越多，具不完全统计：我国新探地质储量约70%以上为低渗储量，主要分布在长庆、大庆、吉林、新疆、中原等油区。在油田开发过程中，注水开发是补充地层能量、提高原油采收率最经济和有效的方法。由于地层的非均质性，注水开发过程中往往会形成高渗条带，注入水常沿高渗透层流动而很快从油井流出，形成无效循环，使得油井产出液含水率急剧上升，造成水淹，水驱采收率下降，不仅严重影响了水驱效率，而且对产出液的处理以及集输管道的防护都造成一系列负面影响，严重影响着开发成本。

为解决上述问题，常用的解决方法是实施调剖调驱技术处理。国内外化学调剖剂的种类很多，主要分为三大类：

第一类是以水泥、搬土为主剂的无机颗粒类，由于颗粒的注入性限制，该类产品只适合中高渗油藏使用。

第二类是聚合物凝胶调剖剂，其中最有代表性的是HPAM-高价金属离子（如Al(III)、Cr(III)、和Zr(IV)体系）和HPAM-有机酚醛体系。这些以高分子聚合物为主剂的调剖剂由于受主剂耐温抗盐性限制，无论采用哪种交联体系，由于聚合物其分子本身的局限性，高温分子链容易断裂，有效期短，也只适用于温度低于90℃的油藏。

第三类是无机凝胶类，ZL200910002405.8公开了一种无机凝胶调驱剂，由水玻璃7-8%、CO(NH₂)₂1％-2％、HCL2％-3％和水80％-90％混合而成，这种无机凝胶调驱剂具有耐高温、高矿化度的性能特点；ZL200410029654.3公开了一种无机延迟硅酸凝胶堵调剂，由5～15％的水玻璃、0.1～0.6％的乙酸乙酯、0.1～3％的乙酰胺、0.1～0.3％的乙醇、其余为水混合而成，这种体系既可用于70℃以下，更能用于70～110℃温度下进行单液法油水井的堵水调剖。这类由水玻璃为主剂的无机硅凝胶体系由于遇钙、镁离子即迅速反应发生沉淀，造成近井堵塞，无法实现大剂量的注入，难以进行深部调驱。ZL200910113623.9公开了一种延迟沉淀颗粒凝胶调剖剂及其生产方法，该调驱剂由5%至30%的铁铝类金属盐、1%至10%的乌洛托品和余量的水构成，采用单液法混合方式注入地下的高渗透层，利用地层温度使乌洛托品在高温下逐步分解成氨水和甲醛，氨水与铁铝类金属盐反应生成氢氧化铝等沉淀，逐步封堵高渗透层。但是该调驱剂在80℃时成胶时间低于5小时，随着温度升高成胶时间会变小，难以应用到更高温度油藏条件，并且该调驱剂中铁铝类金属盐使用浓度在10-20%，使用成本较高。ZL00103532.0公开了一种延缓交联深度调剖剂，由阴离子型聚合物、乌洛托品、苯酚、草酸组成，其特征是配方按其重量比为：阴离子型聚丙烯酰胺，分子量>1000万，水解度25-30%，乌洛托品：苯酚：草酸=0.15-0.5%：0.4-0.8%：0.1-0.3%：0.1-0.2%；再按上述配方重量比配成0.7-2.5%的水溶液。该发明使用浓度低，成胶时间和粘度均较高。但是，该调剖剂配方中含有聚丙烯酰胺不能应用到高温（大于100℃）和高钙镁离子（>2000mg/L）油藏条件下。

虽然现有的高渗油藏调剖调驱方法很多，技术也相对较成熟，但由于我国中原、新疆、胜利等低渗透油田具有高温高盐、高钙镁离子的特点，对堵剂既要求耐温抗盐、抗钙镁，同时又必须满足可注入性的要求，现有技术适应性差。