[发明专利]稠油油藏蒸汽驱深部封窜可膨胀石墨堵剂体系及注入方法

说明书

本发明涉及一种用于稠油油藏蒸汽驱深部封窜的可膨胀石墨堵剂体系，其包括低温可膨胀石墨颗粒、中温可膨胀石墨颗粒、高温可膨胀石墨颗粒、携带液和配液水，低温可膨胀石墨颗粒、中温可膨胀石墨颗粒、高温可膨胀石墨颗粒在堵剂体系总质量中的质量分数分别为0.5％～1.0％、0.4％～0.8％、0.3％～0.6％，携带液为非离子聚合物的水溶液，在堵剂体系总质量中的质量分数为0.1％～0.2％；余量为水，各组分质量分数之和为100％。本发明以耐温非离子聚合物水溶液为携带液，将不同初始膨胀温度的石墨颗粒携带进入地层深部，根据蒸汽驱汽窜通道温度梯度场分布特点，不同初始膨胀温度的石墨颗粒缓慢膨胀，实现对蒸汽驱汽窜通道的深部封窜，进而提高蒸汽驱的波及体积。

技术领域

本发明属于油田化学领域，具体地，涉及一种用于稠油油藏蒸汽深部封窜的可膨胀石墨堵剂体系及其注入方法。

技术背景

我国稠油资源比较丰富，约占石油总储量的30％，注蒸汽是稠油油藏开采的主要方式。对于疏松砂岩稠油油藏或含裂缝的稠油油藏，经过长期的蒸汽驱方式开采之后，地层形成优势渗流通道，使得注入的蒸汽沿高渗层窜出，蒸汽波及体积降低，导致油井含水量上升，产量降低。蒸汽驱汽窜防治是提高稠油油藏蒸汽驱波及效率的重要途径和亟待解决的问题。对于长期蒸汽驱的稠油油藏，地层温度较高，尤其对于汽水窜的渗流优势通道温度更高，达到150～350℃。为降低注蒸汽高温对蒸汽驱封窜所用堵剂的不利影响，在实施常规蒸汽驱封窜措施之前，现场通常关闭注蒸汽井或往地层中注入大量冷水降低地层温度，以保证注入的封窜剂能够进入地层达到封窜的目的。但采取长时间关井或注入冷水降温的措施，对于长期蒸汽驱的稠油油藏地层温度降低程度有限，难以延缓封窜剂的固结时间或成胶时间，进而降低封窜剂进入到地层深部的能力。此外，长时间关井或注入冷水降温的措施也增加了蒸汽驱封窜的作业成本。

目前用于稠油油藏蒸汽封窜的堵剂主要包括高温泡沫类、高温冻胶类、无机刚性颗粒等体系。常规的蒸汽封窜措施因高温泡沫有效期短、冻胶成胶快、无机颗粒运移性差等技术，稠油油藏蒸汽驱深部封窜技术面临巨大挑战。高温泡沫类封窜剂主要包括烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐等耐温起泡剂，能够改善蒸汽(水)驱波及系数，提高驱油效率，但高温泡沫施工较为复杂，在地层中可控性差，有效期短。此外，对于长期蒸汽驱的高温地层，泡沫的稳定性急剧下降，降低了封窜效果。高温冻胶类封窜剂主要由耐温的聚合物、栲胶(改性栲胶)、木质素等体系与醛类交联剂形成，可耐温200℃，但由于使用浓度过大，成本较高；此外，由于地层温度较高(≥150℃)，冻胶类封窜剂体系成胶时间一般小于10小时，导致冻胶类堵剂体系深部运移能力较差，无法实现蒸汽深部封窜；颗粒型堵剂主要包括超细水泥、粘土等无机刚性颗粒，此类堵剂运移性较差往往在近井地带沉积，难以实现蒸汽深部封窜，且受温度影响敏感，形成的固化堵剂体系固结时间短，施工过程中存在一定的工程风险。

对于蒸汽驱的稠油油藏，存在蒸汽驱温度场梯度分布，越靠近井口附近，地层温度越高，可达300℃以上。当稠油油藏长期实施蒸汽驱措施时，地层温度可达150℃以上。鉴于常规蒸汽驱封窜剂的特点，为了提高稠油油藏蒸汽驱的封窜效果，研发了一种能够注的进、耐高温(150～350℃)、可膨胀石墨堵剂体系，并根据蒸汽驱温度场梯度分布特点，提供了可膨胀石墨堵剂体系的注入方法，使得堵剂体系能够进入地层深部进行封窜，进而提高蒸汽驱的波及效率，改善稠油油藏蒸汽驱开采效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于稠油油藏蒸汽驱封窜的可膨胀石墨堵剂体系及其注入方法；以耐温非离子聚合物水溶液为携带液，将不同初始膨胀温度的石墨颗粒携带进入地层深部，根据蒸汽驱汽窜通道温度梯度场分布特点，不同初始膨胀温度的石墨颗粒缓慢膨胀，实现对蒸汽驱汽窜通道的深部封窜，进而提高蒸汽驱的波及体积。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

稠油油藏蒸汽驱深部封窜可膨胀石墨堵剂体系，包括：低温可膨胀石墨颗粒、中温可膨胀石墨颗粒、高温可膨胀石墨颗粒、携带液和配液水，重量组份如下：