[发明专利]一种物理交联凝胶类调剖堵水体系及其应用

说明书

技术领域

本发明属于石油开采领域，具体涉及一种物理交联凝胶类调剖堵水体系及在非均质油藏的应用。

背景技术

石油资源的勘探和开发一直是一个艰巨而复杂的过程。石油作为发展国民经济的重要资源，将更多的石油从地下经济地采出是油田开发工作者们的共同目标。提高油田的采收率是一项长期的、艰巨的任务，是一项综合采用多种高新技术的系统工程，它贯穿于油田开发的始终。

我国陆地油田大部分采用注水开发，注水开发后期油藏非均质问题普通存在。在水驱过程中，由于地层的非均质性比较严重，使注入水沿高渗透层及高渗透层区不均匀推进，致使中低渗透层波及程度低，驱油效果差；同时油藏边水、底水和注入水常沿高渗透层过早侵入油井，使油井产液中含水率上升，产油下井。一般采用调剖堵水技术，封堵高渗层，改善注入井吸水剖面和控制油井产水，从而提高水驱效率和降低油井含水率，提高原油采收率。

目前，堵水调剖技术关键技术为调剖堵水体系，现在市面上应用最为广泛的是体膨颗粒或交联凝胶来封堵高渗通道。体膨颗粒大多为有机或无机复合吸水材料，具有较好的吸水膨胀性能，通过颗粒尺寸匹配，桥塞封堵大孔喉或裂缝，但由于自身悬浮性差无法实现深部封堵，地层孔喉裂缝尺寸不确定性和不具备整体推进能力，导致封堵整体性差，容易形成绕流窜流，封堵成功率低。交联凝胶采用水溶性聚合加入交联剂，形成三维网状结构凝胶达到对地层的有效封堵，但是常规的水溶性聚合物凝胶注入地层后经过剪切、滞留吸附、色谱分离、水侵稀释后导致凝胶体系的强度、封堵整体性、长期稳定性达不到预期的效果。而物理交联凝胶为一元结构流体，地层中可拆分可聚集，高速剪切有利于注入，低速重组形成超分子聚集体，智能匹配地层压力梯度，实现选择封堵。同时针对一些特殊油藏条件，辅助一些特殊添加剂能赋予体系特殊性能。例如辅助屏蔽剂能进一步改善低渗透油藏注入性同时增加地层深部的封堵性；辅助交联剂能增强封堵强度和能力，应用大断块或者大裂缝通道封堵；辅助固井水泥应用于漏失严重地层，未凝固时为粘弹性流体，减少地层漏失，凝固后利用固井水泥刚性强度增加封堵承压能力和施工持久性。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种物理交联凝胶类堵调剖堵水体系及其应用。该调剖堵水体系能减少环境污染，溶解方便，施工简单，且具有一定强度、封堵整体性、长期稳定性，可用于非均质油藏。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是一种物理交联凝胶类调剖堵水体系，包括主剂与水溶剂；所述主剂的质量为凝胶类调剖堵水体系质量的0.3％～3.0％；所述主剂为能形成物理凝胶的水溶性聚合物和/或其衍生物。

优选的，所述主剂的质量为凝胶类调剖堵水体系质量的0.3％～3.0％。

优选的，所述主剂的分子量为500万～3000万。

优选的，所述主剂为非离子型水溶性改性聚丙烯酰胺、阴离子型水溶性改性聚丙烯酰胺、阳离子型改性聚丙烯酰胺与两性离子型水溶性改性聚丙烯酰胺中的一种或多种。

优选的，所述非离子型聚丙烯酰胺的分子结构中包含丙烯酰胺单体单元和至少一种非离子型不饱和单体单元；所述非离子型不饱和单体单元由N-乙烯基吡咯烷酮、马来酸酐、乙烯基乙醚、N-烷基取代丙烯酰胺、丙烯酸烷基酯与甲基丙烯酸烷基酯中的一种或多种形成；所述N-烷基取代丙烯酰胺、丙烯酸烷基酯与甲基丙烯酸烷基酯中烷基的碳原子数各自独立地为5～20；

所述阴离子型水溶性改性聚丙烯酰胺的分子结构中包含丙烯酰胺单体单元和至少一种阴离子型不饱和单体单元；其中，所述阴离子型不饱和单体为丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐、烷基链碳原子个数4～20的丙烯酰胺烷基磺酸、丙烯酰胺烷基磺酸盐、苯乙烯磺酸盐与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐中的一种或多种；

优选的，所述阳离子型聚丙烯酰胺的分子结构中包含丙烯酰胺单体单元和至少一种阳离子型不饱和单体单元；所述阳离子型不饱和单体单元由丙烯酰氧烷基季铵盐、二烯丙基季铵盐、烯丙基季铵盐、丙烯酰胺烷基季铵盐、乙烯基咪唑双季铵盐、杂环季铵盐中的一种或多种形成；所述丙烯酰氧烷基季铵盐的长链烷基的碳原子数优选为5～20；

所述两性离子型水溶性改性聚丙烯酰胺的分子结构中包含丙烯酰胺单体单元和至少一种阴离子型不饱和单体单元和至少一种阳离子型不饱和单体单元；其中，所述阳离子型不饱和单体为丙烯酰氧烷基季铵盐、二烯丙基季铵盐、烯丙基季铵盐、丙烯酰胺烷基季铵盐、乙烯基咪唑双季铵盐与杂环季铵盐中的一种或多种。

优选的，还包括屏蔽剂；所述屏蔽剂的质量为凝胶类调剖堵水体系质量的0.02％～1％。