[发明专利]一种压裂或调剖用原位交联生物基冻胶及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种压裂或调剖用原位交联生物基冻胶及其制备方法和应用。该生物基冻胶是由含生物聚合物的微生物发酵液与配位交联剂原位交联而成，其中所述的配位交联剂的使用量为发酵液总质量的0.1～0.5wt％，所述发酵液中生物聚合物的浓度为2～3g/L。本发明的生物基冻胶以无毒、环境友好的生物聚合物发酵液为原料，省略生物聚合物提取过程，可避免因聚合物提取而带来的成本，使用不同类型的配位交联剂，原位交联制备不同用途的生物基冻胶，可广泛应用于常规油气藏、低孔致密油气藏的储层改造作业和适用于高温、中高温油气藏调剖。

技术领域

本发明涉及一种压裂或调剖用原位交联生物基冻胶的制备方法及其在油气开发领域中储层改造和提高采收率措施中的应用。

背景技术

生物聚合物是微生物在特定条件下代谢产生的多糖类物质。在石油开采中，生物聚合物可作为调剖剂，成为提高采收率和经济效益的重要手段。目前已经在三次采油等石化领域有一定规模的应用，并且本身具有一定的耐温耐盐性能的生物聚合物主要有以下几类：①瓜胶，是一种中性聚糖，具有优良的无机盐兼容性能，瓜胶及其衍生物已成为最常用的水基压裂液增稠剂；②韦兰胶，一种新型的高粘度水溶性杂多糖，具有良好的增稠性、假塑性、热稳定性以及具有耐酸碱、抗盐水的能力，因此可作为理想的采油用调剖剂，用于三次采油，尤其适用于高温高盐油藏；③黄原胶，是一种酸性多糖，具有阴离子特性，水溶性、增溶性与假塑性良好，利用其在水中易形成凝胶并具有良好假塑性的性质可进行调剖；④结冷胶，是继黄原胶之后，开发的又一新型微生物胞外多糖，其凝胶性能比黄原胶更为优越，具有良好的热稳定性。瓜胶是现有技术主要是依赖化学方法从瓜儿豆中提取和制备，普遍存在产量低、提取量少、季节性供应等不足，很大程度上限制了它的应用，而且也加大了瓜胶的生产成本。上述其他三种生物聚合物主要由微生物发酵后经乙醇、丙酮等沉淀后提取制备，所使用的大量有机溶剂对环境危害严重，且造成生物聚合物成本居高不下。

要实现油藏的有效的调剖封堵，需要性能优异的凝胶类调剖堵水剂，现有生物基冻胶的制备方法主要为选择特定的生物聚合物产品，加入交联剂和一系列助剂形成冻胶，已满足现场应用需求。如公开号为CN104498008A的发明专利公开了一种油田开采用耐中高温的生物调剖堵水剂的制备方法，微生物多糖可得然胶基础上添加促进剂或助凝剂，延迟交联剂为多元醇、水解聚丙烯酰胺等，制备的调剖堵水剂在中高温条件下满足顺利输送到地下特定深度部位的需求。公开号为CN104861945A的发明专利公开了一种高温生物凝胶调剖、堵水剂及其制备方法，将浓度为2.0％～5.0％的生物聚合物、浓度为0.1％～0.2％的中、低分子量聚丙烯酰胺溶液、浓度为0.15％～0.35％甲阶钡酚醛树脂交联剂与浓度为0.15％的促胶剂混合均匀，通过控制反应温度和pH值，以形成高温生物凝胶调剖、堵水剂。但这种使用生物聚合物制品的方法，无法避免生物多糖提取过程的环境危害和高成本问题，此外，交联过程中添加非环保性化学助剂，再次对地层环境造成伤害。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种压裂或调剖用生物基冻胶，其直接由含生物聚合物的微生物发酵液与交联剂原位交联而成，适用于油气藏压裂和高温油藏及中高温油藏调剖，且具有超强延迟交联的性质，满足顺利进入地层深部的要求。

本发明的目的是由下述技术方案来实现的。

一种压裂或调剖用原位交联生物基冻胶，由含生物聚合物的发酵液与配位交联剂原位交联而成，其中所述的配位交联剂的使用量为发酵液总质量的0.1～0.5wt％，所述发酵液中生物聚合物的浓度为2～3g/L。

在上述的技术方案中，所述的生物聚合物为瓜胶、韦兰胶、黄原胶或结冷胶中的一种。