[发明专利]一种凝胶组合物及含其的氮气泡沫凝胶复合暂堵剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种凝胶组合物及含其的氮气泡沫凝胶复合暂堵剂，属于石油开采技术领域。

背景技术

稠油原油粘度高，流动性差；油藏发育的非均质性，造成层间、层内及平面动用不均，特别是随着吞吐轮次增加、井间水平井近井距等因素影响，动用不均进一步加剧，井间形成汽窜通道，影响生产效果。且目前吞吐井普遍进入中高周期，地层压力大幅下降，周期间递减矛盾突出；中高轮次油井套坏现象普遍，措施实施受限。

目前针对于稠油高轮次吞吐井生产过程中的矛盾主要采取选配注、暂堵调剖措施改善油井动用不均、汽窜干扰问题；实施助排工艺降低原油粘度。但随着油井进入高轮次吞吐，受到油藏储层条件和堵剂本身限制，以上措施应用的弊端日益明显。稠油选配注存在着受井况制约严重的问题，且无法解决层内矛盾和平而矛盾的问题。高温暂堵调剖技术主要有以有机颗粒为主剂的颗粒型调剖剂、凝胶型调剖剂和泡沫型调剖剂，颗粒型调剖剂存在着流动性差、作用半径小、地层伤害大的问题，不适于套变井及有筛管完井方式的油井；凝胶型调剖剂存在耐温性差、容易被蒸汽突破的问题；泡沫调剖存在着地泡沫调剖作用较弱的缺陷，不适用于已形成汽窜通道的油井。

因此研发出一种具有地层伤害小、措施选择性强、兼具气体增能功效等特点的暂堵剂，仍是本领域亟待解决的问题之一。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种凝胶组合物及含其的氮气泡沫凝胶复合暂堵剂。本发明的目的还在于提供一种耦合内外旋流泡沫发生器。本发明的又一目的在于提供利用上述氮气泡沫凝胶复合暂堵剂抑制稠油高轮次吞吐井汽窜干扰的方法，该方法具有暂堵调剖性能好、地层伤害小的特点。

为达上述目的，本发明提供一种凝胶组合物，以质量百分比，其包括：1.0％部分水解聚丙烯酰胺、1.5％甲醛、0.5％对苯二酚、余量为水。本发明的凝胶组合物的制备方法为常规的制备方法，把部分水解聚丙烯酰胺、甲醛、对苯二酚与水混合均匀，即可以得到该凝胶组合物。

根据本发明的具体实施方式，优选地，在凝胶组合物中，所采用的部分水解聚丙烯酰的水解度为25％，聚合度为16×10⁴，分子量为1200×10⁴。

本发明还提供了一种氮气泡沫凝胶复合暂堵剂，其包括：氮气和泡沫凝胶；其中，所述泡沫凝胶为上述凝胶组合物与耐高温发泡剂的混合物；其中，所述氮气与所述泡沫凝胶的体积比为40-60∶1。上述氮气与泡沫凝胶的体积比为二者在标准大气压下的体积比。本发明所提供的氮气泡沫凝胶复合暂堵剂可以在使用时通过常规方法制得，例如将氮气、泡沫凝胶混合制得，或者在使用时将凝胶组合物、耐高温发泡剂和氮气经泡沫凝胶发生器从油管同步注入而制得。

在本发明中，上述泡沫凝胶以及氮气的含量可以根据措施井井况进行合理调整。优选地，所述氮气的含量为1.2-3.0万标立方米，所述泡沫凝胶的含量为300-500立方米。

在上述氮气泡沫凝胶复合暂堵剂中，优选地，以所述凝胶组合物的体积计，所述耐高温发泡剂的浓度为12g/L，即，所述耐高温发泡剂以12g/L的浓度添加到所述凝胶组合物中，形成所述泡沫凝胶。

在上述氮气泡沫凝胶复合暂堵剂中，优选地，以质量百分比计，所述耐高温发泡剂包括99.7％的妥尔油脂肪酸钠盐和0.3％的疏水缔合聚丙烯酰胺。该耐高温发泡剂在25℃-300℃范围内的高温半衰期为223min，降解率为6.17％。

本发明采用凝胶组合物、耐高温发泡剂及氮气，形成交联前具有泡沫性质而交联后具有凝胶性质的氮气泡沫凝胶复合暂堵剂，注入时形成的泡沫会产生明显的分流作用，在大幅度提高高渗透层或高渗透层段阻力因子的同时，低渗透层或低渗透层段的阻力因子较低，调堵作用较常规凝胶会有大幅度的提高；凝胶的稳定泡沫作用，会增强泡沫结构，增大泡沫尺寸、提高泡沫稳定性、延长泡沫半衰期；泡沫能够扩大封堵范围，减少凝胶用量，明显降低对油层的伤害。在较高气液比条件下，氮气泡沫凝胶复合暂堵剂的封堵范围达到常规凝胶类堵剂的2-3倍，实现深部调堵、有效期长；泡沫遇油的消泡作用，能够降低氮气泡沫凝胶对低渗透或动用差层位或层段的不利影响；氮气泡沫凝胶在地层消泡后产生的气体可在一定程度上增加地层能量，有利于返排破胶液和提高油井产量；氮气泡沫凝胶中的耐高温发泡剂会改变岩石的润湿性，提高驱油效率。

本发明还提供了一种耦合内外旋流泡沫发生器，如图1所示，其包括以下部件：

泡沫发生器本体，该本体分为液体入口(1)、旋流腔(2)与泡沫出口(3)；所述旋流腔(2)分为入口颈部(4)、中部(5)和出口颈部(6)；