本發(fā)明涉及石油行業(yè)稠油油藏堵調(diào)技術(shù)，特別涉及一種三相泡沫復(fù)合堵調(diào)液和制作方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

泡沫因為具有賈敏疊加效應(yīng)和高視粘度的特點，因此可有效封堵高滲透層或大孔道，且隨注入壓力升高，可逐漸波及到中低滲地層中，有效提高波及系數(shù)。同時，由于泡沫驅(qū)體系具有乳化降粘作用和堵水不堵油的封堵特點，故被廣泛應(yīng)用于油藏堵調(diào)技術(shù)和化學(xué)驅(qū)提高采收率等領(lǐng)域。但常用的兩相泡沫體系強度一般較弱且在地層條件下（尤其是高溫條件下）不穩(wěn)定，容易發(fā)生破裂，因此封堵有效期會明顯縮短。對于邊水能量大、蒸汽驅(qū)開采周期長的稠油油藏，若想取得較理想的驅(qū)油效果，必須采用穩(wěn)定時間長的堵劑體系。研究發(fā)現(xiàn)，三相泡沫體系的穩(wěn)定性一般可達相應(yīng)兩相泡沫的10～30倍。

三相泡沫是由固、液、氣相經(jīng)發(fā)泡而形成的分散體系混合體。三相泡沫的形成過程主要是：由于基液運動和表面間引力作用，固體顆粒和氣泡出現(xiàn)相互接觸的機會；由于固體顆粒向氣泡逼近，固體顆粒與氣泡間的普通水層被逐漸從夾縫中擠走，直至固體顆粒表面的水化層與氣泡表面的水化層相互接觸；在外加能作用下，水化層逐漸變薄形成水化膜。由于水化膜的不穩(wěn)定性，固體顆粒和氣泡進一步逼近，自由能降低，水化膜厚度自發(fā)變薄，固體顆粒自發(fā)向氣泡逼近；水化膜進一步變薄直至破裂，固體顆粒與氣泡接觸并附著在氣泡壁上形成三相泡沫。固相顆粒在泡沫液膜進行楔形排列，氣泡plateau邊界上的排液速率會明顯減小，并成為氣泡相互合并的障礙，增加液膜中流體流動的阻力，提高液膜粘彈性和強度，延長泡沫半衰期。當泡沫破滅后固相顆?？稍诳紫逗淼纼?nèi)堆積，形成機械封堵。因為兼具泡沫的賈敏效應(yīng)和顆粒的機械堵塞作用，故三相泡沫體系具有很好的堵調(diào)性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種三相泡沫復(fù)合堵調(diào)液和制作方法與應(yīng)用，可用于三相泡沫堵水或調(diào)剖處理。本發(fā)明的耐高溫三相泡沫復(fù)合堵調(diào)液體系能夠提高調(diào)堵劑對高滲孔道和縫洞的封堵強度，而且能延長泡沫在地層條件下的穩(wěn)定存在時間，延長調(diào)剖有效期，有效降低稠油粘度，達到良好的調(diào)剖增產(chǎn)效果。

本發(fā)明提到的一種三相泡沫復(fù)合堵調(diào)液，由以下重量百分數(shù)的組分組成的：

（1）固體顆粒：粘土，規(guī)格200～400目，6.0%～10.0%；

（2）固體顆粒：水泥，規(guī)格450～800目，0.50%～1.5%；

（3）聚合物p：水解聚丙烯酰胺，分子量1600～1800萬，0.10%～0.50%；

（4）交聯(lián)劑a：水溶性酚醛樹脂交聯(lián)劑，0.15%～0.75%；

（5）交聯(lián)劑b：有機鉻交聯(lián)劑，0.03%～0.15%；

（6）起泡劑：十二烷基硫酸鈉，0.50%～1.5%；

（7）氣體：氮氣，純度為99.99%，氣液比2:1～1:1（v氣體：v液體）；

（8）助劑：硅酸鈉，模數(shù)2.4～3.3，0.25%～0.75%；

（9）余量為水。

優(yōu)選的，本發(fā)明提到的一種三相泡沫復(fù)合堵調(diào)液，由以下重量百分數(shù)的組分組成的：粘土顆粒，規(guī)格400目，用量6.0%；水泥顆粒，規(guī)格450目，用量1.0%；水解聚丙烯酰胺，分子量1800萬，用量0.3%；水溶性酚醛樹脂，用量0.45%；有機鉻交聯(lián)劑，用量0.09%；十二烷基硫酸鈉，用量1.0%；氮氣，氣液比1:1（v氣體：v液體）；硅酸鈉，模數(shù)2.8，用量0.25%；其余為水。

優(yōu)選的，本發(fā)明提到的一種三相泡沫復(fù)合堵調(diào)液，是由以下重量百分數(shù)的組分組成的：粘土顆粒，規(guī)格400目，用量9.0%；水泥顆粒，規(guī)格450目，用量0.5%；水解聚丙烯酰胺，分子量1600萬，用量0.1%；水溶性酚醛樹脂，用量0.15%；有機鉻交聯(lián)劑，用量0.03%；十二烷基硫酸鈉，用量1.4%；氮氣，氣液比3:2（v氣體：v液體）；硅酸鈉，模數(shù)2.4，用量0.3%；其余為水。

優(yōu)選的，本發(fā)明提到的一種三相泡沫復(fù)合堵調(diào)液，是由以下重量百分數(shù)的組分組成的：粘土顆粒，規(guī)格200目，用量7.0%；水泥顆粒，規(guī)格450目，用量0.75%；水解聚丙烯酰胺，分子量1600萬，用量0.1%；水溶性酚醛樹脂，用量0.15%；有機鉻交聯(lián)劑，用量0.03%；十二烷基硫酸鈉，用量1.1%；氮氣，氣液比1:1（v氣體：v液體）；硅酸鈉，模數(shù)2.6，用量0.25%；其余為水。

本發(fā)明提到的一種三相泡沫復(fù)合堵調(diào)液的制作方法，包括以下方法：在攪拌條件下，向水中加入粘土、水泥、硅酸鈉、水解聚丙烯酰胺、水溶性酚醛樹脂交聯(lián)劑、有機鉻交聯(lián)劑，攪拌20～30min后加入十二烷基硫酸鈉，得混合液，最后通入氮氣，混合混勻，即得三相泡沫復(fù)合調(diào)堵液。

優(yōu)選的，本發(fā)明提到的一種三相泡沫復(fù)合堵調(diào)液的應(yīng)用，包括以下方法：

（1）在現(xiàn)場實施過程中，可采用事先配置的三相泡沫復(fù)合堵調(diào)液體系，若需進行現(xiàn)場配置則可按一定體積比同時注入配置好的粘土水泥聚合物起泡劑混合液體和氮氣；

（2）注一段時間蒸汽，使地層保持一定溫度，關(guān)井；

（3）關(guān)井12小時后即可進行蒸汽驅(qū)。

現(xiàn)場利用泵車段塞式泵入，施工操作參數(shù)可以參照現(xiàn)有類似操作的參數(shù)（依據(jù)地層虧空程度、孔隙度、滲透率、地層壓力、汽竄情況等因素確定）。通常復(fù)合封堵調(diào)液體系的加入速度以不堵塞管柱和壓力不高為原則（速度越快越容易導(dǎo)致壓力升高）。施工壓力控制在地層破裂壓力、井口管匯的額定工作壓力以內(nèi)。

本發(fā)明的三相泡沫復(fù)合堵調(diào)液，所用原料的工作原理如下：超細粘土顆粒細度較小，吸水性強，分散在水中具有較高的粘度，附著力好，是該三相泡沫復(fù)合堵調(diào)液體系中主要的固相泡沫穩(wěn)定劑。當粘土被摻入水中時，粘土中的高嶺石會分散形成片狀的假六面體顆粒，顆粒的表面和邊緣會帶有不同的電荷，在電荷的作用下，各顆粒間的邊與面相吸引，形成棚架結(jié)構(gòu)。當超細水泥加入后，水泥初期水化反應(yīng)強烈，同時由于水泥顆粒大于粘土顆粒，且水泥顆粒表面存在正電荷，當水泥顆粒與粘土漿液中的假六方片狀粘土顆粒相遇，在不同的電荷作用下，片狀的粘土顆粒會被吸附于水泥顆粒表面，形成以水泥為中心的粘土水泥球結(jié)構(gòu)，增大體系內(nèi)顆粒粒徑，增強顆粒堵塞物的封堵強度。當遇到孔喉直徑較小的地層時，堵調(diào)體系內(nèi)的粘土水泥顆粒容易在端面發(fā)生堆積，使三相泡沫體系分離成固相顆粒和氣液混相。由于體系中含有水解聚丙烯酰胺、水溶性酚醛樹脂交聯(lián)劑和有機鉻交聯(lián)劑，三者在含有氣體的一定溫度條件下可發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)形成凝膠泡沫，再次提高泡沫穩(wěn)定性。有機鉻交聯(lián)劑和酚醛交聯(lián)體系在150℃下交聯(lián)時間約為90min，在高于90℃高溫下具有較長的老化時間。同時，由于熱量散失和固體顆粒的隔熱等作用，進入深部的蒸汽溫度有所降低，形成的凝膠泡沫不容易被破壞。十二烷基硫酸鈉具有較好的起泡性能，在有穩(wěn)泡劑存在的情況下，該發(fā)泡劑發(fā)泡形成的泡沫具有較高的穩(wěn)定性，因此在高溫下，高起泡劑也具有較好的性能。硅酸鈉又稱水玻璃，它是良好的泥漿分散劑和結(jié)構(gòu)形成劑；在粘土水泥漿中加入一定量的水玻璃時，粘土顆粒的水化能力和穩(wěn)定性均提高，而且水玻璃還可在水泥水化過程中形成水化硅酸鈣凝膠。水玻璃的加入可有效調(diào)節(jié)粘土水泥固化的速度，并可在一定程度上增加顆粒堆積體的抗?jié)B能力。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明是針對目前稠油蒸汽驅(qū)油藏普通泡沫驅(qū)有效周期短、作用效果差等問題而開發(fā)的，穩(wěn)定性高，耐高溫，適于高溫蒸汽驅(qū)稠油油藏深部調(diào)驅(qū)。本發(fā)明將近年來現(xiàn)場實踐中獲得成功的泡沫調(diào)驅(qū)、聚合物調(diào)驅(qū)、無機顆粒調(diào)驅(qū)和表面活性劑調(diào)驅(qū)有機結(jié)合起來，通過在地層深部產(chǎn)生泡沫的賈敏效應(yīng)及無機顆粒堵劑的機械堵塞作用，實現(xiàn)在油井油層深部的封堵調(diào)剖；并且通入的氣體具有補充地層能量、降低原油粘度的作用；同時聚合物具有粘彈性；再次表面活性劑可有效改變地層巖石的潤濕性，乳化原油，大幅度提高波及面積及洗油效率，在改善注汽剖面的同時，實現(xiàn)油井穩(wěn)產(chǎn)增效的目的。

具體實施方式

以下對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例1，本發(fā)明配制三相泡沫復(fù)合堵調(diào)液體系，各組分質(zhì)量百分比：

粘土顆粒，規(guī)格400目，用量6.0%；水泥顆粒，規(guī)格450目，用量1.0%；水解聚丙烯酰胺，分子量1800萬，用量0.3%；水溶性酚醛樹脂，用量0.45%；有機鉻交聯(lián)劑，用量0.09%；十二烷基硫酸鈉，用量1.0%；氮氣，氣液比1:1（v氣體：v液體）；硅酸鈉，模數(shù)2.8，用量0.25%；其余為水。高滲管滲透率k1=9.3μm²，低滲管滲透率k2=4.2μm²，流體注入速度均為3.0ml/min，注入量為45ml（約0.3pv），實驗中無回壓。

其制備方法為：在帶有攪拌器的配液池中加入ph為6.5～7的水，啟動攪拌器后依次加入粘土、水泥、水解聚丙烯酰胺、液態(tài)酚醛樹脂、有機鉻交聯(lián)劑，攪拌25min后加入十二烷基硫酸鈉，最后和氮氣混合，即得三相泡沫復(fù)合調(diào)堵液體系。

室內(nèi)實驗表明，在60℃地層條件下，采用200℃高溫蒸汽驅(qū)，未注入三相泡沫復(fù)合堵調(diào)劑時，蒸汽注入壓力為0.2mpa，注入堵調(diào)劑后，蒸汽注入壓力可達1.0mpa，在60℃條件下放置24h后，對高滲管進行反驅(qū)，反驅(qū)最大壓力可達1.5mpa，封堵率可達89.5%。

實施例2，本發(fā)明配制三相泡沫復(fù)合堵調(diào)液體系，各組分質(zhì)量百分比：

粘土顆粒，規(guī)格400目，用量9.0%；水泥顆粒，規(guī)格450目，用量0.5%；水解聚丙烯酰胺，分子量1600萬，用量0.1%；水溶性酚醛樹脂，用量0.15%；有機鉻交聯(lián)劑，用量0.03%；十二烷基硫酸鈉，用量1.4%；氮氣，氣液比3:2（v氣體：v液體）；硅酸鈉，模數(shù)2.4，用量0.3%；其余為水。高滲管滲透率k1=8.6μm²，低滲管滲透率k2=4.5μm²，流體注入速度均為3.0ml/min，注入量為95ml（約0.8pv），實驗中回壓為1.0mpa。

本發(fā)明的制備方法與實施例1相同。

室內(nèi)實驗表明，在60℃地層條件下，采用200℃高溫蒸汽驅(qū)，未注入三相泡沫復(fù)合堵調(diào)劑時，蒸汽注入壓力為1.34mpa，注入堵調(diào)劑后，蒸汽注入壓力可達2.5mpa，在60℃條件下放置24h后，對高滲管進行反驅(qū)，反驅(qū)最大壓力可達2.8mpa，封堵率可達94.7%。

實施例3，本發(fā)明配制三相泡沫復(fù)合堵調(diào)液體系，各組分質(zhì)量百分比：

粘土顆粒，規(guī)格200目，用量7.0%；水泥顆粒，規(guī)格450目，用量0.75%；水解聚丙烯酰胺，分子量1600萬，用量0.1%；水溶性酚醛樹脂，用量0.15%；有機鉻交聯(lián)劑，用量0.03%；十二烷基硫酸鈉，用量1.1%；氮氣，氣液比1:1（v氣體：v液體）；硅酸鈉，模數(shù)2.6，用量0.25%；其余為水。高滲管滲透率k1=12.3μm²，低滲管滲透率k2=6.4μm²，流體注入速度均為3.0ml/min，注入量為90ml（約0.6pv），實驗中無回壓。

制備方法與實施例1相同。

室內(nèi)實驗表明，在60℃地層條件下，采用200℃高溫蒸汽驅(qū)，未注入三相泡沫復(fù)合堵調(diào)劑時，蒸汽注入壓力為0.15mpa，注入堵調(diào)劑后，蒸汽注入壓力可達1.0mpa，在60℃條件下放置24h后，對高滲管進行反驅(qū)，反驅(qū)最大壓力可達1.2mpa，封堵強度可達90.2%。

由于不同油藏的不同井地質(zhì)特征各異，所以選用本發(fā)明進行處理時，需要進行針對性的匹配實驗，調(diào)整到最佳效果。

實施例4，本發(fā)明配制三相泡沫復(fù)合堵調(diào)液體系，各組分質(zhì)量百分比：

粘土顆粒，規(guī)格200目，用量10%；水泥顆粒，規(guī)格450目，用量1.5%；水解聚丙烯酰胺，分子量1600萬，用量0.5%；水溶性酚醛樹脂，用量0.75%；有機鉻交聯(lián)劑，用量0.15%；十二烷基硫酸鈉，用量1.5%；氮氣，氣液比2:1（v氣體：v液體）；硅酸鈉，模數(shù)2.6，用量0.75%；其余為水。高滲管滲透率k1=12.1μm²，低滲管滲透率k2=6.1μm²，流體注入速度均為3.0ml/min，注入量為90ml（約0.6pv），實驗中無回壓。

制備方法和應(yīng)用與實施例1相同。

以上所述，僅是本發(fā)明的部分較佳實施例，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員均可能利用上述闡述的技術(shù)方案加以修改或?qū)⑵湫薷臑榈韧募夹g(shù)方案。因此，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所進行的任何簡單修改或等同置換，盡屬于本發(fā)明要求保護的范圍。