本發明屬(shu)于石(shi)油(you)(you)化工(gong)，具(ju)體涉及一種油(you)(you)包水(shui)乳液型海(hai)藻(zao)酸(suan)鈉堵水(shui)劑及其制備方法和(he)應用。

背景技術：

1、近年來，隨(sui)著現代工業經(jing)濟化的發(fa)(fa)(fa)展，對石油(you)(you)資源的需求不斷增(zeng)加，油(you)(you)田勘探(tan)規模不斷擴大(da)。碳酸(suan)(suan)鹽巖(yan)儲層(ceng)在世(shi)界油(you)(you)氣分布中(zhong)占(zhan)有(you)重要地位，然而在水驅開(kai)發(fa)(fa)(fa)過程中(zhong)，水易沿高(gao)(gao)滲透裂縫(feng)滲流、含水率(lv)上升快等問題(ti)逐漸(jian)暴(bao)露出(chu)來，給開(kai)發(fa)(fa)(fa)帶來了許多問題(ti)。因此(ci)，研(yan)發(fa)(fa)(fa)合適(shi)的堵水劑(ji)來封堵高(gao)(gao)滲透裂縫(feng)，減少(shao)含水率(lv)，是碳酸(suan)(suan)鹽巖(yan)儲層(ceng)高(gao)(gao)效開(kai)發(fa)(fa)(fa)的關鍵技(ji)術之(zhi)一(yi)。

2、目前，碳(tan)酸鹽(yan)巖儲層(ceng)中主要使用的(de)堵水(shui)劑是聚(ju)合物(wu)凝膠和泡沫(mo)。然而，目前開發的(de)許多碳(tan)酸鹽(yan)巖儲層(ceng)都處于高(gao)溫(wen)和高(gao)礦化度(du)的(de)惡劣條件下，儲層(ceng)溫(wen)度(du)一般在100℃以(yi)(yi)上，地層(ceng)礦化度(du)高(gao)于5×104mg/l。在此條件下，聚(ju)合物(wu)凝膠和泡沫(mo)堵水(shui)劑難以(yi)(yi)保持優異的(de)穩定性，導致有效(xiao)期短，堵水(shui)效(xiao)果(guo)差。

技術實現思路

1、為了(le)克服上述現有(you)技術的(de)缺點，本發(fa)明的(de)目的(de)在于提供一(yi)種油包水乳(ru)(ru)液型海(hai)藻酸(suan)鈉(na)堵水劑(ji)(ji)及其制備方(fang)法和應用(yong)(yong)，上述堵水劑(ji)(ji)注入高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)(gao)(gao)礦化(hua)度儲(chu)層后，溫(wen)度觸(chu)發(fa)乳(ru)(ru)化(hua)液破乳(ru)(ru)，水相中的(de)海(hai)藻酸(suan)鈉(na)迅速和鈣鎂等金屬(shu)離子發(fa)生絡合(he)反應形成(cheng)強度較高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)堵劑(ji)(ji)，封堵高(gao)(gao)(gao)(gao)滲通(tong)道(dao)，用(yong)(yong)以解決在現有(you)堵水劑(ji)(ji)在高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)(gao)(gao)礦化(hua)度儲(chu)層中穩定性差的(de)技術問(wen)題。

2、為(wei)了達(da)到上述目(mu)的(de)，本(ben)發(fa)明采用以(yi)下(xia)技術方案予以(yi)實現：

3、本發(fa)明提(ti)供了(le)一種油(you)包水(shui)乳液型海藻酸鈉堵水(shui)劑的制(zhi)備方法，包括(kuo)以下(xia)步驟：

4、將(jiang)海藻(zao)酸鈉(na)完全溶(rong)解于(yu)去離子水中(zhong)，得(de)到(dao)水相；

5、將(jiang)乳化(hua)劑(ji)溶解于(yu)白(bai)油(you)(you)中，得(de)到油(you)(you)相；

6、在攪拌狀態下(xia)，將水相緩慢滴加到油相中，通入(ru)氮(dan)氣(qi)，在第一設(she)定(ding)溫(wen)(wen)度下(xia)進(jin)行預乳化后升溫(wen)(wen)至第二設(she)定(ding)溫(wen)(wen)度進(jin)行反應(ying)，反應(ying)結束后冷卻(que)至室溫(wen)(wen)，獲得油包(bao)水乳液型海藻酸鈉堵水劑。

7、在(zai)一種實施方式中(zhong)，所述海藻酸(suan)鈉和去離子水的質量比(bi)為1:(20～25)。

8、在一種實施(shi)方式中，所述乳化劑和(he)白油的質(zhi)量比(bi)為1:(10～20)。

9、在一種實(shi)施方式中，所述乳化劑(ji)為op-10和(he)span80的(de)混(hun)合物，其中op-10和(he)span80的(de)質(zhi)量比為1:(2～4)。

10、在一種實施方(fang)式中，所述油(you)相(xiang)和水相(xiang)的質(zhi)量(liang)比為1:(2～3)。

11、在(zai)一種實施方(fang)式(shi)中，所述(shu)第一設定溫度為(wei)30～40℃，所述(shu)預(yu)乳化(hua)的(de)時間為(wei)20～30min；

12、所述第二設定(ding)溫(wen)度為(wei)60～70℃，所述反應的時間為(wei)4～5h。

13、在一種實施方式中，所述(shu)預(yu)乳化時的(de)攪拌轉(zhuan)速為(wei)1000～1200r/min，所述(shu)反應時的(de)轉(zhuan)速為(wei)200～400r/min。

14、本發明還提供了一種根據(ju)油(you)包(bao)(bao)水(shui)乳液型(xing)海(hai)藻酸(suan)(suan)鈉(na)堵水(shui)劑(ji)的(de)制備方法制得的(de)油(you)包(bao)(bao)水(shui)乳液型(xing)海(hai)藻酸(suan)(suan)鈉(na)堵水(shui)劑(ji)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)油(you)包(bao)(bao)水(shui)乳液型(xing)海(hai)藻酸(suan)(suan)鈉(na)堵水(shui)劑(ji)包(bao)(bao)括水(shui)相和油(you)相，所(suo)(suo)述(shu)(shu)油(you)相包(bao)(bao)裹水(shui)相，所(suo)(suo)述(shu)(shu)水(shui)相包(bao)(bao)括海(hai)藻酸(suan)(suan)鈉(na)。

15、本發明(ming)還提供了一(yi)種油包水(shui)乳液型海(hai)藻酸(suan)鈉堵水(shui)劑在高(gao)溫高(gao)礦化度儲層(ceng)中(zhong)的(de)應用。

16、在一種實施方式中，所述油包水乳液(ye)型(xing)海(hai)藻酸(suan)鈉堵水劑(ji)中的海(hai)藻酸(suan)鈉與高溫高礦化(hua)度(du)儲層(ceng)中地層(ceng)水內(nei)的金屬離子發生(sheng)絡合反(fan)應形成高強度(du)堵劑(ji)，以封堵高滲通道；

17、所述金屬離(li)子(zi)包括但不限(xian)于鈣離(li)子(zi)、鋇離(li)子(zi)、鎂離(li)子(zi)和鍶離(li)子(zi)。

18、與現有技術相(xiang)比(bi)，本(ben)發明具有以下有益效果：

19、本(ben)發明提(ti)供了一(yi)種油(you)包(bao)水(shui)(shui)(shui)乳(ru)液(ye)(ye)型海(hai)藻(zao)酸(suan)鈉堵水(shui)(shui)(shui)劑的制備方法，先(xian)將海(hai)藻(zao)酸(suan)鈉溶(rong)解(jie)(jie)于(yu)(yu)去離子水(shui)(shui)(shui)中，得到水(shui)(shui)(shui)相(xiang)；再(zai)將乳(ru)化(hua)劑溶(rong)解(jie)(jie)于(yu)(yu)白油(you)中，得到油(you)相(xiang)；最后將水(shui)(shui)(shui)相(xiang)分散在油(you)相(xiang)中，即得到該油(you)包(bao)水(shui)(shui)(shui)乳(ru)液(ye)(ye)型海(hai)藻(zao)酸(suan)鈉堵水(shui)(shui)(shui)劑。上述(shu)海(hai)藻(zao)酸(suan)鈉是一(yi)種天然多(duo)糖化(hua)合物，其來(lai)源廣泛(fan)，價格(ge)低(di)廉，具有優良(liang)的生物相(xiang)容性和可降解(jie)(jie)性。利用海(hai)藻(zao)酸(suan)鈉的化(hua)學特性設計(ji)一(yi)種針對于(yu)(yu)高溫高礦(kuang)化(hua)度環境(jing)的堵水(shui)(shui)(shui)劑，可為碳(tan)酸(suan)鹽巖(yan)儲層增產提(ti)供一(yi)定的技術支撐。

20、本發明(ming)還提供了一種(zhong)采用上述制(zhi)備方法制(zhi)得的(de)(de)油包水乳液(ye)(ye)型(xing)海(hai)藻(zao)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)堵水劑，并將其應用在高(gao)溫高(gao)礦化(hua)度儲(chu)層中(zhong)，本發明(ming)的(de)(de)堵水劑注入高(gao)溫高(gao)礦化(hua)度儲(chu)層后(hou)，隨著環境溫度的(de)(de)升高(gao)，乳狀液(ye)(ye)破(po)乳致使水相海(hai)藻(zao)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)溶(rong)液(ye)(ye)分散(san)出來。由于海(hai)藻(zao)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)分子(zi)鏈上存在著大量的(de)(de)羥基和羧基，其水溶(rong)液(ye)(ye)與二價(jia)或三價(jia)的(de)(de)各(ge)種(zhong)金屬陽離(li)子(zi)進(jin)行(xing)絡(luo)合反應，產(chan)生海(hai)藻(zao)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)凝(ning)膠。因(yin)此，在高(gao)礦化(hua)度的(de)(de)地(di)(di)層環境下(xia)，當海(hai)藻(zao)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)溶(rong)液(ye)(ye)被(bei)釋(shi)放出來后(hou)，遇(yu)到地(di)(di)層水中(zhong)的(de)(de)鈣、鋇、鎂、鍶等(deng)金屬離(li)子(zi)后(hou)，可迅速形成(cheng)強度較高(gao)的(de)(de)堵塞(sai)凝(ning)膠。

技術特征：

1.一(yi)種油包水乳液型海(hai)藻酸鈉堵(du)水劑的制備(bei)方法，其特征在(zai)于，包括以下步(bu)驟(zou)：

2.根據權利要求1所(suo)述(shu)的(de)油包水乳(ru)液型海藻(zao)酸(suan)鈉(na)堵水劑的(de)制備方法，其特征在(zai)于，所(suo)述(shu)海藻(zao)酸(suan)鈉(na)和(he)去離子(zi)水的(de)質量比為(wei)1:(20～25)。

3.根(gen)據權利要求1所述的(de)油包水乳(ru)液型海藻酸鈉堵水劑(ji)的(de)制備(bei)方法，其特征在于，所述乳(ru)化劑(ji)和白油的(de)質(zhi)量比為1:(10～20)。

4.根據(ju)權利要求1所述的油(you)包水乳液型海(hai)藻酸鈉堵水劑(ji)的制備(bei)方法，其(qi)特征在(zai)于(yu)，所述乳化劑(ji)為op-10和(he)(he)span80的混合物，其(qi)中op-10和(he)(he)span80的質量比為1:(2～4)。

5.根據(ju)權利要求1所述的(de)油包水(shui)乳液型海藻酸(suan)鈉堵水(shui)劑(ji)的(de)制備方法(fa)，其特征在于，所述油相和水(shui)相的(de)質量比為1:(2～3)。

6.根據權利要求(qiu)1所述(shu)(shu)的油包水乳液型海(hai)藻(zao)酸鈉堵水劑的制備方(fang)法，其(qi)特征在于，所述(shu)(shu)第(di)一設定溫度為(wei)30～40℃，所述(shu)(shu)預(yu)乳化的時間為(wei)20～30min；

7.根據權利要求1所(suo)述(shu)的油包水乳液型海藻酸(suan)鈉(na)堵水劑的制備方法，其特(te)征在于，所(suo)述(shu)預乳化時(shi)的攪拌轉(zhuan)速為(wei)1000～1200r/min，所(suo)述(shu)反(fan)應時(shi)的轉(zhuan)速為(wei)200～400r/min。

8.一(yi)(yi)種根據權(quan)利要求1至7任意一(yi)(yi)項所(suo)述的(de)(de)油(you)包(bao)水(shui)乳(ru)液型(xing)海(hai)藻(zao)(zao)酸(suan)(suan)(suan)鈉堵水(shui)劑(ji)的(de)(de)制備方法制得的(de)(de)油(you)包(bao)水(shui)乳(ru)液型(xing)海(hai)藻(zao)(zao)酸(suan)(suan)(suan)鈉堵水(shui)劑(ji)，其特征在于，所(suo)述油(you)包(bao)水(shui)乳(ru)液型(xing)海(hai)藻(zao)(zao)酸(suan)(suan)(suan)鈉堵水(shui)劑(ji)包(bao)括(kuo)水(shui)相(xiang)(xiang)和油(you)相(xiang)(xiang)，所(suo)述油(you)相(xiang)(xiang)包(bao)裹水(shui)相(xiang)(xiang)，所(suo)述水(shui)相(xiang)(xiang)包(bao)括(kuo)海(hai)藻(zao)(zao)酸(suan)(suan)(suan)鈉。

9.一(yi)種根據權利要求(qiu)8所述的油包水乳液型海藻酸鈉堵(du)水劑在高(gao)溫高(gao)礦化(hua)度儲(chu)層(ceng)中(zhong)的應用。

10.根據(ju)權利要求9所(suo)述的(de)(de)油包水(shui)(shui)乳液型海藻(zao)酸鈉(na)堵水(shui)(shui)劑在(zai)高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)礦化(hua)度儲層中(zhong)的(de)(de)應用，其特征在(zai)于，所(suo)述油包水(shui)(shui)乳液型海藻(zao)酸鈉(na)堵水(shui)(shui)劑中(zhong)的(de)(de)海藻(zao)酸鈉(na)與高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)礦化(hua)度儲層中(zhong)地(di)層水(shui)(shui)內(nei)的(de)(de)金屬離(li)子(zi)發生絡合反應形成高(gao)(gao)強(qiang)度堵劑，以封(feng)堵高(gao)(gao)滲(shen)通道；

技術總結
本發明公開了一種油包水乳液型海藻酸鈉堵水劑及其制備方法和應用，屬于石油化工技術領域。上述制備方法包括以下步驟：將海藻酸鈉完全溶解于去離子水中，得到水相；將乳化劑溶解于白油中，得到油相；在攪拌狀態下，將水相緩慢滴加到油相中，通入氮氣，在第一設定溫度下進行預乳化后升溫至第二設定溫度進行反應，反應結束后冷卻至室溫，獲得油包水乳液型海藻酸鈉堵水劑。采用上述制備方法制得的堵水劑注入高溫高礦化度儲層后，溫度觸發乳化液破乳，水相中的海藻酸鈉迅速和鈣鎂等金屬離子發生絡合反應形成強度較高的堵劑，封堵高滲通道，用以解決在現有堵水劑在高溫高礦化度儲層中穩定性差的技術問題。

技術研發人員：楊曉武,李小斌,侯妍,王晨
受保護的技術使用者：陜西科技大學
技術研發日：
技術公布日：2024/9/19