本發明涉及一種用于裂縫性中低溫低滲透油藏的自適應調驅劑及制備方法，旨在解決裂縫性低滲透油藏開發中后期，注入水水竄造成的油井水淹的問題，屬于采油調驅技術領域。

背景技術：

隨著我國低滲透勘探開發的深入，老油區比例逐年增加，水竄水淹問題已成為低滲透老油區水驅開發中迫切需要解決的任務。調驅調剖是國內外在治理水竄水淹的問題上采取的主要方法。典型裂縫性低滲透油藏如長慶油田與延長油田鄂爾多斯盆地的三疊系延長組與延安組的部分油區。這些油區由于埋藏較淺，加之儲層內部天然裂縫廣泛發發育，壓裂投產后初期產量較高，但產能遞減迅速，造成部分地區的油井在投產后十年內已經全部水淹，采出程度不足10％，剩余油挖潛力大。由于裂縫性低滲透油藏復雜竄流通道的特殊性，導致了常規凝膠類、顆粒類等深部調驅調剖劑由于的初始粘度較高，注入性能較差、在裂縫中運移能力困難等特點，難以對滲透率不同的復雜竄流通道進行有效的深部封堵，造成了傳統的調剖調驅的作業后的失敗率較高，存在“要么注不進、要么堵不住、要么油水全堵死”等問題。

中國專利文件CN102533240A(申請號：201110336846.9)公開了一種高溫油藏深部復合調驅劑，包括聚合物聚丙烯酰胺和交聯劑，其中聚丙烯酰胺與交聯劑的重量份配比為1-6∶1，主要針對高溫油藏(70～125℃)研制開發，主要用于深部調剖和流體深部轉向技術。但是，該專利文件提到的聚丙烯酰胺調驅劑體系基液初始粘度較高，因為所用聚合物相對分子質量高，對于低滲透油藏深部調驅而言，地層內部流動性，即深部運移能力較差。

中國專利文件CN 104371692A(申請號：201410674346.X)公開了一種采油用深部涂層復合凝膠調驅劑，由復合聚合物、交聯劑、pH調節劑、水制備而成；各組分的重量百分比為：復合聚合物0.5～5％、交聯劑0.1～5％、pH調節劑0.05～2％、余量水，將復合聚合物溶于水后，加入交聯劑，混合后加熱65～80度，反應40～60min，加入pH調節劑調節pH至4～7。但是，該專利文件提及的一種采油用深部涂層復合凝膠調驅劑成膠時間約為24h，成膠速率較快，不適合低滲透油藏深部調剖。

中國專利文件CN 104877653A(申請號：201510232844.3)公開了一種用于低溫油藏快速成膠的酚醛弱凝膠調驅劑，由以下組分按質量百分比組成：主劑0.05～0.5％、促凝劑0.04～1％、交聯劑0.05～0.5％、多元酚0.01～0.05％，其余為清水或鹽水。所述主劑為聚丙烯酰胺HPAM或丙烯酰胺共聚物，所述丙烯酰胺共聚物為梳形抗鹽聚合物KYPAM、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物AM/AMPS或丙烯酸-丙烯酰胺-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物AM/AA/AMPS。但是，該專利文件提及的一種用于低溫油藏快速成膠的酚醛弱凝膠調驅劑成膠時間約為5～24h，成膠速率較快，同樣不適合低滲透油藏深部調剖。

因此，對于裂縫性低滲透油藏復雜竄流通道的有效深部封堵而言，研發出初始粘度較低、運移阻力較小且封堵性能高的調驅劑就顯得尤為重要。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發明提供一種用于裂縫性中低溫低滲透油藏的自適應調驅劑及制備方法。

本發明的技術方案如下：

一種用于裂縫性中低溫低滲透油藏的自適應調驅劑，由有機二元酸和有機多元胺反應后，再與交聯劑反應得到。

根據本發明，優選的，所述的有機二元酸為戊二酸或丁二酸。

根據本發明，優選的，所述的有機多元胺為三乙烯四胺或三乙烯二胺。

根據本發明，優選的，所述的交聯劑為環氧有機交聯劑，進一步優選環氧氯丙烷或環氧硅烷。

根據本發明，優選的，所述的有機二元酸和有機多元胺的摩爾比為(0.8～1.1)：1。

根據本發明，優選的，有機二元酸和有機多元胺的反應產物與交聯劑的摩爾比為1：(1～1.5)。

根據本發明，有機二元酸、有機多元胺以及交聯劑的反應過程在水溶液中進行，反應過程中通過pH調節劑進行調節反應體系的pH。優選的，pH調節劑為鹽酸和氫氧化鈉。

根據本發明，上述用于裂縫性中低溫低滲透油藏的自適應調驅劑的制備方法，包括步驟如下：

(1)在水溶液體系中，按摩爾比將有機二元酸與有機多元胺攪拌混合，逐漸升溫至90～170℃，聚合反應100～180min，得自適應凝膠基液；

(2)向步驟(1)得到的自適應凝膠基液中加入交聯劑，調節pH至5.5～6.5，于60～80℃，反應時間40～70min；

(3)將步驟(2)得到的反應產物，在30～60℃條件下,調節pH至7.5～8.5，恒溫15～100h，即得自適應調驅劑。

根據本發明的制備方法，優選的，步驟(1)中的聚合反應溫度為120～160℃。

根據本發明的制備方法，優選的，步驟(3)中的恒溫時間為40～90h。

根據本發明自適應調驅劑的制備方法，一個優選的實施方案，包括步驟如下：

(1)向四口瓶中加入132g戊二酸和160.6g三乙烯四胺，加20mL水后升溫至170℃下反應2h，得自適應凝膠基液；

(2)將138g環氧氯丙烷加入水中制成11wt％濃度的水溶液，緩慢滴加至步驟(1)得到的自適應凝膠基液中，調節溶液的pH值為6.0，80℃下反應1h；

(3)將步驟(2)得到的反應產物，在30～60℃條件下,調節pH至7.5～8.5，恒溫40～90h，即得自適應調驅劑。

根據本發明，所述的自適應調剖劑的水溶液為無色或淡黃色均相體系。

本發明自適應調剖劑制備過程中的反應原理：將有機二元酸和多元胺通過聚合反應得到未交聯的自適應凝膠基液，加入交聯劑，調節pH值，最終制得自適應調剖劑。

以戊二酸、三乙烯四胺和環氧氯丙烷反應為例，反應原理如下：

1、戊二酸與三乙烯四胺聚合反應

2、未交聯的自適應凝膠基液與交聯劑反應

本發明的有益效果如下：

1、本發明提供的一種裂縫性中低溫低滲透油藏的自適應調驅劑，對于中低溫裂縫性低滲透油藏高含水期的水竄治理具有較好的應用前景。解決了現有低滲透油藏高含水期的調驅施工時，常規藥劑“要么注不進，要么堵不住，要么油水全堵死”等問題。

2、本發明提供的裂縫性中低溫低滲透油藏的自適應調驅劑，具有初始粘度低(7.5mPa·s)、注入性能好，成膠時間與強度可控，適用溫度為30～60℃，礦化度為20000～120000mg/L的裂縫性低滲透儲層。

附圖說明

圖1為本發明試驗例1中自適應調驅劑60℃條件下成膠時間與粘度變化曲線圖。

圖2為本發明試驗例2中物理模擬實驗裝置的主體結構示意圖。

圖3為本發明試驗例2中不同開度的可視化裂縫物理模型圖。

圖4為本發明試驗例2中不同微裂縫開度與注入壓力的關系曲線圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作詳細說明，但本發明不限于下列的實施例。

實施例1、

一種用于裂縫性中低溫低滲透油藏的自適應調驅劑的制備方法，包括步驟如下：

(1)向四口瓶中加入132g的戊二酸和160.6g的三乙烯四胺，加水20mL后升溫至170℃下反應2h，得自適應凝膠基液；

(2)將138g環氧氯丙烷加入水中制成11wt％濃度的水溶液，緩慢滴加至步驟(1)得到的自適應凝膠基液中，調節溶液的pH值為6.0，80℃下反應1h；

(3)將步驟(2)得到的反應產物，在50℃條件下,調節pH至8.0，恒溫90h，即得自適應調驅劑。

試驗例1、自適應調驅劑靜態性能測試

將實施例1中制得的自適應調驅劑加水稀釋至10wt％，測試溫度為60℃，實驗使用Brookfield旋轉粘度計測量不同時間下自適應調驅劑溶液的粘度，實驗中粘度計轉速為6r/min，考察自適應調驅劑粘度隨時間變化情況。完全成膠后將自適應調驅劑放入自制礦化度12×10⁴mg/L的鹽水中后擱置于60℃的恒溫箱中考察其穩定性能，實驗結果見表1、圖1。

由表1可知本發明所提供的自適應調驅劑具有極低的初始粘度與較長的成膠時間。

表1自適應調驅劑在60℃下粘度變化測試結果表

由圖1可知，本發明所提供的自適應調驅劑注入初期較長時間內粘度較低，確保了自適應調驅劑具有良好的注入性，使自適應調驅劑能夠隨著注入水到達到滲透率不同的復雜竄流通道的深部。由表1可知：在60℃經過礦化度為8×10⁴mg/L的鹽水浸泡100天后，自適應調驅劑粘度可保持成膠粘度的90％，為實現竄流通道的長期封堵打下基礎。

試驗例2、自適應調驅劑注入性能測試

如圖2所示，采用物理模擬實驗裝置測試自適應調驅劑注入性能，其中的可視化微裂縫物理模型采用兩塊單面毛玻璃制成，通過在玻璃縫內邊緣嵌入不同直徑的銅絲或其他絲狀物控制裂縫寬度，并用透明環氧樹脂進行封裝，承受壓力梯度最高可達1400kPa/m?？梢暬⒘芽p物理模型的裂縫寬度可控，而且其具有可視化的特點。

將實施例1中制得的自適應調驅劑加水稀釋至10wt％，充分攪拌溶解后，利用物理模擬實驗裝置開展3次封堵實驗，測試自適應調驅劑在不同開度微裂縫的注入能力。如圖3所示，實驗所用的3個可視化微裂縫物理模型開度分別為32μm、86μm、138μm、裂縫模型尺寸均為500mm*35mm。

圖4為不同微裂縫開度與注入壓力的關系曲線，由圖4可知，本發明中所提供的自適應調驅劑進入不同開度裂縫的注入壓力較低，說明本發明中所提供的自適應調驅劑具有很好的注入性。

試驗例3、自適應調驅劑封堵性能測試

在60℃條件下，存放8d后，分別測試自適應調驅劑封堵前后開度為32μm、86μm與138μm三個可視化微裂縫物理模型滲透率變化，驗證其對于不同開度微裂縫物理模型封堵能力。

表2為自適應調驅劑封堵不同開度微裂縫物理模型的結果，由表2可知，自適應調驅劑對于封堵不同開度的微裂縫體系的封堵率均超過90％以上，說明其具有較好的封堵能力。

表2自適應調驅劑封堵不同開度微裂縫物理模型結果

實施例2、

一種用于裂縫性中低溫低滲透油藏的自適應調驅劑的制備方法，包括步驟如下：

(1)向四口瓶中加入132g的戊二酸和146.2g的三乙烯四胺，加水20mL后升溫至130℃下反應150min，得自適應凝膠基液；

(2)將92.5g環氧氯丙烷加入水中制成11wt％濃度的水溶液，緩慢滴加至步驟(1)得到的自適應凝膠基液中，調節溶液的pH值為5.5，70℃下反應70min；

(3)將步驟(2)得到的反應產物，在50℃條件下,調節pH至7.5，恒溫90h，即得自適應調驅劑。

實施例3、

一種用于裂縫性中低溫低滲透油藏的自適應調驅劑的制備方法，包括步驟如下：

(1)向四口瓶中加入132g的戊二酸和117g的三乙烯四胺，加水20mL后升溫至110℃下反應180min，得自適應凝膠基液；

(2)將120g環氧氯丙烷加入水中制成11wt％濃度的水溶液，緩慢滴加至步驟(1)得到的自適應凝膠基液中，調節溶液的pH值為6.5，80℃下反應60min；

(3)將步驟(2)得到的反應產物，在50℃條件下,調節pH至8.5，恒溫50h，即得自適應調驅劑。

實施例4、

一種用于裂縫性中低溫低滲透油藏的自適應調驅劑的制備方法，包括步驟如下：

(1)向四口瓶中加入118g丁二酸和117g的三乙烯四胺，加水20mL后升溫至110℃下反應180min，得自適應凝膠基液；

(2)將120g環氧氯丙烷入水中制成11wt％濃度的水溶液，緩慢滴加至步驟(1)得到的自適應凝膠基液中，調節溶液的pH值為6.5，80℃下反應60min；

(3)將步驟(2)得到的反應產物，在60℃條件下,調節pH至8.5，恒溫70h，即得自適應調驅劑。

實施例5、

一種用于裂縫性中低溫低滲透油藏的自適應調驅劑的制備方法，包括步驟如下：

(1)向四口瓶中加入132g的戊二酸和100g的三乙烯二胺，加水20mL后升溫至130℃下反應150min，得自適應凝膠基液；

(2)將92.5g環氧氯丙烷加入水中制成11wt％濃度的水溶液，緩慢滴加至步驟(1)得到的自適應凝膠基液中，調節溶液的pH值為5.5，70℃下反應70min；

(3)將步驟(2)得到的反應產物，在50℃條件下,調節pH至8.5，恒溫40h，即得自適應調驅劑。