本發(fā)明屬于石油工程領(lǐng)域，具體地，涉及一種稠油油藏乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑的連續(xù)在線生產(chǎn)及注入一體化方法。

技術(shù)背景

我國稠油資源比較豐富，約占石油總儲量的30％。稠油油藏在進行蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)開采時，容易產(chǎn)生汽水竄，導(dǎo)致蒸汽利用效率低，油井含水量上升，產(chǎn)量降低。因此，如何抑制稠油油藏的汽水竄是中后期稠油油藏開采的關(guān)鍵。目前用于稠油熱采井蒸汽竄流的轉(zhuǎn)向劑主要包括泡沫類、凍膠類、無機顆粒等體系。泡沫類轉(zhuǎn)向劑主要包括烷基苯磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽等耐溫起泡劑，能夠改善蒸汽(水)驅(qū)波及系數(shù)，提高驅(qū)油效率，但泡沫施工較為復(fù)雜，在地層中可控性差，有效期短；凍膠類堵劑主要由耐溫的聚合物、栲膠(改性栲膠)、木質(zhì)素等形成，可耐溫200℃，但由于使用濃度過大，造成成本較高；顆粒型堵劑主要包括超細(xì)水泥、粘度、粉煤灰等無機剛性顆粒，但這些無機顆粒運移性較差，往往在近井地帶沉積。

此外，上述轉(zhuǎn)向劑在注入過程中，多采用現(xiàn)場配制轉(zhuǎn)向劑直接泵入注水井的方式，難以滿足大劑量尤其多井組或者區(qū)塊的在線注入，尤其不適用運輸困難或者長時間存放。因此，需要開發(fā)一種能夠利用現(xiàn)場采出的稠油制備新的轉(zhuǎn)向劑體系，同時設(shè)計一種能夠同時實現(xiàn)連續(xù)在線生產(chǎn)，注入一體化的可移動裝置，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向劑的連續(xù)在線生產(chǎn)及注入一體化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種室溫下稠油油藏乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑的連續(xù)在線生產(chǎn)及注入一體化方法，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)向劑的生產(chǎn)、注入一體化，可連續(xù)在線生產(chǎn)及在線向注水井注入轉(zhuǎn)向劑。本發(fā)明利用現(xiàn)場的稠油，可連續(xù)在線快速高效地制備微米級粒徑可控的稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑，制備的稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑，注入時以水包油型的顆粒存在，保證其順利注入，當(dāng)溫度高于60℃時轉(zhuǎn)相形成高粘度的油包水型乳狀液，增加其流度控制能力，使得后續(xù)流體轉(zhuǎn)向進入中低滲層。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑連續(xù)在線生產(chǎn)及注入一體化裝置，包括：高速分散剪切機、緩沖罐和高壓柱塞泵，高速分散剪切機的進液口連接輸水管線，高速分散剪切機的出液口與緩沖罐的進料口連接，緩沖罐的進液口與輸水管線相連接，緩沖罐的出液口連接高壓柱塞泵與注水管線相連的管路，輸水管線、輸水管線與注水管線相連接；高速分散剪切機與輸水管線、緩沖罐與輸水管線之間的管路上均設(shè)置有流量計；流量計用于測量進水的流量，確保高速分散剪切機的稠油與水按照質(zhì)量比1：(4～9)混合，同時，也確保將注入水按照一定比例輸送至緩沖罐中；高速分散剪切機與輸水管線之間、高速分散剪切機與緩沖罐之間、緩沖罐與輸水管線之間、緩沖罐與高壓柱塞泵之間、高壓柱塞泵與注水管線之間均連接有安全閥，安全閥能夠保證稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑的生產(chǎn)及在線注入同步而有序連續(xù)地進行。

優(yōu)選的，高速分散剪切機攪拌罐與注水管線之間的管路上、緩沖罐的進水口與注水管線之間的管路上均設(shè)置有流量計。流量計用于測量進料流量，流量計將注入水按照一定比例輸送至高速分散剪切機攪拌罐中，同時也將注入水按照一定比例輸送至緩沖罐中，達(dá)到計量的目的。

優(yōu)選的，所述的高速分散剪切機攪拌罐與注水管線之間、高速分散剪切機攪拌罐與緩沖罐之間、緩沖罐與注水管線之間、緩沖罐與高壓柱塞泵之間、高壓柱塞泵與注水管線之間均連接有安全閥。安全閥能夠保證稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑的剪切分散乳化、稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑的生產(chǎn)及在線注入同步而有序連續(xù)地進行。

所述的高速分散剪切機一方面將高粘度稠油剪切分散，另一方面具有攪拌乳化的作用。

所述的高速分散剪切機、緩沖罐、流量計、高壓柱塞泵均設(shè)置在撬板上，便于生產(chǎn)、注入設(shè)備的移動，使用時只須通過輸出管線與注水管線相連接即可滿足在線連續(xù)生產(chǎn)、注入。

所使用的高壓柱塞泵、高速分散剪切機、緩沖罐、流量計和安全閥均為現(xiàn)有技術(shù)，均可市場購得。

稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑連續(xù)在線生產(chǎn)及注入一體化方法，包括以下步驟：

1、將稠油通過稱重法，按照稠油與水1：4～9質(zhì)量比加入高速分散剪切機攪拌罐中，得稠油和配液水的混合液；

2、取乳化劑、轉(zhuǎn)相劑、穩(wěn)定劑按照質(zhì)量比加入步驟(1)制得的稠油和配液水混合液中，將高速分散剪切機攪拌罐中的混合溶液攪拌分散10～20min，制得稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑，其中乳化劑與體系總質(zhì)量的質(zhì)量比為1.5～3：1000，轉(zhuǎn)相劑與體系總質(zhì)量的質(zhì)量比為1～10：1000，穩(wěn)定劑與體系總質(zhì)量的質(zhì)量比為1～5：1000；

3、步驟(2)制得的稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑進入緩沖罐中；

4、經(jīng)流量計向緩沖罐中注入水，稀釋至現(xiàn)場注入濃度；

5、將緩沖罐中的稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑經(jīng)高壓柱塞泵泵入注水井。

優(yōu)選的，當(dāng)向注水井泵入稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑時，同時進行步驟(1)和步驟(2)；向注水井泵入稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑的同時，稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑的制備同時進行，稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑的生產(chǎn)、注入在線連續(xù)進行，大大縮短了稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑生產(chǎn)、注入時間；

優(yōu)選的，所述步驟(1)中稠油粘度為1×10⁴～5×10⁴mPa·s，在體系總質(zhì)量中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％～20％，高速分散剪切機的轉(zhuǎn)速為0～1500rpm。高速分散剪切機將稠油剪切破碎，同時高速分散剪切機起混合攪拌乳化作用。通過調(diào)整高速分散剪切機的轉(zhuǎn)速來控制稠油乳狀液顆粒粒徑的大小，可針對不同地層制備粒徑不同的稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑。制備的稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑室溫下為水包油型乳狀液，粘度低、流動性好、穩(wěn)定性好，尺寸可控；

優(yōu)選的，步驟(2)中乳化劑為脂肪醇醚硫酸鹽和烷基苯磺酸鈉的復(fù)配體系，脂肪醇醚硫酸鹽在體系總質(zhì)量中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.15％～0.3％，烷基苯磺酸鈉在體系總質(zhì)量中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2％～0.3％；

優(yōu)選的，步驟(2)中轉(zhuǎn)相劑由壬基酚聚氧乙烯醚，水楊酸鈉或碳酸氫鈉中的一種組成，壬基酚聚氧乙烯醚在體系總質(zhì)量中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～1.0％，水楊酸鈉或碳酸氫鈉在體系總質(zhì)量中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％～0.5％，通過加入轉(zhuǎn)相劑可以改變稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑的類型；

優(yōu)選的，步驟(2)中穩(wěn)定劑為納米二氧化硅，在體系總質(zhì)量中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％～0.5％，通過加入穩(wěn)定劑可以強化稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑的穩(wěn)定性；

優(yōu)選的，步驟(2)中加入的水為配液清水或經(jīng)油田處理的回注水，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為79.6％～89.6％；

優(yōu)選的，步驟(2)所述轉(zhuǎn)速在0～1500rpm，剪切時間10～20min。根據(jù)本發(fā)明，步驟(2)所述高速分散剪切機優(yōu)選GFJ5.5型，市場可購得。

經(jīng)試驗測定，本發(fā)明制備出的稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑粒徑分布在10μm～200μm。

所述的稠油、乳化劑、轉(zhuǎn)相劑和穩(wěn)定劑常溫下均可保存1年。本發(fā)明所述的稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑連續(xù)在線生產(chǎn)及注入方法，該方法在常溫下即可制備稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑，高速分散剪切機加水剪切分散10～20min可將稠油乳化制備稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑，稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑在線生產(chǎn)制備工藝簡單，大大縮短了生產(chǎn)時間。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、實現(xiàn)了轉(zhuǎn)向劑的生產(chǎn)、注入一體化，向注水井泵入稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑的同時，稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑的制備同時進行，稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑的生產(chǎn)、注入在線連續(xù)進行，即生產(chǎn)即注入，大大縮短了稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑生產(chǎn)、注入時間。能夠滿足多井組或區(qū)塊大劑量連續(xù)調(diào)剖(調(diào)驅(qū))的需要。

2、所制備的稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑常溫下(20±5℃)是水包油型乳狀液，粘度低，流動性好、穩(wěn)定性好，粒徑分布在10μm～200μm，油藏溫度下可轉(zhuǎn)相形成油包水型乳狀液，粘度高，對高滲層可形成有效的封堵作用。

3、可以解決現(xiàn)有技術(shù)中稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑不能同時在線生產(chǎn)和注入一體化的問題，尤其適用于區(qū)塊或者多井組的連續(xù)在線注入。

4、稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑連續(xù)在線生產(chǎn)、在線注入，解決了現(xiàn)有堵劑不易長時間存放、原料運輸困難或原料過多占用場地的技術(shù)難題。

5、稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑的制備均在常溫下(20±5℃)制備，減小了能量消耗；

6、稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑所用的稠油來源于現(xiàn)場，便于運送，且降低了生產(chǎn)成本；

7、在線生產(chǎn)、注入裝置結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，實用便捷，降低了生產(chǎn)成本和工人的勞動強度，改善了施工人員的工作環(huán)境。

附圖說明

圖1是稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑連續(xù)在線生產(chǎn)及注入一體化裝置示意圖；

圖2是實施例1形成的稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑的微觀形貌；

圖3是實施例2形成的稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑的微觀形貌。

圖1中，1、輸水管線；2、安全閥；3、流量計；4、高速分散剪切機；5、安全閥；6、輸水管線；7、安全閥；8、流量計；9、注水管線；10、安全閥；11、緩沖罐；12、安全閥；13、高壓柱塞泵；14、壓力表。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。

所使用的高壓柱塞泵、高速分散剪切機、緩沖罐、流量計和安全閥均為現(xiàn)有技術(shù)，均可市場購得。

稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑連續(xù)在線生產(chǎn)及注入一體化裝置，如圖1所示，包括高速分散剪切機4、緩沖罐11和高壓柱塞泵13，高速分散剪切機4的進液口連接輸水管線1，高速分散剪切機3的出液口與緩沖罐7的進料口連接，緩沖罐7的進液口與輸水管線6相連接，緩沖罐7的出液口連接高壓柱塞泵11與注水管線相連的管路，輸水管線1、輸水管線6與注水管線8相連接。

高速分散剪切機4與輸水管線1、緩沖罐7與輸水管線6之間的管路上均設(shè)置有流量計。流量計用于測量進料流量，確保高速分散剪切機的稠油與水按稠油與水1：4～9質(zhì)量比，同時，也確保將注入水按照一定比例輸送至緩沖罐7中。

高速分散剪切機4與輸水管線1之間、高速分散剪切機4與緩沖罐11之間、緩沖罐11與輸水管線1之間、緩沖罐11與高壓柱塞泵13之間、高壓柱塞泵13與注水管線9之間均連接有安全閥。安全閥能夠保證稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑的生產(chǎn)及在線注入同步而有序連續(xù)地進行。

實施例1

利用上述的裝置進行稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑連續(xù)在線生產(chǎn)及注入的方法，包括以下步驟：

1、選取粘度為4×10⁵mPa·s的稠油加入到高速剪切分散機攪拌罐4中，將配液清水通過流量計3輸送至高速剪切分散機攪拌罐4中，流量計3控制稠油與配液清水的質(zhì)量比1︰4；

2、在步驟1制得的稠油和水的混合液中依次加入乳化劑、轉(zhuǎn)相劑和穩(wěn)定劑，使得乳化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6％，轉(zhuǎn)相劑中的壬基酚聚氧乙烯醚的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6％，轉(zhuǎn)相劑中的水楊酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3％，穩(wěn)定劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3％；

3、調(diào)整高速剪切分散機的轉(zhuǎn)速為1500rpm，研磨20min，制得稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑，顆粒粒徑為10μm(如圖2)；

4、步驟3制得的稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑進入緩沖罐11中；

5、高壓柱塞泵13將緩沖罐11中的稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑輸出泵入注水井，保持稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑注入壓力不應(yīng)超過地層破裂壓力(對于給定的油藏來說是個定值，指當(dāng)承受壓力達(dá)到某一極限時會使地層破裂，此壓力極限值稱為地層的破裂壓力)的80％，泵入速度為4～20方/小時。當(dāng)向注水井泵入稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑時，同時進行步驟1、步驟2和步驟3。

實施例2

利用上述的裝置進行稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑連續(xù)在線生產(chǎn)、注入的方法，包括以下步驟：

1、選取粘度為4×10⁵mPa·s的稠油加入到高速剪切分散機攪拌罐4中，將配液清水通過流量計3輸送至高速剪切分散機攪拌罐4中，流量計3控制稠油與配液清水的質(zhì)量比1︰4；

2、在步驟1制得的稠油和水的混合液中依次加入乳化劑、轉(zhuǎn)相劑和穩(wěn)定劑，使得乳化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4％，轉(zhuǎn)相劑中的壬基酚聚氧乙烯醚質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6％，轉(zhuǎn)相劑中的水楊酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3％，穩(wěn)定劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2％；

3、調(diào)整高速剪切分散機的轉(zhuǎn)速為500rpm，研磨20min，制得稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑，顆粒粒徑為150μm(如圖3)；

4、步驟3制得的稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑進入緩沖罐11中；

5、高壓柱塞泵13將緩沖罐11中的稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑輸出泵入注水井，保持稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑注入壓力不應(yīng)超過地層破裂壓力(對于給定的油藏來說是個定值，指當(dāng)承受壓力達(dá)到某一極限時會使地層破裂，此壓力極限值稱為地層的破裂壓力)的80％，泵入速度為4～20方/小時。當(dāng)向注水井泵入稠油乳狀液顆粒轉(zhuǎn)向劑時，同時進行步驟1、步驟2和步驟3。