专利名称：磁性纳米颗粒调剖堵水的制作方法
技术领域：
本发明涉及石油开采中调剖堵水技术。
背景技术：
堵水剂一般是指用于生产井堵水的处理剂，调剖剂则是用于注水井调整吸水剖面的处理剂。油田中采用的堵水方法分为机械堵水和化学堵水两类，化学法堵水是化学堵水剂的化学作用对出水层造成诸塞，机械法堵水是用分隔器将出水层位在井筒内卡开，以阻止水流入井内。就目前应用和发展情况看，主要是化学堵水。狗304，作为一种重要的磁性材料，在磁记录、磁流体、磁性药物载体与靶向运输、医疗诊断等领域有重要而广泛的应用。 当材料的尺寸减小到纳米量级时，其比表面积大大增加，且无毒，高温调剖剂的各项性能不变，将它注入地层，通过控制电源，接通电源时，实现空心线圈对磁性纳米颗粒的吸附，达到堵水的目的；当断开电源时，磁性纳米颗粒随即散开，封堵的井壁开口又开启，方便了现场应用，节能、省时省力。
发明内容
本发明的目的就是提供一种磁性纳米颗粒调剖堵水的方法，使得磁性纳米材料注入地层后，通过控制空心线圈的电流有无，实现纳米磁性材料的团聚和分散，达到堵水的目的。本发明的目的是这样实现的用40°C 90°C的水与20°C 40°C的磁性纳米颗粒液体混合，磁性纳米颗粒液体为OP系列、吐温系列、Span系列等非离子表面活性剂与碳酸钠等无机盐的混合物。线圈磁感应强度为100 300Mt。地面工作站通过供电电缆控制线圈的磁场。给线圈通电，磁性纳米颗粒在磁场作用下，形成牢固的纳米结构，实现稳定封堵。 断开线圈电流，磁性纳米颗粒在地层流体压力作用下，随地层流体返回地面，目的层解封。本发明采用磁性纳米颗粒调剖堵水的概念，并开发了有效地控制磁场，使得在地面配制的水包磁性纳米颗粒液体注入地层后，在磁场作用下形成牢固的纳米颗粒结构，实现了调剖堵水的功能。同时，断开线圈电流后，磁性纳米颗粒返回地面，对地层无污染。
图1为磁性纳米颗粒调剖堵水说明图。包括(1-供电电缆2-磁性纳米颗粒液体泵3-套管4-电缆保护管5-磁性纳米颗粒导流管6-封隔器7-锥形线圈固定器8-空心锥形贴壁线圈9-出射孔10-封隔器11-封隔器)
具体实施例方式实施例一本实施例适用地层温度为40°C 70°C工况，所用的磁性纳米颗粒液体组成狗304 磁性纳米颗粒:30%，吐温-60 25%, 0P-21 25%, Span—80 10%，碳酸钠10%0
供电电缆电压380V，线圈磁感应强度IOOmT。用温度为50°C 60°C的水70%与温度为20°C 30°C的磁性纳米颗粒液体30% 混合，得到水包磁性纳米颗粒液体。对上述已生产的水包磁性纳米颗粒液体进行机械振荡， 混合均勻。将贴壁线圈用电缆放到目的地层后，用线圈固定器固定，然后将上述水包磁性纳米颗粒液体，用泵注入地下，进入地层后，对线圈加电。磁性纳米颗粒在径向磁场的作用下运行，形成牢固的纳米结构，可以稳定封堵5个月。5个月后，断开线圈电流，磁性纳米颗粒在地层流体压力作用下，随地层流体返回地面，目的层解封。实施例二本实施例适用地层温度为50°C 80°C工况，所用的磁性纳米颗粒液体组成狗304 磁性纳米颗粒20%，吐温-60 40%, 0P-21 15%, Span-80 20%，碳酸钠5%0供电电缆电压380V，线圈磁感应强度150mT。用温度为60°C 70°C的水50%与温度为30°C 40°C的磁性纳米颗粒液体50% 混合，得到水包磁性纳米颗粒液体。对上述已生产的水包磁性纳米颗粒液体进行机械振荡， 混合均勻。将贴壁线圈用电缆放到目的地层后，用线圈固定器固定，然后将上述水包磁性纳米颗粒液体，用泵注入地下，进入地层后，对线圈加电。磁性纳米颗粒在径向磁场的作用下运行，形成牢固的纳米结构，可以稳定封堵6个月。6个月后，断开线圈电流，磁性纳米颗粒在地层流体压力作用下，随地层流体返回地面，目的层解封。实施例三本实施例适用地层温度为80°C 90°C工况，所用的磁性纳米颗粒液体组成狗304 磁性纳米颗粒40%，吐温-60 20%, 0P-21 20%, Span-80 :5%，碳酸钠15%0供电电缆电压380V，线圈磁感应强度120mT。用温度为55°C 65°C的水45%与温度为35°C 45°C的磁性纳米颗粒液体55% 混合，得到水包磁性纳米颗粒液体。对上述已生产的水包磁性纳米颗粒液体进行机械振荡， 混合均勻。将贴壁线圈用电缆放到目的地层后，用线圈固定器固定，然后将上述水包磁性纳米颗粒液体，用泵注入地下，进入地层后，对线圈加电。磁性纳米颗粒在径向磁场的作用下运行，形成牢固的纳米结构，可以稳定封堵7个月。7个月后，断开线圈电流，磁性纳米颗粒在地层流体压力作用下，随地层流体返回地面，目的层解封。实施例四本实施例适用地层温度为77°C 87°C工况，所用的磁性纳米颗粒液体组成狗304 磁性纳米颗粒35%，吐温-60 35%, 0P-21 10%, Span-80 10%，碳酸钠10%0供电电缆电压380V，线圈磁感应强度115mT。用温度为46°C 65°C的水45%与温度为35°C 45°C的磁性纳米颗粒液体55% 混合，得到水包磁性纳米颗粒液体。对上述已生产的水包磁性纳米颗粒液体进行机械振荡， 混合均勻。将贴壁线圈用电缆放到目的地层后，用线圈固定器固定，然后将上述水包磁性纳米颗粒液体，用泵注入地下，进入地层后，对线圈加电。磁性纳米颗粒在径向磁场的作用下运行，形成牢固的纳米结构，可以稳定封堵8个月。8个月后，断开线圈电流，磁性纳米颗粒在地层流体压力作用下，随地层流体返回地面，目的层解封。
权利要求
1.本发明涉及一种利用磁性纳米颗粒进行调剖堵水的方法，其特征在于将磁性纳米材料注入地层后，通过控制空心线圈的电流有无，实现纳米磁性材料的团聚和分散，达到堵水的目的。磁性纳米颗粒调剖堵水的具体实施步骤如下步骤一.准备!^e3O4磁性纳米颗粒，按实际需要的位置，高压注入井壁地层中，纳米级的磁性颗粒作为调剖堵水剂；步骤二 .将一空心线圈，放入注磁性纳米颗粒的井壁位置，并可以随时人工控制线圈中电流的有无；步骤三.通过控制电源，实现空心线圈对磁性纳米颗粒的吸附，磁性纳米颗粒的强吸附力，封堵井壁开口。断开电源时，磁性纳米颗粒随即散开，封堵的井壁开口又开启。
2.根据权利要求1所述的磁性纳米颗粒调剖堵水的方法，其特征是将磁性纳米颗粒注入井壁地层，通过人工控制线圈中电流的有无，实现磁性纳米颗粒的团聚和分散，从而实现调剖堵水。
全文摘要
本发明提供了一种磁性纳米颗粒调剖堵水的方法，它是将磁性纳米颗粒液体注入目的地层后，利用磁场控制磁性纳米颗粒的运动，形成牢固的纳米结构来实现的。该方法是为了能够有效地控制含水上升，而实施的磁性纳米颗粒调剖堵水。现有技术中使用的化学深部调剖堵水剂，主要进入裂缝及大孔道，对于特低渗透油藏，堵剂颗粒根本进入不了特低渗透地层孔隙，而且会污染地层。本方法所用的磁性纳米颗粒液体包括Fe3O4磁性纳米颗粒，吐温-60，OP-21，Span-80，碳酸钠。调剖堵水时，通过对线圈电流的调控，控制磁性纳米颗粒的团聚和分散，从而实现特低渗透油藏的调剖堵水，同时可以避免化学堵水调剖剂对地层产生的污染。
文档编号C09K8/46GK102200006SQ201110090349
公开日2011年9月28日 申请日期2011年4月12日 优先权日2011年4月12日
发明者任伟伟, 唐明明, 张金亮 申请人:北京师范大学