專利名稱：一種用于三次采油提高原油采收率的強(qiáng)化泡沫驅(qū)油劑及其制備方法
一種用于三次采油提高原油采收率的強(qiáng)化泡沬驅(qū)油劑及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于石油開(kāi)采領(lǐng)域，尤其涉及一種用于三次采油提高原油采收率的強(qiáng)化泡沫驅(qū)油劑及其制備方法。技術(shù)背景
目前中國(guó)大部分油田進(jìn)入高含水開(kāi)發(fā)期甚至特高含水開(kāi)發(fā)階段，一次、二次采油已經(jīng)不能滿足人們的需求，因此三次采油技術(shù)得到了迅速發(fā)展，利用三次采油技術(shù)穩(wěn)定和提高原油產(chǎn)量已成為石油工業(yè)需要解決的重要課題。
由于聚合物驅(qū)、凝膠處理等化學(xué)驅(qū)方法受技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等因素的限制，如聚合物的抗鹽性、聚合物分子量、聚合物用量以及聚合物驅(qū)成本較高等問(wèn)題，使其在礦場(chǎng)上的應(yīng)用受到一定的限制。泡沫調(diào)驅(qū)由于礦場(chǎng)實(shí)施成本較低，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，提高采收率效果較明顯(一般可提高109Γ25%)，正得到迅猛的發(fā)展，并有望成為進(jìn)一步改善高含水階段開(kāi)發(fā)效果及聚合物驅(qū)后提高原油采收率的有效接替技術(shù)。
利用表面活性劑發(fā)泡性配成泡沫驅(qū)油劑進(jìn)行采油的方法稱為泡沫驅(qū)。泡沫驅(qū)是在三元復(fù)合驅(qū)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新的驅(qū)油方法。泡沫驅(qū)油最大特點(diǎn)就是遇水穩(wěn)定，遇油破滅，因此對(duì)于油水具有選擇性封堵能力。在提高原油采收率的研究中，泡沫驅(qū)油以其獨(dú)特的滲流和驅(qū)油性能越來(lái)越受到重視。
強(qiáng)化泡沫體系是在泡沫體系中加入定量的聚合物，聚合物的加入可以提高泡沫體系粘度，增強(qiáng)泡沫的穩(wěn)定性，同時(shí)可以減少泡沫劑在油藏中的吸附消耗。強(qiáng)化泡沫體系具有泡沫體系及聚合物的雙重優(yōu)點(diǎn)，起到協(xié)同增效的作用。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種價(jià)格低廉、使用廣泛，原油采收率高的用于三次采油提高原油采收率的強(qiáng)化泡沫驅(qū)油劑。強(qiáng)化泡沫驅(qū)即能顯著的提高波及效率，又可提高驅(qū)油效率，同時(shí)又減小了以往化學(xué)驅(qū)油導(dǎo)致的環(huán)境傷害。
另外，本發(fā)明還提供一種用于三次采油提高原油采收率的強(qiáng)化泡沫驅(qū)油劑的制備方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的。
用于三次采油提高原油采收率的強(qiáng)化泡沫驅(qū)油劑，由下述原料按質(zhì)量百分比組成。
陰離子表面活性劑O. 2 O. 95%。
非離子表面活性劑O. OI 2. 0%。
水溶性高分子聚合物O. 01 O. 15%。
添加劑O. OI O. 05%。
其余加水至100% O
作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述陰離子表面活性劑為十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、α -烯基磺酸鈉、月桂酸二乙醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽及甲基纖維素鈉中的一種或兩種以上的混合物。
作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述非離子表面活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚及烷基多糖苷中的一種或兩種以上的混合物。
進(jìn)一步地，本發(fā)明所述水溶性高分子聚合物為聚丙烯酰胺，部分水解的聚丙烯酰胺或黃原膠。
更進(jìn)一步地，本發(fā)明所述添加劑為碳鏈長(zhǎng)度C12-C16的醇類。
本發(fā)明所述水為普通清水。
用于三次采油提高原油采收率的強(qiáng)化泡沫驅(qū)油劑的制備方法，可按如下步驟進(jìn)行。
將陰離子表面活性劑O. 2^0. 95%、非離子類表面活性劑O. 0Γ2. 0%、水溶性高分子聚合物O. 0Γ0. 15%、添加劑O. 0Γ0. 05%、其余加水至100%，在室溫或40°C輕微攪拌使其混合均勻，制得強(qiáng)化泡沫驅(qū)油劑。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路是利用一種或多種自身發(fā)泡能力強(qiáng)、半衰期時(shí)間長(zhǎng)、生成的泡沫穩(wěn)定且均勻，并且在油田的應(yīng)用中具有較高的抗鹽、抗油性的發(fā)泡劑與水溶性較好的聚合物進(jìn)行復(fù)配，從而使驅(qū)油劑進(jìn)一步符合抗鹽、抗油的特性，使溶液獲得高粘度；同時(shí)在多種表面活性劑協(xié)同作用下，降低體系界面張力。
本發(fā)明的強(qiáng)化泡沫驅(qū)與現(xiàn)有的泡沫驅(qū)油技術(shù)方案相比，具有如下實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)。
(I)本發(fā)明所涉及強(qiáng)化泡沫驅(qū)油劑是在泡沫體系中加入定量的聚合物，聚合物的加入可以提高泡沫體系粘度，增強(qiáng)泡沫的穩(wěn)定性，同時(shí)可以減少泡沫劑在油藏中的吸附消耗。
(2)本發(fā)明所涉及的化合物(如聚合物、表面活性劑)均為工業(yè)化生產(chǎn)的精細(xì)化學(xué)品，原料易得。
(3)本發(fā)明所述強(qiáng)化泡沫驅(qū)油劑在高礦化度條件下，在礦化度NaCl>5000mg/L、 CaCl2>3000mg/L的情況下應(yīng)用于強(qiáng)化泡沫體系室內(nèi)試驗(yàn)，發(fā)泡體積920mf IOOOml之間，析液半衰期為2 3h。在加入原油條件下，發(fā)泡體積在95(TlIOOml之間，在原油加量15%條件下析液半衰期仍在45min以上，穩(wěn)定性較好。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例用來(lái)幫助理解本發(fā)明，并且不用于也不應(yīng)被解釋為以任何方式對(duì)所列出的權(quán)利要求中發(fā)明的限制。其中下述實(shí)例中使用Waring Blender法評(píng)價(jià)泡沫的性能。在室溫20°C左右，按一定比例順序分別稱取不同質(zhì)量的樣品，然后分別加入去離子水配成濃度不同的起泡液150ml，混合均勻后取100 ml放入2000 ml的量筒中用高速攪拌器進(jìn)行高速攪拌9(Tl20s以后，關(guān)閉攪拌器讀取泡沫體積Vf，其表示泡沫劑的起泡能力；然后用秒表記入從泡沫中析出50 ml液體所需要的時(shí)間t1/2，稱為泡沫的析液半衰期，反映泡沫劑的穩(wěn)定性。
實(shí)施例I。
將α-烯基磺酸鈉0.3%，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽O. 25%，壬基酚聚氧乙烯醚O. 05%，黃原膠O. 08%,碳鏈長(zhǎng)度C12-C16的醇類O. 03%,剩余部分加入水至100%，加入到裝有攪拌裝置的混合器中，在室溫或40°C輕微攪拌使其混合均勻，制得強(qiáng)化泡沫驅(qū)油劑。
在室溫下，礦化度NaCl>5000mg/L、CaCl2>3000mg/L，取100 ml驅(qū)油劑應(yīng)用于強(qiáng)化泡沫體系室內(nèi)試驗(yàn)，發(fā)泡體積為900ml，析液半衰期為2h。
在室溫下，在原油加量15%條件下取100 ml驅(qū)油劑應(yīng)用于強(qiáng)化泡沫體系室內(nèi)試驗(yàn)，發(fā)泡體積為920ml，析液半衰期為O. 5h。
實(shí)施例2。
將α-烯基磺酸鈉0.5%，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽O. 45%，辛基酚聚氧乙烯醚 O. 05%，黃原膠O. 08%,碳鏈長(zhǎng)度C12-C16的醇類O. 03%,剩余部分加入水至100%，加入到裝有攪拌裝置的混合器中，在室溫或40°C輕微攪拌使其混合均勻，制得強(qiáng)化泡沫驅(qū)油劑。
在室溫下，礦化度NaCl>5000mg/L、CaCl2>3000mg/L，取100 ml驅(qū)油劑應(yīng)用于強(qiáng)化泡沫體系室內(nèi)試驗(yàn)，發(fā)泡體積為930ml，析液半衰期為2. 5h。
在室溫下，在原油加量15%條件下取100 ml驅(qū)油劑應(yīng)用于強(qiáng)化泡沫體系室內(nèi)試驗(yàn)，發(fā)泡體積為950ml，析液半衰期為O. 8h。
實(shí)施例3。
將α -烯基磺酸鈉O. 5%，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽O. 45%，烷基多糖苷O. 1%，黃原膠O. 06%,碳鏈長(zhǎng)度C12-C16的醇類O. 03%,剩余部分加入水至100%，加入到裝有攪拌裝置的混合器中，在室溫或40 V輕微攪拌使其混合均勻，制得強(qiáng)化泡沫驅(qū)油劑。
在室溫下，礦化度NaCl>5000mg/L、CaCl2>3000mg/L，取100 ml驅(qū)油劑應(yīng)用于強(qiáng)化泡沫體系室內(nèi)試驗(yàn)，發(fā)泡體積為1000ml，析液半衰期為I. 5h。
在室溫下，在原油加量15%條件下取100 ml驅(qū)油劑應(yīng)用于強(qiáng)化泡沫體系室內(nèi)試驗(yàn)，發(fā)泡體積為950ml，析液半衰期為O. 6h。
實(shí)施例4。
將α -烯基磺酸鈉O. 5%，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽O. 45%，部分水解的聚丙烯酰胺 O. 02%，壬基酚聚氧乙烯醚O. 06，黃原膠O. 06%，碳鏈長(zhǎng)度C12-C16的醇類O. 03%，剩余部分加入水至100%，加入到裝有攪拌裝置的混合器中，在室溫或40°C輕微攪拌使其混合均勻，制得強(qiáng)化泡沫驅(qū)油劑。
在室溫下，礦化度NaCl>5000mg/L、CaCl2>3000mg/L，取100 ml驅(qū)油劑應(yīng)用于強(qiáng)化泡沫體系室內(nèi)試驗(yàn)，發(fā)泡體積為880ml，析液半衰期為3. 5h。
在室溫下，在原油加量15%條件下取100 ml驅(qū)油劑應(yīng)用于強(qiáng)化泡沫體系室內(nèi)試驗(yàn)，發(fā)泡體積為900ml，析液半衰期為I. lh。
實(shí)施例5。
將α-烯基磺酸鈉0.3%，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽O. 25%，月桂酸二乙醇酰胺 O. 03%，辛基酚聚氧乙烯醚O. 12%，碳鏈長(zhǎng)度C12-C16的醇類O. 03%，剩余部分加入水至100%， 加入到裝有攪拌裝置的混合器中，在室溫或40°C輕微攪拌使其混合均勻，制得強(qiáng)化泡沫驅(qū)油劑。
在室溫下，礦化度NaCl>5000mg/L、CaCl2>3000mg/L，取100 ml驅(qū)油劑應(yīng)用于強(qiáng)化泡沫體系室內(nèi)試驗(yàn)，發(fā)泡體積為950ml，析液半衰期為2. 5h。
在室溫下，在原油加量15%條件下取100 ml驅(qū)油劑應(yīng)用于強(qiáng)化泡沫體系室內(nèi)試驗(yàn)，發(fā)泡體積為900ml，析液半衰期為O. 7h。
實(shí)施例6。
將α -烯基磺酸鈉O. 3%，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽O. 25%，部分水解的聚丙烯酰胺O. 005%,壬基酚聚氧乙烯醚O. 04%,辛基酚聚氧乙烯醚O. 06%,黃原膠O. 06%,碳鏈長(zhǎng)度 C12-C16的醇類O. 03%，剩余部分加入水至100%，加入到裝有攪拌裝置的混合器中，在室溫或40°C輕微攪拌使其混合均勻，制得強(qiáng)化泡沫驅(qū)油劑。
在室溫下，礦化度NaCl>5000mg/L、CaCl2>3000mg/L，取100 ml驅(qū)油劑應(yīng)用于強(qiáng)化泡沫體系室內(nèi)試驗(yàn)，發(fā)泡體積為860ml，析液半衰期為2h。
在室溫下，在原油加量15%條件下取100 ml驅(qū)油劑應(yīng)用于強(qiáng)化泡沫體系室內(nèi)試驗(yàn)，發(fā)泡體積為850ml，析液半衰期為O. 6h。
實(shí)施例7。
將α -烯基磺酸鈉O. 5%，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽O. 45%，部分水解的聚丙烯酰胺O. 05%,壬基酚聚氧乙烯醚O. 06%,辛基酚聚氧乙烯醚O. 05%,黃原膠O. 08%,碳鏈長(zhǎng)度 C12-C16的醇類O. 03%，剩余部分加入水至100%，加入到裝有攪拌裝置的混合器中，在室溫或40°C輕微攪拌使其混合均勻，制得強(qiáng)化泡沫驅(qū)油劑。
在室溫下，礦化度NaCl>5000mg/L、CaCl2>3000mg/L，取100 ml驅(qū)油劑應(yīng)用于強(qiáng)化泡沫體系室內(nèi)試驗(yàn)，發(fā)泡體積為850ml，析液半衰期為3. 7h。
在室溫下，在原油加量15%條件下取100 ml驅(qū)油劑應(yīng)用于強(qiáng)化泡沫體系室內(nèi)試驗(yàn)，發(fā)泡體積為800ml，析液半衰期為O. 9h。
權(quán)利要求
1.一種用于三次采油提高原油采收率的強(qiáng)化泡沫驅(qū)油劑，其特征在于，由下述原料按質(zhì)量百分比組成 陰離子表面活性劑O. 2、. 95% 非離子表面活性劑O. 0Γ2. 0% 水溶性高分子聚合物O. 0Γ0. 15% 添加劑O. ΟΓΟ. 05% 其余加水至100%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于三次采油提高原油采收率的強(qiáng)化泡沫驅(qū)油劑，其特征在于所述陰離子表面活性劑為十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、α-烯基磺酸鈉、月桂酸二乙醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽及甲基纖維素鈉中的一種或兩種以上的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于三次采油提高原油采收率的強(qiáng)化泡沫驅(qū)油劑，其特征在于所述非離子表面活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚及烷基多糖苷中的一種或兩種以上的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于三次采油提高原油采收率的強(qiáng)化泡沫驅(qū)油劑，其特征在于所述水溶性高分子聚合物為聚丙烯酰胺、部分水解的聚丙烯酰胺或黃原膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于三次采油提高原油采收率的強(qiáng)化泡沫驅(qū)油劑，其特征在于所述添加劑為碳鏈長(zhǎng)度C12-C16的醇類。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于三次采油提高原油采收率的強(qiáng)化泡沫驅(qū)油劑，其特征在于所述水為普通清水。
7.一種制備如權(quán)利要求I 6之任一所述的用于三次采油提高原油采收率的強(qiáng)化泡沫驅(qū)油劑的方法，其特征在于，按如下的步驟進(jìn)行 將陰離子表面活性劑O. 2^0. 95%、非離子類表面活性劑O. 0Γ2. 0%、水溶性高分子聚合物O. ΟΓΟ. 15%、添加劑0. 0Γ0. 05%、其余加水至100%，在室溫或40°C輕微攪拌使其混合均勻，制得強(qiáng)化泡沫驅(qū)油劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于三次采油提高原油采收率的強(qiáng)化泡沫驅(qū)油劑及其制備方法，泡沫驅(qū)油劑由下述原料按質(zhì)量百分比組成陰離子表面活性劑0.2~0.95%；非離子表面活性劑0.01~2.0%；水溶性高分子聚合物0.01~0.15%；添加劑0.01~0.05%；其余加水至 100%。本發(fā)明驅(qū)油劑與所用的聚合物是基于具有結(jié)構(gòu)互補(bǔ)和良好配伍型的多種締合及分子間弱相互作用得到的新型強(qiáng)化泡沫驅(qū)油體系。該體系具有抗鹽、抗油、較高粘度及超低界面張力等性能，且體系符合環(huán)保要求，用于油田可明顯提高原油采收率。
文檔編號(hào)C09K8/584GK102977872SQ20121049789
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者張強(qiáng), 張洪林, 李長(zhǎng)波, 邱峰, 馬會(huì)強(qiáng), 趙國(guó)崢, 李爽, 姜虎生 申請(qǐng)人:遼寧石油化工大學(xué)