本發明屬于油田化學領域,具體地,涉及一種用于中低溫油藏的兼具洗油作用的自生酸誘導增粘調控體系及制備方法。
技術背景
我國是世界上注水開發油田比例較高的國家之一,水驅開發儲量占總儲量的70%以上。但油田的長期注水開發,導致地層的非均質性加劇,水驅波及不均進一步演變成大孔道竄流,導致注入水沿高滲層向油井突進,油井產出水過多,逐步進入高含水期,勢必造成采收率過低。但高含水期開發階段的油田仍有大量的剩余油未被挖潛,只是由于儲層的分異嚴重,導致儲層的動用程度受到限制。因此,高含水期開發階段的油田仍具備挖潛的潛力。目前提高高含水期開發階段油田剩余油高效挖潛的措施主要從兩個方面開展工作:一個途徑是通過向地層中注入調控劑,提高驅油劑的波及系數;另外一個途徑是向地層中注入可以改變巖石表面的潤濕性和減小毛細管阻力效應的驅油劑,提高驅油劑的洗油效率。CN103980872公開了一種適用于低溫油藏的環境友好型凍膠堵劑,該調控劑由兩親聚合物和有機鋯組成,能夠適用于25~35℃的油藏地層深部調控。該調控劑具有環境友好型的特點,但成膠溫度窄,尤其不適于夏季礦場的施工。CN86108877公開了一種鋯凍膠堵水調控劑,由聚丙烯酰胺(PAM)或甲叉基聚丙烯酰胺(MPAM)與交聯劑無機鋯化合物組成。無機鋯化合物有氧氯化鋯、四氯化鋯、硫酸鋯、硝酸鋯等。該鋯凍膠調控劑可滿足溫度低于70℃油藏堵水,由于鋯凍膠體系成膠時間快,現場施工過程中只能采取聚丙烯酰胺(PAM)或甲叉基聚丙烯酰胺(MPAM)溶液與交聯劑無機鋯化合物交替順序注入,增加了礦場施工工序,且形成的鋯凍膠調控體系成膠迅速,施工過程中存在一定的工程風險。目前研發的儲層調控劑主要通過提高驅油劑的波及系數實現原油采收率的提高,較少兼顧儲層調控劑本身的洗油效率。CN103254883A公開了一種用于提高高溫高鹽高硬度油藏原油采收率的驅油劑,由氧化胺型兩性表面活性劑和烷基酚聚氧乙烯醚羧酸表面活性劑組成,能夠降低油水界面張力達10-2mN/m。但該驅油體系適用于相對均質的地層,對于存在滲流優勢通道的高含水非均質油藏,注入的驅油劑單獨使用時流度不能很好的控制,容易沿高滲層指進,降低了驅油效果。
鑒于中低溫油藏常規調控劑無法兼顧洗油效率、單一表面活性劑高含水油藏適應差的難題,需要研發一種新的儲層調控體系既能夠提高驅油劑的波及體積,同時又能夠提高驅油劑的洗油效率,達到長期有效的水驅效果。
技術實現要素:
針對現有技術的不足,本發明提供一種用于中低溫油藏的兼具洗油作用的自生酸誘導增粘調控體系及制備方法。該體系初始階段具有降低油水界面張力提高洗油效率的能力,粘度增加后可實現地層深部調控擴大波及體積的雙重作用。
為實現上述目的,本發明采用下述方案:
一種兼具洗油作用的自生酸誘導增粘調控體系,包括:陰離子聚合物、烷基硫酸鈉表面活性劑、甲基丙二胺、緩速酸、增強劑和配液水,其特征在于,質量組份如下:
余量為配液水,各組分質量分數之和為100%。
優選的,陰離子聚合物分子量為1000萬~1200萬,水解度為20~25%,通過加入聚合物可提高注入初期驅替介質粘度和攜帶緩速酸的作用;
優選的,所述的烷基硫酸鈉,具有結構式:CH3-(CH2)m-SO3M
式中,m為烷基基團的加和數10~14,優選為11;M為金屬離子,優選為鈉;
優選的,所述的甲基丙二胺,具有結構式:
式中,n為1~3,優選為2。
優選的,緩速酸為聚氯乙烯粉,粒徑在1~5μm之間分布,該緩速酸在30~70℃條件下可以緩慢釋放氯化氫,通過釋放的氯化氫調整體系的pH值實現體系粘度的增加;
優選的,增強劑為硅酸鈉,模數為3.0~3.5,在體系總質量中的質量分數為1.0%~3.0%,通過加入增強劑可以強化形成自生酸誘導增粘調控體系的穩定性;
所述的配液水為清水或經過處理的油田回注污水。
所述的中低溫油藏溫度為30℃~70℃。
上述的一種兼具洗油作用的自生酸誘導增粘調控體系的制備方法,其特征在于:包括如下步驟:
室溫下(20±5℃),在配液水中先加入陰離子聚合物,攪拌30分鐘待其溶解后;依次加入烷基硫酸鈉表面活性劑、甲基丙二胺、緩速酸、增強劑,攪拌5分鐘待其充分分散溶解,從而得到一種兼具洗油作用的自生酸誘導增粘調控體系;兼具洗油作用的自生酸誘導增粘調控體系中陰離子聚合物的質量分數為0.1%~0.2%,烷基硫酸鈉表面活性劑的質量分數為0.5%~1.5%,甲基丙二胺的質量分數為0.3%~0.8%,緩速酸的質量分數為1.0%~3.5%,增強劑的質量分數為1.0%~3.0%,余量為所述的配液水。
一種兼具洗油作用的自生酸誘導增粘調控體系可降低油水界面張力達10-2mN/m,30℃老化15天的粘度為3.3×104mPa·s,50℃老化10天的粘度為2.1×104mPa·s,70℃老化8天的粘度為1.5×104mPa·s。
相對于現有技術,本發明具有以下有益效果:
1、一種兼具洗油作用的自生酸誘導增粘調控體系采用陰離子聚合物、烷基硫酸鈉表面活性劑、甲基丙二胺、緩速酸、增強劑,各成份之間具有較好的協同效應。烷基硫酸鈉表面活性劑的加入可使自生酸誘導增粘調控體系初始階段具有較高的界面活性,顯著降低油水界面張力,緩速酸的加入可緩慢釋放氯化氫控制自生酸誘導增粘調控體系的粘度增加時間,陰離子聚合物的加入可提高自生酸誘導增粘調控體系的粘彈性,增強劑的加入可以提高自生酸誘導增粘調控體系的熱穩定性。
2、采用的一種兼具洗油作用的自生酸誘導增粘調控體系初始階段具有較高的界面活性,可使油水界面張力降低到10-2mN/m數量級,顯著提高驅油劑的洗油效率,老化后粘度可達1.0×104mPa·s以上,可實現地層深部調控提高驅油劑波及體積的雙重作用。
3、采用的一種兼具洗油作用的自生酸誘導增粘調控體系粘度隨老化時間的增加而緩慢增加,70℃條件下老化8天粘度由初始的7.6mPa·s增加至1.5×104mPa·s,可滿足30~70℃的中低溫油藏條件使用,克服了常規調控體系粘度增加快或環保型差,無法深部注入的難點。
4、采用的一種兼具洗油作用的自生酸誘導增粘調控體系各成份之間具有較好的配伍性,具有配制簡單,易于現場施工的特點。
5、采用的一種兼具洗油作用的自生酸誘導增粘調控體系初始粘度低,注入性好,易于進入地層深部。
附圖說明:
圖1是實施例1的一種兼具洗油作用的自生酸誘導增粘調控體系在70℃老化前后的流變曲線。
圖2是實施例2的一種兼具洗油作用的自生酸誘導增粘調控體系在50℃老化前后的的流變曲線。
圖3是實施例3的一種兼具洗油作用的自生酸誘導增粘調控體系在30℃老化前后的流變曲線。
具體實施方式
下面通過實施例對本發明做進一步說明,但不限于此。
實施例1:
一種兼具洗油作用的自生酸誘導增粘調控體系,包括:陰離子聚合物,質量分數為0.15%;烷基硫酸鈉表面活性劑,質量分數為1.5%;甲基丙二胺,質量分數為0.8%;緩速酸,質量分數為1.0%;增強劑,質量分數為1.0%;余量配液清水,質量分數為96.55%,各組分質量分數之和為100%。
室溫下(20±5℃),在96.55g配液水中先加入0.15g陰離子聚合物,攪拌30分鐘待其溶解后;依次加入1.5g烷基硫酸鈉表面活性劑、0.8g甲基丙二胺、1g緩速酸、1g增強劑,攪拌5分鐘待其充分溶解分散,從而得到一種兼具洗油作用的自生酸誘導增粘調控體系;該體系70℃條件下可降低油水界面張力5.86×10-2mN/m,70℃條件下初始粘度為7.6mPa·s,老化8天后的粘度為1.5×104mPa·s。
實施例2:
一種兼具洗油作用的自生酸誘導增粘調控體系,包括:陰離子聚合物,質量分數為0.1%;烷基硫酸鈉表面活性劑,質量分數為1.0%;甲基丙二胺,質量分數為0.6%;緩速酸,質量分數為2.0%;增強劑,質量分數為2.0%;余量配液清水,質量分數為94.3%,各組分質量分數之和為100%。
室溫下(20±5℃),在94.3g配液水中先加入0.1g陰離子聚合物,攪拌30分鐘待其溶解后;依次加入1.0g烷基硫酸鈉表面活性劑、0.6g甲基丙二胺、2g緩速酸、2g增強劑,攪拌5分鐘待其充分溶解分散,從而得到一種兼具洗油作用的自生酸誘導增粘調控體系;該體系50℃條件下可降低油水界面張力4.25×10-2mN/m,50℃條件下初始粘度為15.3mPa·s,老化10天后的粘度為2.1×104mPa·s。
實施例3:
一種兼具洗油作用的自生酸誘導增粘調控體系,包括:陰離子聚合物,質量分數為0.2%;烷基硫酸鈉表面活性劑,質量分數為0.5%;甲基丙二胺,質量分數為0.3%;緩速酸,質量分數為3.5%;增強劑,質量分數為3.0%;余量配液清水,質量分數為92.5%,各組分質量分數之和為100%。
室溫下(20±5℃),在92.5g配液水中先加入0.2g陰離子聚合物,攪拌30分鐘待其溶解后;依次加入0.5g烷基硫酸鈉表面活性劑、0.3g表面活性劑、3.5g緩速酸、3.0g增強劑,攪拌5分鐘待其充分溶解分散,從而得到一種兼具洗油作用的自生酸誘導增粘調控體系;該液體系30℃條件下可降低油水界面張力2.73×10-2mN/m,30℃條件下初始粘度為33.7mPa·s,老化15天后的粘度為3.3×104mPa·s。