專利名稱：一種殘留聚合物再利用有機調(diào)驅(qū)劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種殘留聚合物再利用有機調(diào)驅(qū)劑及其制備方法，屬于油氣田開發(fā)エ程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國在渤海油田進行了聚合物驅(qū)的礦場實驗，已取得了較明顯的增油效果。但是渤海油田具有非均質(zhì)性強、變異系數(shù)大、油層較厚、原油粘度高、油水流度差異大等特點，經(jīng)過近十年的注聚開發(fā)，現(xiàn)已出現(xiàn)油井含水上升較快、產(chǎn)聚濃度較高的嚴重問題，大大影響了海上油田聚合物驅(qū)的開發(fā)效果。據(jù)統(tǒng)計，地層內(nèi)殘留759^85%的注入聚合物，主要以溶解、吸附和捕集三種方式存在，三者所占比例約為65:20:15。這些地層中殘留聚合物可被再利用，通過調(diào)驅(qū)劑絮凝形成絮凝體，控制聚合物驅(qū)產(chǎn)生的高滲通道，進ー步提高聚合物驅(qū)后的水驅(qū)采出程度，達到深部調(diào)驅(qū)的目的，同時減小聚合物對產(chǎn)出液后期處理的影響，因此亟待提供ー種適用于海上油田注聚區(qū)環(huán)境友好型的殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種殘留聚合物再利用有機調(diào)驅(qū)劑及其制備方法，本發(fā)明所提供的殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑可用于海上油田注聚區(qū)，改善地層的吸水剖面，提高原油采出程度。本發(fā)明所提供的ー種殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑，由淀粉改性型陽離子聚合物和水組成；所述殘留聚合物再利用有機調(diào)驅(qū)劑中，所述淀粉改性型陽離子聚合物的質(zhì)量百分含量為0.6% 1.5%O上述的殘留聚合物再利用有機調(diào)驅(qū)劑中，所述淀粉改性型陽離子聚合物的質(zhì)量百分含量具體可為 0.6% 1.2%、0.8% 1.0%、0.6%、0.8%、1.0% 或 1.2%。上述的殘留聚合物再利用有機調(diào)驅(qū)劑中，所述水可為地層水。上述的殘留聚合物再利用有機調(diào)驅(qū)劑中，所述地層水具體由去離子水、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42' HCO3-和 Cr 組成；所述地層水中，所述Na+的濃度可為2795.94mg じ1 6151.07mg じ1,Ca2+的濃度可為 236.78mg L ^520.92mg.L1, Mg2+ 的濃度可為 108.62mg L 1 238.96mg.L1, SO42 的濃度可為 55.60mg *L ^122.32mg *L 1, HCO3 的濃度可為 595.19mg *L ^1309.42mg *L S Cl 的范圍可為4668.5Img じ1 10270.72mg じ1 ;所述地層水的pH值的范圍可為6.80 7.80 ;所述地層水的組成具體可為:Na+的濃度為2795.94mg じ1，Ca2+的濃度為236.78mg じ1，Mg2+的濃度為108.62mg Lベ,SO廣的濃度為55.60mg じ1, HCOf的濃度為595.19mg Lベ,CF的濃度為4668.5Img じ1，所述地層水的pH值具體可為7.80。上述的殘留聚合物再利用有機調(diào)驅(qū)劑中，所述淀粉改性型陽離子聚合物可通過下述方法制備:將淀粉和2，3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨加入至堿性水溶液中，經(jīng)反應即得所述淀粉改性型陽離子聚合物；所述淀粉改性型陽離子聚合物中，氮的質(zhì)量含量為0.3249T0.340%,如0.330%,其對環(huán)境友好，可采用冷水溶解且溶解時間短，與地層水有很好的配伍性，方便海上油田現(xiàn)場使用；所述反應的溫度可為65°C 80°C，時間可為3小時 6小時，如在70°C下反應4小時。本發(fā)明還提供了上述殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑的制備方法，包括如下步驟:將所述淀粉改性型陽離子聚合物加入至所述水中，攪拌成糊狀；然后再繼續(xù)攪拌直至所述淀粉改性型陽離子聚合物溶解完全，即得到所述殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑。本發(fā)明提供的殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑中，所述淀粉改性型陽離子聚合物上的陽離子基團可與聚合物驅(qū)油采用的陰離子聚合物(如部分水解聚丙烯胺酰胺)上的陰離子基團在靜電引力的作用下結(jié)合在一起，形成絮凝沉淀，因此，本發(fā)明的殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑可用于提高聚合物驅(qū)油的采收率。在使用所述殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑改善聚合物驅(qū)采收率時，首先將所述殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑注入注聚區(qū)的地層后，殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑優(yōu)先進入高滲通道，并在地層中與殘留的聚合物相遇，形成具有封堵能力的絮凝體，控制聚合物驅(qū)產(chǎn)生的高滲通道，迫使后續(xù)注入地層水或者注入聚合物進入中低滲透層，改善地層的吸水剖面，提高原油采出程度。在使用所述殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑改善聚合物驅(qū)采收率時，聚合物驅(qū)所采用的聚合物可為部分水解聚丙烯酰胺，其固含量可為88.46^90.55%，如88.46%，水解度可為24.25 25.00%,如 24.25% ,分子量可為 2000 X IO4 2200 X IO4,如 2000 X IO4。本發(fā)明的優(yōu)點為:(I)結(jié)合海上油田高效開發(fā)和注重環(huán)境保護的特點，將高效廉價、絮凝效果顯著、可生物降解性好的淀粉改性型陽離子聚合物加入到深部調(diào)驅(qū)體系中，既能節(jié)省作業(yè)的成本，又減少了聚合物對產(chǎn)出液后期處理的影響，降低了海洋環(huán)境污染，改善海上油田聚合物驅(qū)的開發(fā)效果。(2)本發(fā)明原料來源豐富，體系組成簡單，溶解時間短，對環(huán)境友好，方便海上油田現(xiàn)場使用。通過向地層中注入殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑，與地層殘留聚合物形成具有封堵能力的絮凝體，有效控制高滲通道，迫使后續(xù)注入地層水或者注入聚合物進入中低滲透層；同時絮凝體可以停留在油藏的不同位置，改善地層的吸水剖面，提高原油采出程度。該殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑在海上油氣田開發(fā)領(lǐng)域有重要的應用價值。


圖1為多孔測壓滲流裝置的示意圖，圖中各標記如下:1平流泵、2六通閥、3地層水罐、4藥劑罐、5，6，7精密壓カ表、8量筒。圖2為實施例3中注入不同孔隙體積的填砂管多孔測壓點的注入壓カ變化曲線。圖3為實施例3中注入殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑后填砂管巖心封堵率隨時間的變化曲線。圖4為實施例3中含水率和采出程度與注入流體孔隙體積倍數(shù)的變化曲線(聚合物驅(qū))。圖5為實施例3中含水率和采出程度與注入流體孔隙體積倍數(shù)的變化曲線(殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑驅(qū))。圖6為實施例3中經(jīng)過殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑調(diào)驅(qū)后(上)和聚合物驅(qū)后(下)三層非均質(zhì)巖心的照片。
具體實施例方式下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。下述實施例中所用的陽離子改性淀粉是通過下述方法制備的:將NaOH溶解在適量的去離子水中，噴入淀粉后攪拌15min，然后將2，3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨加入到淀粉中攪拌30min，放入烘箱在70°C下反應4h，得白色固體粗產(chǎn)品，用含有適量こ酸的こ醇溶液洗滌，真空干燥得白色粉末狀高取代度陽離子改性淀粉，記為ZRS，其中氮的質(zhì)量分數(shù)為0.330%，取代度為 0.0396。實施例1、制備殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑將陽離子改性淀粉ZRS加入至地層水中，其中地層水由去離子水、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42' HCO3-和CF組成；其中，Na+的濃度為2795.94mg じ1，Ca2+的濃度為236.78mg じ1，Mg2+的濃度為108.62mg じ1, SO廣的濃度為55.60mg じ1, HCOf的濃度為595.19mg じ1,Cr的濃度為4668.5Img じ1，地層水的pH值為7.80 ;攪拌成糊狀，再繼續(xù)攪拌直至淀粉改性型陽離子聚合物ZRS溶解完全，得到殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑。通過調(diào)節(jié)淀粉改性 型陽離子聚合物的加入量，制備得到其濃度為0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.2%和1.6%的殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑。實施例2、殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑的與聚合物的絮凝反應及其反應機理1、殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑與聚合物的絮凝反應針對渤海聚合物驅(qū)油田條件，立足于現(xiàn)場注入聚合物濃度(目前大多為1500mg/L)，用地層水配制質(zhì)量濃度為1500mg/L的陰離子聚合物溶液(即部分水解聚丙烯酰胺溶液)，并將陰離子聚合物溶液用巖心進行預剪切，使用10cmX2.5cm (長X直徑)的人造柱狀巖心，氣測滲透率為1.5 ym2，平流泵的排量為20mL/min，注入聚合物溶液10倍孔隙體積以后取聚合物的樣，然后用地層水稀釋得到質(zhì)量濃度為200mg/L、400mg/L和800mg/L的聚合物目的液，并老化48h后使用。同吋，按照實施例1的方法，制備得到其濃度為0.2%、0.4%、0.8%、1.6%、2.0%和2.4%的殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑。在57°C下考察陰離子聚合物在低濃度、低特性粘數(shù)和高水解度的條件下，通過加入不同濃度的殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑(兩者體積比均為1:1)體系的絮凝情況，實驗結(jié)果如表I所示。表I不同濃度聚合物條件下和殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑的絮凝情況
權(quán)利要求
1.ー種殘留聚合物再利用有機調(diào)驅(qū)劑，其特征在于:所述殘留聚合物再利用有機調(diào)驅(qū)劑由淀粉改性型陽離子聚合物和水組成； 所述殘留聚合物再利用有機調(diào)驅(qū)劑中，所述淀粉改性型陽離子聚合物的質(zhì)量百分含量為 0.6% 1.5%O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑，其特征在于:所述水為地層水。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑，其特征在于:所述地層水由去離子水、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42' HCOf 和 CF 組成； 所述地層水中，所述Na.的濃度為2795.94mg じ1 6151.07mg じ1，Ca2+的濃度為236.78mg L 1 520.92mg.L1, Mg2+ 的濃度為 108.62mg L 1 238.96mg.L1, SO42 的濃度為55.60mg じ1 122.32mg じ1，HCOf 的濃度范為 595.19mg じ1 1309.42mg じ1，CF 的范圍為4668.5Img じ1 10270.72mg じ1 ;所述地層水的pH值的為6.80 7.80。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑，其特征在于:所述淀粉改性型陽離子聚合物通過下述方法制備:將淀粉和2，3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨加入至堿性水溶液中，經(jīng)反應即得所述淀粉改性型陽離子聚合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑，其特征在于:所述淀粉改性型陽離子聚合物中，氮的質(zhì)量含量為0.3249T0.340% ； 所述反應的溫度可為65°C 80°C，時間可為3小時飛小吋。
6.權(quán)利要求1-5中任一項所述殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑的制備方法，包括如下步驟: 將所述淀粉改性型陽離子聚合物加入至所述水中，攪拌成糊狀；然后再繼續(xù)攪拌直至所述淀粉改性型陽離子聚合物溶解完全，即得到所述殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑。
7.權(quán)利要求1-5中任一項所述殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑在提高聚合物驅(qū)油的采收率中的應用。
8.權(quán)利要求1-5中任一項所述殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑在提高海上油田聚合物驅(qū)油的采收率中的應用。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的應用，其特征在于:所述聚合物驅(qū)油采用的聚合物為部分水解聚丙烯酰胺。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應用，其特征在于:所述部分水解聚丙烯酰胺的固含量為88.46% 90.55%，水解度為24.25% 25.00%，分子量為 2000 X IO4 2200 X IO4。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種殘留聚合物再利用有機調(diào)驅(qū)劑及其制備方法。所述殘留聚合物再利用有機調(diào)驅(qū)劑由淀粉改性型陽離子聚合物和水組成；所述殘留聚合物再利用有機調(diào)驅(qū)劑中，所述淀粉改性型陽離子聚合物的質(zhì)量百分含量為0.6%~1.5%。本發(fā)明提供的制備方法包括如下步驟將所述淀粉改性型陽離子聚合物加入至所述水中，攪拌成糊狀；然后再繼續(xù)攪拌直至所述淀粉改性型陽離子聚合物溶解完全，即得到所述殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑。通過向地層中注入殘留聚合物再利用調(diào)驅(qū)劑，與地層殘留聚合物形成具有封堵能力的絮凝體，有效控制高滲通道，迫使后續(xù)注入地層水或者注入聚合物進入中低滲透層；同時絮凝體可以停留在油藏的不同位置，改善地層的吸水剖面，提高原油采出程度。
文檔編號C09K8/588GK103113870SQ20131001212
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者戴彩麗, 姜維東, 張健, 楊帥, 由慶, 趙娟 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油研究總院