一種高礦化度油藏復(fù)合驅(qū)油劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高礦化度油藏復(fù)合驅(qū)油劑，其復(fù)合驅(qū)油體系的組分及質(zhì)量百分比是：含鹽量32000mg/L-360000mg/L，Ca2+、Mg2+大于1000mg/L高礦化度地層水97.5%-99.9%、黃原膠0-0.5%、陰-非兩性表面活性劑0.1%-1%、陰-陽(yáng)兩性表面活性劑0%-1%。利用高礦化度地層水中金屬一價(jià)、二價(jià)陽(yáng)離子、生物聚合物分子、兩性表面活性劑分子之間的協(xié)同效應(yīng)，使驅(qū)油體系既有較高的粘度，又有較低的界面張力，且長(zhǎng)期穩(wěn)定。滿足了高礦化度油藏大幅度提高采收率技術(shù)驅(qū)油體系擴(kuò)大波及體積，提高驅(qū)油效率的要求。
【專利說(shuō)明】一種高礦化度油藏復(fù)合驅(qū)油劑

【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及油田開(kāi)發(fā)高礦化度油藏復(fù)合驅(qū)油劑，屬油田化學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 油田化學(xué)驅(qū)提高采收率技術(shù)，常采用聚合物驅(qū)、聚合物與表面活性劑二元復(fù)合驅(qū)。
[0003] 國(guó)內(nèi)外聚合物驅(qū)與復(fù)合驅(qū)技術(shù)中，聚合物多采用高分子聚丙烯酰胺合成聚合物， 聚合物加入的作用是增大了驅(qū)替體系粘度，擴(kuò)大水驅(qū)波及體積，但這種聚合物在中高礦化 度溶液中增粘性能很差，只能應(yīng)用礦化度小于30000mg/L的油藏，且熱穩(wěn)定性不能滿足流 度控制的需要，應(yīng)用溫度小于93°C。合成聚合物、耐溫抗鹽合成聚合物在礦場(chǎng)應(yīng)用時(shí)，由 于高礦化度地層水中離子強(qiáng)度高，合成聚合物在高礦化度地層水中溶解速度緩慢，現(xiàn)場(chǎng)試 驗(yàn)將大大增加地面設(shè)備成本。合成聚合物驅(qū)主要應(yīng)用于礦化度低于20000mg/L、溫度低于 80°C的油藏。
[0004] 生物聚合物黃原膠可應(yīng)用于礦化度高于50000mg/L、溫度低于70°C的油藏。
[0005] 二元復(fù)合驅(qū)提高采收率主要的機(jī)理是在擴(kuò)大波及體積的基礎(chǔ)上，通過(guò)降低油水界 面張力提高驅(qū)油效率。復(fù)合驅(qū)擴(kuò)大波及體積主要通過(guò)二元體系中聚合物的加入，增大了體 系粘度，同時(shí)由于聚合物分子在多孔介質(zhì)中的滯留降低了水相滲透率，有效降低了流度比， 進(jìn)而增大了波及體積；驅(qū)油效率的提高主要通過(guò)大幅度降低油水界面張力來(lái)實(shí)現(xiàn)。二元復(fù) 合體系油水界面張力可降至10_ 3mN/m數(shù)量級(jí)，該界面張力條件下，可較大幅度提高毛管數(shù)， 從而顯著提高驅(qū)油效率。
[0006] 由于合成聚合物耐鹽性能的限制、目前國(guó)內(nèi)外復(fù)合驅(qū)技術(shù)主要應(yīng)用于礦化度低于 30000mg/L、溫度低于75°C中溫油藏。技術(shù)攻關(guān)多集中于礦化度低于30000mg/L左右、溫度 低于85°C的油藏。
[0007] 油田地層水中大多天然含有高濃度的礦物鹽，地層水常含有高濃度的NaCl、kCl、 〇 &(：12、1%(：12、似2〇)3、似 2504等，而上述鹽類對(duì)復(fù)合驅(qū)中采用的聚合物、表面活性劑的性能有 不利影響，限制了化學(xué)復(fù)合驅(qū)在油田提高采收率方面的應(yīng)用，許多學(xué)者致力于新型耐鹽抗 鹽化學(xué)劑的開(kāi)發(fā)。
[0008] 國(guó)內(nèi)也開(kāi)發(fā)了耐溫抗鹽合成聚合物梳型聚丙烯酰胺，只能應(yīng)用于礦化度低于 30000mg/L、溫度低于90°C的油藏。
[0009] 國(guó)內(nèi)提高采收率技術(shù)使用的表面活性劑工業(yè)化產(chǎn)品主要為石油磺酸鹽、烷基苯磺 酸鹽，由于上述表面活性劑為陰離子型，在高礦化度地層水，它與二價(jià)陽(yáng)離子（Ca 2+、Mg2+)會(huì) 發(fā)生反應(yīng)而沉淀，失去界面活性與驅(qū)油效果。驅(qū)油用表面活性劑一般是陰離子型和非離子 型表面活性劑，在溫度小于70°C和礦化度小于20000mg/L的常規(guī)油藏三次采油中已有廣泛 應(yīng)用，取得了不錯(cuò)效果。對(duì)于溫度高于70°C礦化度大于20000mg/L油藏，目前普遍做法是 把陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑復(fù)配，但復(fù)合體系的穩(wěn)定性不高，礦場(chǎng)應(yīng)用較少。 [0010]目前國(guó)內(nèi)研究開(kāi)發(fā)的耐溫抗鹽表面活性劑主要為陰-非離子兩性表面活性劑， 這類表面活性劑兼具陰離子和非離子表面活性劑的優(yōu)點(diǎn)，性能優(yōu)良，顯示了良好的應(yīng)用前 景。已通過(guò)廣泛的研究和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試證明，陰-非離子兩性表面活性劑可應(yīng)用于礦化度低于 100000mg/L、溫度低于110°C的油藏。表面活性劑驅(qū)應(yīng)用范圍得以擴(kuò)大，由于單純表活劑驅(qū) 技術(shù)的限制，應(yīng)用實(shí)例較少。
[0011] 表面活性劑驅(qū)技術(shù)若不能控制流度是不能應(yīng)用的，由于表面活性劑溶液界面張力 較低，在多孔介質(zhì)中滲流阻力比水溶液小，表面活性劑溶液驅(qū)油的波及體積比水驅(qū)還低，造 成表活劑溶液沿高滲區(qū)指進(jìn)，造成驅(qū)油效果差。若驅(qū)替相流度無(wú)法控制，單一的表活劑驅(qū)很 少現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用。
[0012] 若聚合物的耐溫耐鹽性不高，即使表活劑耐溫耐鹽性達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)要求，也無(wú)法開(kāi)展 二元復(fù)合驅(qū)。如中國(guó)專利CN102220860報(bào)道了一種雙磺酸鹽表面活性劑的合成，二元復(fù) 合技術(shù)，所述的地層水總礦化度優(yōu)選為16000-32000mg/L，Ca2+、Mg2+優(yōu)選為450-890mg/ L，由于二元復(fù)合技術(shù)中選用的聚合物為合成聚合物聚丙烯酰胺，難以滿足總礦化度大于 32000mg/L，Ca2+、Mg2+大于1000mg/L油層條件。實(shí)驗(yàn)配方?jīng)]有開(kāi)展長(zhǎng)期熱穩(wěn)定評(píng)價(jià)，因?yàn)?化學(xué)劑要在油層中長(zhǎng)時(shí)間存在，長(zhǎng)達(dá)3-24個(gè)月?？偟V化度適宜范圍較窄。
[0013] 總之，復(fù)合驅(qū)技術(shù)的應(yīng)用范圍是由聚合物與表面活性劑的共同適應(yīng)范圍確定的， 由于聚合物耐鹽耐溫性能的限制，化學(xué)復(fù)合驅(qū)技術(shù)的應(yīng)用范圍為溫度為小于93°c，礦化度 低于32000mg/L的油藏條件，復(fù)合驅(qū)技術(shù)遠(yuǎn)不能滿足高溫高鹽油藏開(kāi)展化學(xué)驅(qū)的要求。
[0014] 研制適合總礦化度大于32000mg/L，Ca2+、Mg2+大于1000mg/L油藏條件的復(fù)合驅(qū)油 劑難度較大，一是所選用的表活劑要耐高溫高礦化度條件；二是所選用的聚合物也要耐高 礦化度條件；三是所選用的復(fù)合驅(qū)油體系的粘度與油水界面張力性質(zhì)長(zhǎng)期穩(wěn)定。僅解決其 中一個(gè)問(wèn)題是高溫高礦化度油藏?zé)o法經(jīng)濟(jì)有效地開(kāi)展復(fù)合驅(qū)油技術(shù)提高采收率的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本發(fā)明要解決的上述現(xiàn)有技術(shù)存在的高礦化度油藏驅(qū)油劑耐溫耐鹽性能不高的 缺陷，提供一種用高礦化度地層水制成的復(fù)合驅(qū)油劑。
[0016] 本發(fā)明的技術(shù)方案是，高礦化度油藏復(fù)合驅(qū)油劑的配方，由高礦化度地層水、黃原 膠、陰-非兩性表面活性劑、陰-陽(yáng)兩性表面活性劑，按以下質(zhì)量百分比混合而成。
[0017] 其復(fù)合驅(qū)油劑的質(zhì)量百分比是：總礦化度32000mg/L-360000mg/L的地層水 97. 5%-99. 9%，黃原膠0-0. 5%、陰-非兩性表面活性劑0. 1%-1%、陰-陽(yáng)兩性表面活性劑 0%-1%。
[0018] 所述的高礦化度地層水為油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中的地層產(chǎn)出水，總礦化度32000mg/ L-360000mg/L，所含化學(xué)成分主要為Cl' Na+、k+、Ca2+、Mg2+等，地層水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 97. 5%-99. 9%〇
[0019] 所述的陰-非兩性表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚磺 酸鈉、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽、脂肪胺聚氧乙烯醚磺酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽中的 任意一種或任意兩種的復(fù)配。
[0020] 所述的陰-陽(yáng)兩性表面活性劑烷基甜菜堿、烷基酰胺甜菜堿中的一種，質(zhì)量分?jǐn)?shù) 0%-1%。
[0021] 在本發(fā)明的體系中，利用生物聚合物與高礦化度地層水中陽(yáng)離子的協(xié)同效應(yīng)，體 系粘度隨著時(shí)間表觀粘度緩慢增加，提高了復(fù)合體系的表觀粘度，提高了聚合物的長(zhǎng)期熱 穩(wěn)定性，同時(shí)降低了生物聚合物的用量。
[0022] 在本發(fā)明的體系中，利用兩性表面活性劑與高礦化度地層水中高離子強(qiáng)度的協(xié)同 效應(yīng)，形成蠕蟲(chóng)狀膠束，提高了復(fù)合體系的粘彈性，降低了生物聚合物的用量。
[0023] 在本發(fā)明的體系中，利用生物聚合物、兩性表面活性劑與高礦化度地層水中陰陽(yáng) 離子的協(xié)同效應(yīng)、提高了復(fù)合體系的表觀粘度與粘彈性，在保持體系低界面張力性質(zhì)的同 時(shí)，增大了復(fù)合體系的波及系數(shù)。體系既有較高的粘度，又有低界面張力；溶液用地層產(chǎn)出 水配制，有較好的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益。
[0024] 本發(fā)明開(kāi)發(fā)一種三元復(fù)合體系，提出的新的三元體系概念，即鹽、生物聚合物、兩 性表面活性劑。將高礦度地層水中的鹽作為一種有用的資源加以利用，還可利用溶液鹽含 量的變化，提高復(fù)合體系的界面活性，更利于體系的控制和應(yīng)用。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 實(shí)施例1溫度55°C，高礦化度油藏復(fù)合驅(qū)油劑
[0026] 總礦化度100000mg/L，Ca2+、Mg2+大于2000mg/L地層水：99. 4%，生物聚合物黃原 膠：〇. 1%，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉：〇. 5%，用攪拌器高速攪拌10分鐘，得到一種均勻透明 的復(fù)合驅(qū)油劑。同時(shí)用50ml安培瓶封裝后，在55°C水浴中恒溫觀察6個(gè)月長(zhǎng)期熱穩(wěn)定實(shí) 驗(yàn)，測(cè)定溶液表觀粘度、界面張力。
[0027] 表觀粘度由美國(guó)Brookfield公司的BR00DFIELD II型粘度計(jì)測(cè)定，轉(zhuǎn)速為6rmp。 界面張力由美國(guó)德克薩斯大學(xué)生產(chǎn)TX500型旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀測(cè)定，原油樣品為內(nèi)蒙白音 查干達(dá)爾其油田原油。
[0028]

【權(quán)利要求】
1. 一種高礦化度油藏復(fù)合驅(qū)油劑，其特征是：由高礦化度地層水、黃原膠、陰-非兩性 表面活性劑、陰-陽(yáng)兩性表面活性劑，按以下質(zhì)量百分比混合而成： 總礦化度32000mg/L-360000mg/L的地層水97. 5%-99. 9%，黃原膠0-0. 5%、陰-非兩性 表面活性劑0. 1%-1%、陰-陽(yáng)兩性表面活性劑0%-1%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高礦化度油藏復(fù)合驅(qū)油劑，其特征在于：所述表面活性劑為 陰-非兩性表面活性劑、陰-非兩性表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙 烯醚磺酸鈉、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽、脂肪胺聚氧乙烯醚磺酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸 鹽中的一種或兩種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高礦化度油藏復(fù)合驅(qū)油劑，其特征在于：所述表面活性劑為 陰-陽(yáng)兩性表面活性劑為烷基甜菜堿或烷基酰胺甜菜堿。
【文檔編號(hào)】C09K8/584GK104099077SQ201310519620
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】莫冰, 李中超, 張還恩, 張金靈, 許先華, 楊瑞敏, 謝立新, 劉建紅 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司中原油田分公司勘探開(kāi)發(fā)科學(xué)研究院