本發(fā)明屬于油田化學(xué)品技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種水包油乳狀液，該水包油乳狀液的制備方法，所述制備方法制得的水包油乳狀液，以及所述水包油乳狀液在堵水調(diào)剖技術(shù)中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

位于我國東部的主要油田，如大慶油田、勝利油田和大港油田等均已進行了幾十年的開發(fā)，如今都處于高含水開發(fā)期。這些油田屬陸相沉積油藏，非均質(zhì)嚴重，由于各油層滲透率的不同，注入水沿著高滲透層突進，油井過早水淹，含水上升快，最終導(dǎo)致層間層內(nèi)波及差異大，注入水的無效循環(huán)，影響了開發(fā)效果。

為解決注入水突進的問題，在油田發(fā)展了堵水調(diào)剖技術(shù)，這包括：交聯(lián)聚合物凝膠技術(shù)(cn103214639a和cn103484086a)、聚合物微球調(diào)剖技術(shù)(cn102295918b、cn102504793b和cn103570859a)和體膨顆粒調(diào)剖堵水技術(shù)(cn103194192a和cn103013480a)。

雖然上述調(diào)剖堵水技術(shù)都有成功的應(yīng)用實例，但是各油藏條件的復(fù)雜性決定了上述調(diào)剖堵水技術(shù)都有自己特定的適用條件，技術(shù)通用性不強。因此，需要探索更多的調(diào)剖堵水技術(shù)。

乳狀液是不互溶的油水兩相在乳化劑作用下形成的分散體系，連續(xù)相和分散相液滴間存在巨大的界面積，油水乳狀液本身的粘度大于水的粘度，另外乳狀液在地層孔隙中滲流通過孔喉時，會產(chǎn)生賈敏效應(yīng)，增加水的流動阻力。因此，油水乳狀液也是一種可行的調(diào)剖堵水體系。cn1395024a就提出了利用稠油乳狀液進行調(diào)剖堵水的技術(shù)，但稠油本身的粘度對乳狀液形成與穩(wěn)定性影響較大。

因此，亟需開發(fā)一種作為調(diào)剖堵水體系使用時具有較高穩(wěn)定性的油水乳狀液。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

通常油水的界面張力越低，原油越容易分散在水中形成乳狀液，而本發(fā)明的發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)，乳狀液的穩(wěn)定性與界面張力大小無明顯的關(guān)聯(lián)，其主要取決于油水乳化后形成的油水界面膜的粘彈性，油水界面膜的粘彈性越高，乳狀液越穩(wěn)定；通過乳狀液穩(wěn)定劑與特定表面活性劑之間的疏水締合作用，能夠提高以原油為分散相的乳狀液的穩(wěn)定性。

基于以上發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明提供了一種水包油乳狀液，該水包油乳狀液的制備方法，所述制備方法制得的水包油乳狀液，以及所述水包油乳狀液在堵水調(diào)剖技術(shù)中的應(yīng)用。

根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，本發(fā)明提供了一種水包油乳狀液，所述乳狀液以原油為分散相，水相中含有表面活性劑和乳狀液穩(wěn)定劑，其中，所述表面活性劑使原油與水的界面張力小于0.1mn/m，優(yōu)選小于0.01mn/m。

根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，本發(fā)明提供了一種上述水包油乳狀液的制備方法，該方法包括：1)將所述表面活性劑的水溶液與原油混合，進行剪切乳化；2)在步驟1)的剪切乳化狀態(tài)下，向乳化體系中加入乳狀液穩(wěn)定劑。

根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，本發(fā)明提供了上述制備方法制得的水包油乳狀液。

根據(jù)本發(fā)明的第四個方面，本發(fā)明供了所述水包油乳狀液在堵水調(diào)剖技術(shù)中的應(yīng)用。

本發(fā)明通過表面活性劑控制原油與水的界面張力，并通過表面活性劑和乳狀液穩(wěn)定劑之間的疏水締合作用進一步強化形成的油水界面膜的粘彈性，從而使所述的水包油乳狀液具有較高的穩(wěn)定性。該乳狀液作為調(diào)剖堵水體系使用能改善油田開發(fā)效果，提高采收率。

附圖說明

通過結(jié)合附圖對本發(fā)明示例性實施方式進行更詳細的描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢將變得更加明顯。

圖1為本發(fā)明的實施例1制得的水包油乳狀液照片。

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。

根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，本發(fā)明提供了一種水包油乳狀液，所述乳狀液以原油為分散相，水相(即，連續(xù)相)中含有表面活性劑和乳狀液穩(wěn)定劑，其中，所述表面活性劑使原油與水的界面張力小于0.1mn/m，優(yōu)選小于0.01mn/m。

本發(fā)明中，界面張力的測試方法為：使用tx500c旋轉(zhuǎn)滴界面張力，按照石油天然氣行業(yè)標準表面及界面張力測定方法(sy/t-1999)的要求進行。

根據(jù)本發(fā)明，所述原油通常選自需要采取調(diào)剖堵水措施來增產(chǎn)原油的油田。所述水包油乳狀液中的原油含量可以為10-30重量％。

所述表面活性劑可以依據(jù)原油的種類進行選擇，只要是能夠控制原油與水的界面張力滿足上述要求即可。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述表面活性劑選自式1所示的烷基苯磺酸鈉：

其中，r1為c22至c24的直鏈烷基。

該表面活性劑可以通常商購獲得，例如，購自亨斯邁公司，牌號為xof-30s的產(chǎn)品。

根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式，所述表面活性劑選自式2所示的甜菜堿兩性表面活性劑：

其中，r2為c20至c24的直鏈烷基。

所述甜菜堿兩性表面活性劑也可以通常商購獲得，例如，購自杭州雅威化工有限公司，牌號為hy-am-3500的產(chǎn)品。

根據(jù)本發(fā)明，所述表面活性劑的含量可以根據(jù)原油的含量進行選擇，一般地，所述乳狀液中，表面活性劑與水的質(zhì)量比可以為0.5-5：99.5-95。

本發(fā)明中，所述乳狀液穩(wěn)定劑含有疏水長碳鏈(12個碳鏈長度以上)，其能與表面活性劑的疏水碳鏈之間形成疏水締合作用，從而保證水包油乳狀液的穩(wěn)定性。從原料易得以及降低成本的角度出發(fā)，優(yōu)選所述乳狀液穩(wěn)定劑為硬脂酸銨。

通常地，所述水包油乳狀液中，乳狀液穩(wěn)定劑的濃度可以為0.3-1重量％。

根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，本發(fā)明提供了一種所述水包油乳狀液的制備方法，該方法包括：1)將所述表面活性劑的水溶液與原油混合，進行剪切乳化；2)在步驟1)的剪切乳化狀態(tài)下，向乳化體系中加入乳狀液穩(wěn)定劑。

根據(jù)本發(fā)明的制備方法，對原油的剪切乳化在乳化機上進行。優(yōu)選情況下，步驟1)中，所述剪切乳化的條件包括：溫度為60-70℃，攪拌速度為5000-10000rpm，時間為10-30分鐘。

步驟2)中，所述乳狀液穩(wěn)定劑在步驟1)的剪切乳化狀態(tài)下加入，這樣能進一步避免乳化體系出現(xiàn)油水相分離。另外，加入乳狀液穩(wěn)定劑后，所述制備方法還包括繼續(xù)剪切乳化10-30分鐘，以均勻分散乳狀液穩(wěn)定劑，起到穩(wěn)定乳化體系的作用。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的一種具體實施方式，所述水包油乳狀液的制備方法包括以下步驟：

1)配置濃度為0.5-5重量％的所述表面活性劑的水溶液，并將其加熱到60-70℃，保持恒溫；按照原油體積分數(shù)10-30％向所述水溶液中加入原油，利用乳化機在5000-10000rpm的速度下對原油剪切乳化10-30分鐘；

2)保持剪切乳化狀態(tài)，向乳化體系中加入硬酯酸銨，再剪切乳化10-30分鐘，從而制得穩(wěn)定的水包油乳狀液。

其中，在使用前，可以將硬酯酸銨加熱到60-70℃，配置成8-12重量％的分散體系，或者也可以直接使用商品化的固含量為30重量％的硬酯酸銨乳液。

本發(fā)明的制備方法主要分兩步進行，步驟1)是選用使原油與水具有較低界面張力的表面活性劑作為乳化劑，在外力提供的剪切作用下使油水混合乳化；步驟2)是加入乳狀液穩(wěn)定劑，利用其與表面活性劑間的疏水締合作用強化已形成的油水界面膜的粘彈性，從而保證乳狀液的穩(wěn)定性。

根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，本發(fā)明提供了由所述制備方法制得的水包油乳狀液。

根據(jù)本發(fā)明的第四個方面，本發(fā)明提供了所述的水包油乳狀液在堵水調(diào)剖技術(shù)中的應(yīng)用。

作為調(diào)剖堵水體系使用時，本發(fā)明的水包油乳狀液滿足較高的穩(wěn)定性，其中的原油能選自需要采取調(diào)剖堵水措施來增產(chǎn)原油的油田，因此，該水包油乳狀液的通用性強。而且，由于乳狀液本身的粘度較水高，在地層孔隙中滲流通過孔喉時會增加水的流動阻力，因此，所述乳狀液能改善油田開發(fā)效果，提高采收率。

下面通過實施例詳細說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受實施例的限制。

以下實施例和對比例中：

式1所示的表面活性劑中，r1為c22的直鏈烷基，購自亨斯邁公司，牌號為xof-30s，該表面活性劑使油水的界面張力為0.006mn/m；

式2所示的表面活性劑中，r2為c22的直鏈烷基，購自杭州雅威化工有限公司，牌號為hy-am-3500；該表面活性劑使油水界面的表面張力為0.004mn/m。

水包油乳狀液的穩(wěn)定性的表征方法為：制備出乳狀液后靜置6小時，以從乳狀液中分出的水相體積占油水總體積的百分數(shù)來表示(分水率)。

實施例1

本實施例用于說明本發(fā)明的水包油乳狀液及其制備方法。

在200ml的燒杯中配制濃度為3.0重量％的式1所示的表面活性劑的水溶液80克，升溫至70℃，啟動乳化機，轉(zhuǎn)速設(shè)置為4檔(速度為8000rpm)，在均化剪切混合過程中向燒杯加入20克取自某油田的原油，剪切乳化15分鐘，再向其中加入2.6克固含量為30％的硬脂酸銨乳液，繼續(xù)乳化15分鐘，從而制得水包油乳狀液。該水包油乳狀液的照片如圖1所示，且該乳狀液靜置6小時后未出現(xiàn)油水分層現(xiàn)象，分水率為0。

實施例2

本實施例用于說明本發(fā)明的水包油乳狀液及其制備方法。

在200ml的燒杯中配制濃度為4.0重量％的式1所示的表面活性劑的水溶液85克，升溫至70℃，啟動乳化機，轉(zhuǎn)速設(shè)置為4檔(轉(zhuǎn)速8000rpm)，在均化剪切混合過程中向燒杯加入15克取自某油田的原油，繼續(xù)剪切乳化15分鐘，再向其中加入2.6克固含量為30％的硬脂酸銨乳液，繼續(xù)乳化15分鐘，從而制得水包油乳狀液。且該乳狀液靜置6小時后未出現(xiàn)油水分層現(xiàn)象，分水率為0。

實施例3

本實施例用于說明本發(fā)明的水包油乳狀液及其制備方法。

在200ml的燒杯中配制濃度為1.0重量％的式2所示的表面活性劑的水溶液80克，升溫至65℃，啟動乳化機，轉(zhuǎn)速設(shè)置為4檔(轉(zhuǎn)速8000rpm)，在均化剪切混合過程中向燒杯加入20克取自某油田的原油，剪切乳化15分鐘，再向其中加入2克固含量為30％的硬脂酸銨乳液，繼續(xù)乳化15分鐘，從而制得水包油乳狀液。該乳狀液靜置6小時后的分水率5％。

對比例1

采用與實施例1相同的方法制備水包油乳狀液，所不同的是，在形成乳化體系后，不加入硬脂酸銨，直接繼續(xù)剪切乳化15分鐘，從而制得乳狀液，該乳狀液靜置6小時后的分水率為30％。

對比例2

采用與實施例1相同的方法制備水包油乳狀液，所不同的是，用等質(zhì)量的十二烷基硫酸鈉代替實施例1的表面活性劑(其中，該表面活性劑使油水界面張力高達10mn/m)，剪切乳化結(jié)束后，所制得的乳狀液即出現(xiàn)明顯分層，因此，無法形成穩(wěn)定的水包油乳狀液。

以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的實施方式，上述說明是示例性的，并非窮盡性的，并且也不限于所披露的實施方式。在不偏離所說明的各實施方式的范圍和精神的情況下，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。本文中所用術(shù)語的選擇，旨在最好地解釋各實施方式的原理、實際應(yīng)用或?qū)κ袌鲋械募夹g(shù)改進，或者使本技術(shù)領(lǐng)域的其它普通技術(shù)人員能理解本文披露的各實施方式。