本發(fā)明涉及一種耐高mg2+鹽的復(fù)合驅(qū)采油劑及驅(qū)采油方法，屬于采油工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，石油的社會(huì)需求量不斷增加，而石油儲(chǔ)量不斷減少。石油作為不可再生的資源正變得越來(lái)越寶貴。面臨的問(wèn)題有一，供需矛盾突出，石油需求量越大越大，新油田越來(lái)越少；二，枯竭油藏中還剩留有大量原油。一次采油(por)可采出10～25％地下原油，二次采油(sor)可采出15～25％地下原油，即一次采油和二次采油只采出25～50％地下原油。為了保證石油長(zhǎng)期穩(wěn)定供應(yīng)、滿足人類的需求，必須研究和發(fā)展提高石油采收率技術(shù)，三次采油(eor)通過(guò)強(qiáng)化采油措施，可使原油采收率再提高6～20％，甚至更多。
三元復(fù)合驅(qū)強(qiáng)化采油技術(shù)產(chǎn)生于上世紀(jì)80年代,來(lái)源于單一、二元化學(xué)驅(qū),以多種驅(qū)替劑的協(xié)同效應(yīng)為基礎(chǔ)。目前在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和礦場(chǎng)試驗(yàn)研究中常用的驅(qū)替劑有:堿劑(a),表面活性劑(s),聚合物(p);三者協(xié)同使用就是堿劑-表面活性劑-聚合物驅(qū)(asp)。其中，強(qiáng)堿(naoh)能與原油中活性組分反應(yīng)生成天然表面活性劑，與外加表面活性劑產(chǎn)生協(xié)同作用，大幅降低油-水界面張力以及降低表面活性劑的吸附量，使復(fù)合驅(qū)成本下降。
但是，對(duì)于高mg2+鹽的油藏來(lái)說(shuō)，其中的無(wú)機(jī)鹽容易消除表面活性劑在油-水界面上的作用，同時(shí)也會(huì)與強(qiáng)堿進(jìn)行反應(yīng)，使驅(qū)油劑中的效果不斷下降。因此，對(duì)于mg2+鹽高的油田采用化學(xué)驅(qū)油時(shí)容易產(chǎn)生驅(qū)油效果不好的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于：對(duì)于高mg2+鹽含量的油藏，通過(guò)化學(xué)驅(qū)采油時(shí)，由于mg2+無(wú)機(jī)鹽存在導(dǎo)致表面活性劑的降低界面張力的效果降低，容易導(dǎo)致驅(qū)采油效率不高的問(wèn)題，同時(shí)由于mg2+鹽會(huì)與驅(qū)油劑中的堿發(fā)生反應(yīng)，容易導(dǎo)致驅(qū)油劑在使用過(guò)程中堿性成分的作用不斷衰減。
為解決上述問(wèn)題，采用了如下技術(shù)手段：通過(guò)一種雙親改性的水凝膠將復(fù)合驅(qū)油劑中的無(wú)機(jī)堿進(jìn)行預(yù)包覆，再與水、表面活性劑、聚合物進(jìn)行分散后，可以較好地防止高mg2+鹽的對(duì)驅(qū)油效果的影響，同時(shí)可以降低油水界面張力；其中，將水凝膠進(jìn)行疏水化改性之后，一方面可以降低油水界面張力，同時(shí)也可以減小mg2+鹽與堿的反應(yīng)速率。
技術(shù)方案是：
一種耐高mg2+鹽的復(fù)合驅(qū)采油劑，由以下按照重量百分比計(jì)的組分所組成：雙親改性的水凝膠2～4.5%、堿性物質(zhì)0.05～1.5%、表面活性劑0.2～1.2%、聚合物0.4～1.0%、其余為水。
所述的堿性物質(zhì)選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉、硅酸鈉、四硼酸鈉、磷酸鈉、三甲胺、三乙胺中的一種或者幾種的組合。
所述的表面活性劑選自石油磺酸鹽或者重烷基苯磺酸鹽。
所述的聚合物為水溶性聚丙烯酰胺聚合物，所述水溶性聚丙烯酰胺聚合物的水解度為20～30%，所述聚合物的分子量為800～2400萬(wàn)。
所述的雙親改性的水凝膠的制備方法，包括如下步驟：
第1步，按重量份計(jì)，將聚己內(nèi)酯15～25份溶解于乙酸乙酯75～100份中，再加入引發(fā)劑2～4份，混合均勻，再加入疏水性反應(yīng)物3～5份和親水性反應(yīng)物6～12份，混合均勻；
第2步，將第1步得到的混合液倒入模具中，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，加熱至80～85℃反應(yīng)2～4h，脫模；
第3步，對(duì)第2步得到的凝膠依次用乙醇、水洗滌之后，真空干燥，得到雙親改性的水凝膠。
所述的疏水性反應(yīng)物的制備方法是：按重量份計(jì)，將桐油12～18份、脂肪醇55～70份、堿性催化劑0.1～0.12份發(fā)生醇解反應(yīng)，得到疏水性反應(yīng)物；脂肪醇選自異構(gòu)十三醇、異構(gòu)十醇、異構(gòu)七醇、聚乙二醇或者聚丙二醇中一種或幾種的混合物；堿性催化劑選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、乙醇鈉、乙醇鉀、甲醇鈉、甲醇鉀或草酸鈣。
所述的親水性反應(yīng)物的制備方法是：按重量份計(jì)，將交聯(lián)劑與n-乙烯基吡咯烷酮按照重量比1：3～5混合。
所述的引發(fā)劑選自過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸鈉、雙氧水、過(guò)氧化二叔丁基、過(guò)氧化苯甲酰、以及適宜的偶氮類引發(fā)劑中的一種或多種復(fù)配。
所述的交聯(lián)劑為乙二胺、丁二胺、碳化二亞胺、三羥甲基三聚氰胺、二羥甲基脲或氮丙啶。
耐高mg2+鹽的復(fù)合驅(qū)采油劑的制備方法，包括如下步驟：
s1，將雙親改性的水凝膠進(jìn)行研磨；
s2，將堿性物質(zhì)加水配制成質(zhì)量百分比10～15%的溶液；
s3，將步驟s1中得到的水凝膠溶脹于步驟s2中得到的溶液中；
s4，再在步驟s3中得到的溶脹液中加入表面活性劑、聚合物和剩余的水，混合均勻，得復(fù)合驅(qū)采油劑。
雙親改性的水凝膠在高mg2+含量油藏的三元復(fù)合驅(qū)油劑中的應(yīng)用。
有益效果
通過(guò)一種雙親改性的水凝膠將復(fù)合驅(qū)油劑中的無(wú)機(jī)堿進(jìn)行預(yù)包覆，再與水、表面活性劑、聚合物進(jìn)行分散后，可以較好地防止高mg2+鹽的對(duì)驅(qū)油效果的影響，同時(shí)可以降低油水界面張力；其中，將水凝膠進(jìn)行疏水化改性之后，一方面可以降低油水界面張力，同時(shí)也可以減小mg2+鹽與堿的反應(yīng)速率。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
復(fù)合驅(qū)采油劑，由以下按照重量百分比計(jì)的組分所組成：雙親改性的水凝膠2%、氫氧化鈉0.05%、十八烷基苯磺酸鈉0.2%、聚丙烯酰胺（水解度為20%，分子量范圍在1200～1600萬(wàn)）0.4%、其余為水。
耐高mg2+鹽的復(fù)合驅(qū)采油劑的制備方法，包括如下步驟：
s1，將雙親改性的水凝膠進(jìn)行研磨；
s2，將堿性物質(zhì)加水配制成質(zhì)量百分比10%的溶液；
s3，將步驟s1中得到的水凝膠溶脹于步驟s2中得到的溶液中；
s4，再在步驟s3中得到的溶脹液中加入表面活性劑、聚合物和剩余的水，混合均勻，得復(fù)合驅(qū)采油劑。
所述的雙親改性的水凝膠的制備方法，包括如下步驟：
第1步，按重量份計(jì)，將聚己內(nèi)酯15份溶解于乙酸乙酯75份中，再加入過(guò)硫酸銨2份，混合均勻，再加入疏水性反應(yīng)物3份和親水性反應(yīng)物6份，混合均勻；所述的疏水性反應(yīng)物的制備方法是：按重量份計(jì)，將桐油12份、異構(gòu)十醇55份、氫氧化鈉0.1份發(fā)生醇解反應(yīng)，得到疏水性反應(yīng)物；所述的親水性反應(yīng)物的制備方法是：按重量份計(jì)，將丁二胺與n-乙烯基吡咯烷酮按照重量比1：3混合。
第2步，將第1步得到的混合液倒入模具中，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，加熱至80℃反應(yīng)2h，脫模；
第3步，對(duì)第2步得到的凝膠依次用乙醇、水洗滌之后，真空干燥，得到雙親改性的水凝膠。
實(shí)施例2
復(fù)合驅(qū)采油劑，由以下按照重量百分比計(jì)的組分所組成：雙親改性的水凝膠4.5%、氫氧化鈉1.5%、十八烷基苯磺酸鈉1.2%、聚丙烯酰胺（水解度為30%，分子量范圍在1200～1600萬(wàn)）1.0%、其余為水。
耐高mg2+鹽的復(fù)合驅(qū)采油劑的制備方法，包括如下步驟：
s1，將雙親改性的水凝膠進(jìn)行研磨；
s2，將堿性物質(zhì)加水配制成質(zhì)量百分比15%的溶液；
s3，將步驟s1中得到的水凝膠溶脹于步驟s2中得到的溶液中；
s4，再在步驟s3中得到的溶脹液中加入表面活性劑、聚合物和剩余的水，混合均勻，得復(fù)合驅(qū)采油劑。
所述的雙親改性的水凝膠的制備方法，包括如下步驟：
第1步，按重量份計(jì)，將聚己內(nèi)酯25份溶解于乙酸乙酯100份中，再加入過(guò)硫酸銨4份，混合均勻，再加入疏水性反應(yīng)物5份和親水性反應(yīng)物12份，混合均勻；所述的疏水性反應(yīng)物的制備方法是：按重量份計(jì)，將桐油12～18份、異構(gòu)十三醇55～70份、氫氧化鈉0.1～0.12份發(fā)生醇解反應(yīng)，得到疏水性反應(yīng)物；所述的親水性反應(yīng)物的制備方法是：按重量份計(jì)，將丁二胺與n-乙烯基吡咯烷酮按照重量比1：5混合。
第2步，將第1步得到的混合液倒入模具中，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，加熱至85℃反應(yīng)4h，脫模；
第3步，對(duì)第2步得到的凝膠依次用乙醇、水洗滌之后，真空干燥，得到雙親改性的水凝膠。
實(shí)施例3
復(fù)合驅(qū)采油劑，由以下按照重量百分比計(jì)的組分所組成：雙親改性的水凝膠3%、氫氧化鈉1%、十八烷基苯磺酸鈉1%、聚丙烯酰胺（水解度為25%，分子量范圍在1200～1600萬(wàn)）0.6%、其余為水。
耐高mg2+鹽的復(fù)合驅(qū)采油劑的制備方法，包括如下步驟：
s1，將雙親改性的水凝膠進(jìn)行研磨；
s2，將堿性物質(zhì)加水配制成質(zhì)量百分比12%的溶液；
s3，將步驟s1中得到的水凝膠溶脹于步驟s2中得到的溶液中；
s4，再在步驟s3中得到的溶脹液中加入表面活性劑、聚合物和剩余的水，混合均勻，得復(fù)合驅(qū)采油劑。
所述的雙親改性的水凝膠的制備方法，包括如下步驟：
第1步，按重量份計(jì)，將聚己內(nèi)酯20份溶解于乙酸乙酯80份中，再加入過(guò)硫酸銨3份，混合均勻，再加入疏水性反應(yīng)物4份和親水性反應(yīng)物11份，混合均勻；所述的疏水性反應(yīng)物的制備方法是：按重量份計(jì)，將桐油16份、異構(gòu)十三醇60份、氫氧化鈉0.11份發(fā)生醇解反應(yīng)，得到疏水性反應(yīng)物；所述的親水性反應(yīng)物的制備方法是：按重量份計(jì)，將丁二胺與n-乙烯基吡咯烷酮按照重量比1：4混合。
第2步，將第1步得到的混合液倒入模具中，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，加熱至82℃反應(yīng)3h，脫模；
第3步，對(duì)第2步得到的凝膠依次用乙醇、水洗滌之后，真空干燥，得到雙親改性的水凝膠。
對(duì)照例1
與實(shí)施例3的區(qū)別在于：未對(duì)凝膠進(jìn)行疏水化改性。
復(fù)合驅(qū)采油劑，由以下按照重量百分比計(jì)的組分所組成：親水改性的水凝膠3%、氫氧化鈉1%、十八烷基苯磺酸鈉1%、聚丙烯酰胺（水解度為25%，分子量范圍在1200～1600萬(wàn)）0.6%、其余為水。
耐高mg2+鹽的復(fù)合驅(qū)采油劑的制備方法，包括如下步驟：
s1，將親水改性的水凝膠進(jìn)行研磨；
s2，將堿性物質(zhì)加水配制成質(zhì)量百分比12%的溶液；
s3，將步驟s1中得到的水凝膠溶脹于步驟s2中得到的溶液中；
s4，再在步驟s3中得到的溶脹液中加入表面活性劑、聚合物和剩余的水，混合均勻，得復(fù)合驅(qū)采油劑。
所述的親水改性的水凝膠的制備方法，包括如下步驟：
第1步，按重量份計(jì)，將聚己內(nèi)酯20份溶解于乙酸乙酯80份中，再加入過(guò)硫酸銨3份，混合均勻，再加入親水性反應(yīng)物11份，混合均勻；所述的親水性反應(yīng)物的制備方法是：按重量份計(jì)，將丁二胺與n-乙烯基吡咯烷酮按照重量比1：4混合。
第2步，將第1步得到的混合液倒入模具中，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，加熱至82℃反應(yīng)3h，脫模；
第3步，對(duì)第2步得到的凝膠依次用乙醇、水洗滌之后，真空干燥，得到親水改性的水凝膠。
對(duì)照例2
與實(shí)施例3的區(qū)別在于：驅(qū)油劑的制備中，未對(duì)堿性物質(zhì)進(jìn)行預(yù)包覆，而是直接將凝膠溶脹之后，將其它組分直接混合。
復(fù)合驅(qū)采油劑，由以下按照重量百分比計(jì)的組分所組成：雙親改性的水凝膠3%、氫氧化鈉1%、十八烷基苯磺酸鈉1%、聚丙烯酰胺（水解度為25%，分子量范圍在1200～1600萬(wàn)）0.6%、其余為水。
耐高mg2+鹽的復(fù)合驅(qū)采油劑的制備方法，包括如下步驟：
s1，將雙親改性的水凝膠進(jìn)行研磨；
s2，將步驟s1中得到的水凝膠加部分水溶脹；
s4，再在步驟s3中得到的溶脹液中加入、堿性物質(zhì)、表面活性劑、聚合物和剩余的水，混合均勻，得復(fù)合驅(qū)采油劑。
所述的雙親改性的水凝膠的制備方法，包括如下步驟：
第1步，按重量份計(jì)，將聚己內(nèi)酯20份溶解于乙酸乙酯80份中，再加入過(guò)硫酸銨3份，混合均勻，再加入疏水性反應(yīng)物4份和親水性反應(yīng)物11份，混合均勻；所述的疏水性反應(yīng)物的制備方法是：按重量份計(jì)，將桐油16份、異構(gòu)十三醇60份、氫氧化鈉0.11份發(fā)生醇解反應(yīng)，得到疏水性反應(yīng)物；所述的親水性反應(yīng)物的制備方法是：按重量份計(jì)，將丁二胺與n-乙烯基吡咯烷酮按照重量比1：4混合。
第2步，將第1步得到的混合液倒入模具中，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，加熱至82℃反應(yīng)3h，脫模；
第3步，對(duì)第2步得到的凝膠依次用乙醇、水洗滌之后，真空干燥，得到雙親改性的水凝膠。
粘度測(cè)試
對(duì)上述實(shí)施例和對(duì)照例的驅(qū)油劑粘度進(jìn)行了測(cè)試。
測(cè)試方法：采用礦化度384000mg/l、mg2+2639mg/l的地層水為溶劑，配制上述驅(qū)油劑組合物。粘度測(cè)試采用美國(guó)brookfieldlvdvii旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)進(jìn)行，0#轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速為6rpm，測(cè)試溫度為95℃，粘度單位為mpa·s。
界面性能測(cè)試
測(cè)試方法：采用礦化度384000mg/l、mg2+2639mg/l的地層水為溶劑，配制上述驅(qū)油劑組合物。利用tx500c界面張力測(cè)定儀采用旋轉(zhuǎn)滴法測(cè)試上述溶液的界面張力，測(cè)試溫度為80℃，轉(zhuǎn)速為5000rpm。
驅(qū)油效率測(cè)試
巖心驅(qū)油實(shí)驗(yàn)按照石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)sy/t6424-2000復(fù)合驅(qū)油體系性能測(cè)試方法進(jìn)行。基本程序?yàn)椋簬r心抽空，飽和地層水-測(cè)水相滲透率-飽和原油造束縛水-水驅(qū)至含水98％-注入化學(xué)驅(qū)段塞(即三元復(fù)合驅(qū)油用組合物)-后續(xù)轉(zhuǎn)地層水驅(qū)至含水98％。
實(shí)驗(yàn)溫度為90℃，在三元復(fù)合驅(qū)油用組合物中，所采用的水為礦化度384000mg/l、mg2+2639mg/l的地層水。
測(cè)試結(jié)果如下表所示：
從表中可以看出，本發(fā)明提供的驅(qū)油劑在應(yīng)用時(shí)，特別適合于在高mg2+鹽含量下的油藏，具有較低的界面張力，同時(shí)也明顯提高了采收率。實(shí)施例3與對(duì)照例1對(duì)比可以看出，通過(guò)對(duì)凝膠進(jìn)行疏水化改性，可以有效地可以降低油水界面張力，同時(shí)也可以減小mg2+鹽與堿的反應(yīng)速率；實(shí)施例3與對(duì)照例2對(duì)比可以看出，通過(guò)將雙親改性的水凝膠將復(fù)合驅(qū)油劑中的無(wú)機(jī)堿進(jìn)行預(yù)包覆，再與水、表面活性劑、聚合物進(jìn)行分散后，可以較好地防止高mg2+鹽的對(duì)驅(qū)油效果的影響，同時(shí)可以降低油水界面張力。