聚表二元復合驅油劑及驅油方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種聚表二元復合驅油劑及驅油方法，主要解決現(xiàn)有技術中含表面活性劑的驅油劑存在高溫條件下驅油效率差、使用濃度高問題。本發(fā)明通過采用聚氧乙烯聚氧丙烯醚烷基苯磺酸鹽、低分子量聚合物及水配制的驅油劑及驅油方法，在驅油溫度40~100℃、總礦化度>3000毫克/升產(chǎn)出水條件下，使地下脫水原油與驅油劑接觸，將巖心中的原油充分驅替出來的技術方案，較好地解決了該問題，可用于低滲透油藏的三次采油生產(chǎn)中。
【專利說明】聚表二元復合驅油劑及驅油方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種聚表二元復合驅油劑及驅油方法。
【背景技術】
[0002]近年來國內外針對低滲透油藏通過化學驅提高采收率的可行性研究表明，化學驅同樣可以用于低滲油藏提高原油采收率，其中研究較多的是聚合物驅。低滲油藏由于低孔低滲的特點，存在啟動壓力梯度，因此聚合物驅對低滲油藏的適應性問題最主要的是聚合物的粘度及注入壓力問題，而聚合物粘度主要由聚合物的相對分子質量及注入濃度決定的。1984年Ball和Pitt最早確定了聚合物能通過而不發(fā)生堵塞的條件，即油層孔隙半徑與聚合物分子回旋半徑比值a大于4。Ferrell指出烷基聚氧乙烯醇硫酸鹽表面活性劑可以降低聚合物注入壓力；Miller采用復合低濃非離子表面活性劑使聚合物溶液的注入能力和流度性質得到改善。
[0003]對低滲油藏而言，表面活性劑具有降低界面張力、改變潤濕性、引起乳化作用、減少巖石顆粒對油的吸附力，增加油在水中溶解度，降低原油的粘度，減少啟動壓力梯度，增加原油可流動性等作用。目前國內驅油用表面活性劑的篩選主要依據(jù)其降低油水界面張力的能力，而國外選擇驅油用表面活性劑和助表面活性劑的依據(jù)是驅油體系和原油的相態(tài)行為:(1)形成大的中相微乳；(2)最佳含鹽度下具有高的增溶參數(shù)；(3)不能出現(xiàn)層狀液晶等粘稠相。1973年，Healy和Reed首先用三相圖研究微乳體系，此后經(jīng)Healy、Reed、Nelson、Pope、Huh的工作，建立了驅油效率與相特性的關聯(lián)、增溶參數(shù)和界面張力的關聯(lián)。雖然相態(tài)行為是基于微乳驅等濃表面活性劑驅開展的研究，但理論體系較為完整，所以國外高效表面活性劑驅油體系的篩選仍是以此為基礎的。表面活性劑驅可大幅提高采收率，是一種極有前途的提高采收率方法，中國專利CN1458219A公開了一種三次采油應用的表面活性劑/聚合物二元超低界面張力復合驅配方，其中使用的表面活性劑是石油磺酸鹽或以石油磺酸鹽為主劑加稀釋劑和其它表面`活性劑復配的復合表面活性劑，其組份的重量百分比為石油磺酸鹽50~100%，烷基磺酸鹽0~50%，羧酸鹽0~50%，烷基芳基磺酸鹽0~35%，低碳醇0~20%，該面活性劑活性差、驅油效率低，表面活性劑體系過于復雜；中國專利CN86107891、CN02103698、CN02103697等報道了以烷基苯磺酸鹽復配表面活性劑體系應用于提高原油采收率，由于驅油體系為復配化合物，實際應用會出現(xiàn)色譜分離等問題。盡管表面活性劑在中高滲油藏是驅油劑的重要組份之一，但由于表面活性劑在地層中的吸附及指進現(xiàn)象比較嚴重，其在低滲油藏中應用并不廣泛。目前現(xiàn)場中用于低滲油藏的表面活性劑主要起降壓增注的作用。國外BP公司，Big Sinking油田，國內河南，中原，勝利和大慶油田等均在低滲透區(qū)塊的試驗井開展了現(xiàn)場試驗，降壓幅度多在14%飛0%之間。
[0004]低滲透油藏單獨聚合物驅時只能在水驅基礎上提高采收率5%左右，單獨表面活性劑驅也不高，另外在中高滲油藏使用較好的三元復合驅油體系，因堿的存在會引起地層及井筒結垢，這對低滲透油藏來說是極其不利的。聚合物/表面活性劑二元復合體系在多孔介質的滲流過程中能夠降低油水界面張力，改變多孔介質的潤濕性從而降低毛細管阻力，使原油乳化形成乳狀液，提高原油采收率。同時，復合驅還能夠降低低滲透油層啟動壓力，起到降壓增注的效果，具有更強的流度控制能力，提高了后續(xù)水驅在油層中的注入能力，從而有效的開發(fā)低滲透油層。因此研究聚合物/表面活性劑二元驅提高低滲油藏采收率具有重要意義。高明等指出新型磺基甜菜堿表面活性劑SLB-13具有良好的界面活性，其與低相對分子質量(4.8X106)聚合物的復配體系提高采收率的幅度可達10%以上，而且復配體系注入時的最高壓力梯度與水驅時相差不大，可用于低滲透油田提高采收率。大慶石油學院的陳濤平指出在滲透率變異因數(shù)為0.72的縱向非均質低滲透油層中，由于活性水驅指進現(xiàn)象嚴重，其不能有效提高原油采收率，而注入超低界面張力活性劑與低相對分子質量聚合物復配的二元體系段塞，能夠有效控制超低界面張力活性水的粘性指進，提高采收率。
[0005]我國化學驅油技術較為先進，現(xiàn)場配套工藝完善，開展化學驅油技術在低滲油藏的應用研究對低滲油田的開發(fā)具有重要意義。低滲油藏二元復合驅的提出，既充分發(fā)揮了表面活性劑的驅油效果，同時又具有流度控制作用。針對低滲透油藏，我們理應尋求一種在高溫(地層溫度大于80°C )下結構穩(wěn)定，并能與原油形成10_2~10_4mN/m超低界面張力，有效提高原油采收率的表面活性劑/低分子量聚合物二元復合驅油體系。
[0006]本發(fā)明所述的正是這種在無堿情況下，適合于高溫低滲透油藏的二元復合驅油體系、制備方法及其在三次采油中的應用。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術問題是現(xiàn)有技術中含表面活性劑的驅油劑存在高溫條件下驅油效率差，使用濃度高的問題，提供一種聚表二元復合驅油劑及驅油方法。該方法將含聚氧乙烯聚氧丙烯醚烷基苯磺酸鹽表面活性劑驅油劑用于驅油過程中，具有無堿、無腐蝕和積垢傷害、使用濃度低、在高溫條件下驅油效率高的優(yōu)點。
[0008]為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下:一種聚表二元復合驅油劑及驅油方法，將驅油劑在驅油 溫度4(T10(TC、總礦化度>3000毫克/升產(chǎn)出水條件下，使地下脫水原油與驅油劑接觸，將巖心中的原油充分驅替出來，其中所述的驅油劑以質量份數(shù)計包括以下組分:
(1)0.01~5.0份的聚氧乙烯聚氧丙烯醚烷基苯磺酸鹽；
(2)0.01~3.0份的低分子量聚合物；
(3)90.0~99.9份的水；
其中(I)組分的分子通式為:
(a)
【權利要求】
1.一種聚表二元復合驅油劑及驅油方法，將驅油劑在驅油溫度4(T10(TC、總礦化度>3000毫克/升產(chǎn)出水條件下，使地下脫水原油與驅油劑接觸，將巖心中的原油充分驅替出來，其中所述的驅油劑以質量份數(shù)計，包括以下組分: (1)0.01~5.0份的聚氧乙烯聚氧丙烯醚烷基苯磺酸鹽； (2)0.01~3.0份的低分子量聚合物； (3)90.0~99.9份的水； 其中(I)組分中聚氧乙烯聚氧丙烯醚烷基苯磺酸鹽的分子通式為: `
2.根據(jù)權利要求1所述的聚表二元復合驅油劑及驅油方法，其特征在于所述的驅油溫度為50~90°C。
3.根據(jù)權利要求1所述的聚表二元復合驅油劑及驅油方法，其特征在于所述的水為產(chǎn)出水，總礦化度為3000~30000毫克/升、水型為NaHCO3型。
4.根據(jù)權利要求1所述的聚表二元復合驅油劑及驅油方法，其特征在于所述的低分子量聚合物為改性聚丙烯酰胺，是由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸兩種單體共聚而成的，兩種單體摩爾百分比為80: 10，粘均分子量為300萬~1000萬。
5.根據(jù)權利要求1所述的聚表二元復合驅油劑及驅油方法，其特征在于所述堿金屬為納或鐘！R1為C4~C16的烷基；R2為H或C1~C4的烷基；R3為C6~C24的烷基；m、n為2~10中的任意整數(shù)；(x+y)或z的數(shù)值為廣2。
6.根據(jù)權利要求5所述的聚表二元復合驅油劑及驅油方法，其特征在于所述堿金屬為鈉;Ri為C8~C12的烷基；R2為H或C1~C4的烷基；R3為C8~C18的烷基;m、n為3~8中的任意整數(shù)。
7.根據(jù)權利要求3所述的聚表二元復合驅油劑及驅油方法，其特征在于所述的產(chǎn)出水總礦化度為5000~20000毫克/升、水型為NaHCO3型。
8.根據(jù)權利要求4所述的聚表二元復合驅油劑及驅油方法，其特征在于所述的低分子量聚合物為改性聚丙烯酰胺，是由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸兩種單體共聚而成的，兩種單體摩爾百分比為70: 20，粘均分子量為500萬100萬。
9.根據(jù)權利要求5所述的聚表二元復合驅油劑及驅油方法，其特征在于所述堿金屬為鉀況為C6~Cl0的烷基；R2為H或C1~C3的烷基；R3為C10~C16的烷基；m、n為4~7中的任意整數(shù)。
【文檔編號】C09K8/584GK103773348SQ201210412611
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月25日 優(yōu)先權日:2012年10月25日
【發(fā)明者】沈之芹, 李應成, 潘凌, 巢忠唐, 朱國華 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院