本發(fā)明涉及泡沫驅(qū)油領(lǐng)域,具體地,涉及一種起泡劑和一種泡沫氣驅(qū)的方法。
背景技術(shù):
泡沫調(diào)剖、驅(qū)油是一種向地層注入氣體(或蒸汽)與起泡劑混合形成泡沫以提高采收率的過程。泡沫具有高的視黏度和氣阻效應(yīng),能夠抑制注氣過程中氣體竄流,改善油水流度比,同時泡沫流體又具有選擇性,能夠優(yōu)先封堵高滲層和高含水層。泡沫具有高的阻力效應(yīng),能夠和氣驅(qū)一起進(jìn)行也可以單獨(dú)進(jìn)行,起到擴(kuò)大波及體積的作用,是一種重要的提高采收率的方法。
泡沫驅(qū)是目前試驗的提高采收率方法中,阻力系數(shù)最高的技術(shù)??梢酝ㄟ^改善水驅(qū)或氣驅(qū)過程中的波及效率來提高采收率,在解決油田提高采收率方面具有很大的優(yōu)勢。泡沫可以抑制油藏注水或注氣過程中黏性指進(jìn),并且需要使用的化學(xué)劑量少,注入氣體來源廣泛,方便油田實(shí)施。
空氣泡沫驅(qū)是近幾年來研究較多的一項驅(qū)油技術(shù),由于空氣來源不受限制,大幅度降低了注氣成本。然而空氣泡沫驅(qū)發(fā)展的一個重要影響因素在于空氣泡沫對注入設(shè)備和油田注采系統(tǒng)的腐蝕難以控制,嚴(yán)重影響了空氣泡沫驅(qū)技術(shù)的發(fā)展。
cn104059625a公開了一種高穩(wěn)定耐溫抗鹽空氣泡沫驅(qū)油劑的制備方法。泡沫驅(qū)油劑采用納米鋰皂石加陽離子表面活性劑作為穩(wěn)泡劑,起泡劑選用十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸脂二鈉等。該泡沫具有高的穩(wěn)定性。
cn103497751a公開了一種高效空氣泡沫驅(qū)油體系,該驅(qū)油體系由氟碳 101005起泡劑0.12%,十二烷基羥丙基磷酸脂甜菜堿0.08%,表面活性劑bs甜菜堿0.1%,剩余部分為部分水解聚丙烯酰胺配制。該泡沫體系可以直接用油田回注污水進(jìn)行配制。
cn103773351a公開了一種高鹽油藏氣驅(qū)用泡沫組合物,該泡沫組合物采用陰-非離子泡沫劑烷基聚氧乙/丙烯羧酸鹽或烷基聚氧乙/丙烯磺酸鹽及烷基酰胺基甜菜堿組成,該體系可用于高鹽油藏中泡沫驅(qū)油。
泡沫調(diào)剖、驅(qū)油過程中,起泡劑的性能對起泡能力和泡沫穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用。通常起泡劑由一種類型的表面活性劑或者是幾種類型的表面活性劑復(fù)配體系,這些表面活性劑如:烷基硫酸鹽、烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基磷酸鹽、烷基聚氧乙烯醚等。此外,為了增強(qiáng)泡沫穩(wěn)定性還會加入一些水溶性高分子聚合物增加泡沫體系的體相黏度和表面黏度,形成彈性薄膜,提高泡沫的穩(wěn)定性。如:羧甲基纖維素、黃胞膠、聚丙烯酰胺、可溶性淀粉等。
對于高溫、高礦化度、高鈣鎂離子的油藏,起泡劑的性能會隨著溫度、礦化度、鈣鎂離子的含量增加而大幅度降低。一些陰離子類型的起泡劑會在含高鈣、鎂離子地層水中完全失去發(fā)泡能力。在空氣泡沫調(diào)剖、驅(qū)油過程中,一些類型的起泡劑會加速對注入和采出系統(tǒng)的腐蝕。空氣泡沫對注采系統(tǒng)的腐蝕是制約空氣泡沫調(diào)剖、驅(qū)油發(fā)展和應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷,提供一種起泡劑和泡沫氣驅(qū)的方法。
本發(fā)明的發(fā)明人在研究中驚奇發(fā)現(xiàn),起泡劑中除了含有弱陽離子兩性表面活性劑和水外,還含有陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑和醇中的至少一種時,能夠明顯降低空氣泡沫驅(qū)的調(diào)剖、驅(qū)油過程中空氣泡沫對注入設(shè)備 和油田注采系統(tǒng)的腐蝕作用,且不僅可以應(yīng)用于普通地層的泡沫調(diào)剖、驅(qū)油過程,還可以適用于地層水礦化度高、鈣鎂離子含量高條件下的泡沫調(diào)剖、驅(qū)油過程。
因此,為了實(shí)現(xiàn)上述目的,第一方面,本發(fā)明提供了一種起泡劑,所述起泡劑含有弱陽離子兩性表面活性劑和水,以及陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑和醇中的至少一種。
優(yōu)選地,所述起泡劑含有弱陽離子兩性表面活性劑、醇和水,以所述起泡劑的重量為基準(zhǔn),所述弱陽離子兩性表面活性劑的含量為0.05-3重量%,所述醇的含量為0.01-0.2重量%,水的含量為96.8-99.84重量%;進(jìn)一步優(yōu)選地,以所述起泡劑的重量為基準(zhǔn),所述弱陽離子兩性表面活性劑的含量為0.25-1重量%,所述醇的含量為0.01-0.05重量%,水的含量為98.95-99.64重量%。
優(yōu)選地,所述起泡劑還含有陽離子表面活性劑和兩性表面活性劑中的至少一種,進(jìn)一步優(yōu)選為還至少含有陽離子表面活性劑,更進(jìn)一步優(yōu)選為還含有陽離子表面活性劑和兩性表面活性劑。
進(jìn)一步優(yōu)選地,以所述起泡劑的重量為基準(zhǔn),所述陽離子表面活性劑的含量為0-1重量%,所述兩性表面活性劑的含量為0-1重量%;更進(jìn)一步優(yōu)選地,以所述起泡劑的重量為基準(zhǔn),所述陽離子表面活性劑的含量為0.05-0.3重量%,所述兩性表面活性劑的含量為0.05-0.3重量%。
優(yōu)選地,所述起泡劑含有弱陽離子兩性表面活性劑和水,以及陽離子表面活性劑和兩性表面活性劑中的至少一種;進(jìn)一步優(yōu)選地,所述起泡劑至少含有陽離子表面活性劑,更進(jìn)一步優(yōu)選地,所述起泡劑含有陽離子表面活性劑和兩性表面活性劑;
進(jìn)一步優(yōu)選地,以所述起泡劑的重量為基準(zhǔn),所述弱陽離子兩性表面活性劑的含量為0.05-3重量%,所述陽離子表面活性劑的含量為0-1重量%, 所述兩性表面活性劑的含量為0-1重量%,水的含量為95-99.95重量%;更進(jìn)一步優(yōu)選地,以所述起泡劑的重量為基準(zhǔn),所述弱陽離子兩性表面活性劑的含量為0.25-1重量%,所述陽離子表面活性劑的含量為0.05-0.3重量%,所述兩性表面活性劑的含量為0.05-0.3重量%,水的含量為98.4-99.65重量%。
優(yōu)選地,所述弱陽離子兩性表面活性劑為烷基氧化胺(烷基氧化胺的烷基的碳原子數(shù)優(yōu)選為10-18,進(jìn)一步優(yōu)選為12-18,更進(jìn)一步優(yōu)選為12-14),進(jìn)一步優(yōu)選為烷基二甲基氧化胺、烷基二羥乙基氧化胺和脂肪酰胺丙基氧化胺中的至少一種。
優(yōu)選地,所述陽離子表面活性劑為烷基鹵化銨(烷基鹵化銨的烷基的碳原子數(shù)優(yōu)選為12-18),進(jìn)一步優(yōu)選為烷基氯化銨和/或烷基溴化銨,更進(jìn)一步優(yōu)選為烷基三甲基氯化銨、烷基三甲基溴化銨、烷基三乙基氯化銨、烷基三乙基溴化銨、烷基二甲基芐基氯化銨和烷基二甲基芐基溴化銨中的至少一種。
優(yōu)選地,所述兩性表面活性劑為烷基二甲基甜菜堿和/或烷基羥乙基磺基甜菜堿。
優(yōu)選地,所述醇為一元醇,進(jìn)一步優(yōu)選地,所述醇的碳原子數(shù)為1-14。
第二方面,本發(fā)明提供了一種泡沫氣驅(qū)的方法,所述方法包括:向油藏中注入含有弱陽離子兩性表面活性劑的起泡劑和氣體進(jìn)行泡沫調(diào)剖、驅(qū)油。
優(yōu)選地,所述起泡劑含有弱陽離子兩性表面活性劑和水,且以所述起泡劑的重量為基準(zhǔn),所述弱陽離子兩性表面活性劑的含量為0.05-3重量%,水的含量為97-99.95重量%;進(jìn)一步優(yōu)選地,以所述起泡劑的重量為基準(zhǔn),所述弱陽離子兩性表面活性劑的含量為0.25-1重量%,水的含量為99-99.75重量%。
優(yōu)選地,所述起泡劑為本發(fā)明所述的起泡劑。
優(yōu)選地,所述氣體為空氣、氮?dú)饣蚨趸肌?/p>
優(yōu)選地,所述起泡劑的注入量為0.01-2pv,進(jìn)一步優(yōu)選為0.1-0.6pv;氣體的注入量為0.01-2pv,進(jìn)一步優(yōu)選為0.1-0.6pv。
優(yōu)選地,所述油藏的礦化度為0-1.5×105mg/l,鈣離子含量為0-104mg/l,鈣離子含量為0-104mg/l。
本發(fā)明的起泡劑,為一種適用于高鹽、高鈣鎂離子及空氣等為氣源條件下使用的起泡劑,各組分間存在協(xié)同效應(yīng),適用于泡沫調(diào)剖、驅(qū)油、防止氣(汽)竄過程,能夠在地層中快速起泡,封堵氣體竄流,調(diào)整注氣剖面,有效提高驅(qū)替過程中的波及效率,提高采收率。
本發(fā)明的起泡劑和方法,具有強(qiáng)的起泡性、穩(wěn)定性和調(diào)剖驅(qū)油能力,不僅可以應(yīng)用于普通地層的泡沫調(diào)剖、驅(qū)油過程,而且對于礦化度高、含高鈣、鎂離子的地層水的油藏具有極好的適應(yīng)性,可以適用于地層水礦化度高、鈣鎂離子含量高條件下的泡沫調(diào)剖、驅(qū)油過程。此外,本發(fā)明的起泡劑和方法對于空氣泡沫驅(qū)的調(diào)剖、驅(qū)油過程中空氣泡沫腐蝕具有強(qiáng)抑制作用,能夠明顯降低空氣泡沫驅(qū)的調(diào)剖、驅(qū)油過程中空氣泡沫對注入設(shè)備和油田注采系統(tǒng)的腐蝕作用。其中,根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式,采用含有弱陽離子兩性表面活性劑、水、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑和醇的起泡劑,對于空氣驅(qū)過程,降低空氣泡沫腐蝕率的數(shù)值大于70%,而且對于含高鈣、鎂離子的地層水的油藏具有極好的適應(yīng)性,采用水氣交替方式注入提高采收率的數(shù)值大于10%。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例12的空氣泡沫驅(qū)方法的實(shí)驗結(jié)果圖。
具體實(shí)施方式
以下對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限制本發(fā)明。
在本文中所披露的范圍的端點(diǎn)和任何值都不限于該精確的范圍或值,這些范圍或值應(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數(shù)值范圍來說,各個范圍的端點(diǎn)值之間、各個范圍的端點(diǎn)值和單獨(dú)的點(diǎn)值之間,以及單獨(dú)的點(diǎn)值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數(shù)值范圍,這些數(shù)值范圍應(yīng)被視為在本文中具體公開。
第一方面,本發(fā)明提供了一種起泡劑,所述起泡劑含有弱陽離子兩性表面活性劑和水,以及陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑和醇中的至少一種。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是,“起泡劑含有弱陽離子兩性表面活性劑和水,以及陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑和醇中的至少一種”是指,起泡劑除了含有弱陽離子兩性表面活性劑和水以外,還含有陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑和醇中的至少一種。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是,本文所涉及的“弱陽離子兩性表面活性劑”,是指易溶于水和極性有機(jī)溶劑、其水溶液在中性和酸性條件下呈弱陽離子性,在堿性條件下呈非離子性的一類表面活性劑。
本發(fā)明的起泡劑中,優(yōu)選情況下,起泡劑含有弱陽離子兩性表面活性劑、醇和水,以所述起泡劑的重量為基準(zhǔn),弱陽離子兩性表面活性劑的含量為0.05-3重量%,醇的含量為0.01-0.2重量%,水的含量為96.8-99.84重量%。進(jìn)一步優(yōu)選地,以所述起泡劑的重量為基準(zhǔn),弱陽離子兩性表面活性劑的含量為0.25-1重量%,醇的含量為0.01-0.05重量%,水的含量為98.95-99.64重量%。
優(yōu)選情況下,起泡劑除了含有弱陽離子兩性表面活性劑、醇和水以外,還含有陽離子表面活性劑和兩性表面活性劑中的至少一種。本發(fā)明的發(fā)明人 在研究中還進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),弱陽離子兩性表面活性劑(具體如下所述)和陽離子表面活性劑配合使用時,能夠明顯提高泡沫穩(wěn)定性和明顯降低泡沫的腐蝕率;弱陽離子兩性表面活性劑、陽離子表面活性劑和兩性表面活性劑配合使用時,能夠進(jìn)一步提高泡沫穩(wěn)定性和降低泡沫的腐蝕率。因此,優(yōu)選情況下,所述起泡劑還至少含有陽離子表面活性劑,進(jìn)一步優(yōu)選地,所述起泡劑還含有陽離子表面活性劑和兩性表面活性劑。
進(jìn)一步優(yōu)選地,以所述起泡劑的重量為基準(zhǔn),陽離子表面活性劑的含量為0-1重量%,兩性表面活性劑的含量為0-1重量%;更進(jìn)一步優(yōu)選地,以所述起泡劑的重量為基準(zhǔn),陽離子表面活性劑的含量為0.05-0.3重量%,兩性表面活性劑的含量為0.05-0.3重量%。
本發(fā)明的起泡劑中,優(yōu)選情況下,起泡劑含有弱陽離子兩性表面活性劑和水,以及陽離子表面活性劑和兩性表面活性劑中的至少一種;本發(fā)明的發(fā)明人在研究中還進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),弱陽離子兩性表面活性劑(具體如下所述)和陽離子表面活性劑配合使用時,能夠明顯提高泡沫穩(wěn)定性和明顯降低泡沫的腐蝕率;弱陽離子兩性表面活性劑、陽離子表面活性劑和兩性表面活性劑配合使用時,能夠進(jìn)一步提高泡沫穩(wěn)定性和降低泡沫的腐蝕率。因此,進(jìn)一步優(yōu)選地,所述起泡劑還至少含有陽離子表面活性劑,更進(jìn)一步優(yōu)選地,所述起泡劑還含有陽離子表面活性劑和兩性表面活性劑。
進(jìn)一步優(yōu)選地,以所述起泡劑的重量為基準(zhǔn),弱陽離子兩性表面活性劑的含量為0.05-3重量%,陽離子表面活性劑的含量為0-1重量%,兩性表面活性劑的含量為0-1重量%,水的含量為95-99.95重量%;更進(jìn)一步優(yōu)選地,以所述起泡劑的重量為基準(zhǔn),弱陽離子兩性表面活性劑的含量為0.25-1重量%,陽離子表面活性劑的含量為0.05-0.3重量%,兩性表面活性劑的含量為0.05-0.3重量%,水的含量為98.4-99.65重量%。
本發(fā)明的起泡劑中,優(yōu)選情況下,弱陽離子兩性表面活性劑為烷基氧化 胺。對于烷基氧化胺的種類沒有特別的限定,可以為本領(lǐng)域常見的各種烷基氧化胺,優(yōu)選情況下,烷基氧化胺的烷基的碳原子數(shù)為10-18,進(jìn)一步優(yōu)選為12-18,更進(jìn)一步優(yōu)選為12-14,例如可以為10、11、12、13、14、15、16、17或18。
優(yōu)選地,烷基氧化胺為烷基二甲基氧化胺、烷基二羥乙基氧化胺和脂肪酰胺丙基氧化胺中的至少一種。
對于烷基二甲基氧化胺的種類沒有特別的限定,可以為本領(lǐng)域常見的各種烷基二甲基氧化胺,優(yōu)選情況下,烷基二甲基氧化胺為十二烷基二甲基氧化胺、十四烷基二甲基氧化胺、十六烷基二甲基氧化胺和十八烷基二甲基氧化胺中的至少一種。
對于烷基二羥乙基氧化胺的種類沒有特別的限定,可以為本領(lǐng)域常見的各種烷基二羥乙基氧化胺,優(yōu)選情況下,烷基二羥乙基氧化胺為十二烷基二羥乙基氧化胺、十四烷基二羥乙基氧化胺、十六烷基二羥乙基氧化胺和十八烷基二羥乙基氧化胺中的至少一種。
對于脂肪酰胺丙基氧化胺的種類沒有特別的限定,可以為本領(lǐng)域常見的各種脂肪酰胺丙基氧化胺,優(yōu)選情況下,脂肪酰胺丙基氧化胺為十八酰胺丙基氧化胺、椰油酰胺丙基氧化胺和月桂酰胺丙基氧化胺中的至少一種。
本發(fā)明的起泡劑中,對于陽離子表面活性劑的種類沒有特別的限定,可以為本領(lǐng)域常見的各種陽離子表面活性劑,優(yōu)選情況下,陽離子表面活性劑為烷基鹵化銨,進(jìn)一步優(yōu)選地,烷基鹵化銨的烷基的碳原子數(shù)為12-18,例如可以為10、11、12、13、14、15、16、17或18。
優(yōu)選地,烷基鹵化銨為烷基氯化銨和/或烷基溴化銨,進(jìn)一步優(yōu)選為烷基三甲基氯化銨、烷基三甲基溴化銨、烷基三乙基氯化銨、烷基三乙基溴化銨、烷基二甲基芐基氯化銨和烷基二甲基芐基溴化銨中的至少一種。更進(jìn)一步優(yōu)選為十二烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基 氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨、十二烷基三乙基氯化銨、十四烷基三乙基氯化銨、十六烷基三乙基氯化銨、十八烷基三乙基氯化銨和十二烷基二甲基芐基氯化銨中的至少一種。
本發(fā)明的起泡劑中,對于兩性表面活性劑的種類沒有特別的限定,可以為本領(lǐng)域常見的各種兩性表面活性劑,優(yōu)選情況下,兩性表面活性劑為烷基二甲基甜菜堿和/或烷基羥乙基磺基甜菜堿;進(jìn)一步優(yōu)選地,烷基二甲基甜菜堿和烷基羥乙基磺基甜菜堿的烷基的碳原子數(shù)為12-20,更進(jìn)一步優(yōu)選為12-14,例如可以為12、13、14、15、16、17、18、19或20。
優(yōu)選地,兩性表面活性劑為十二烷基二甲基甜菜堿、十四烷基二甲基甜菜堿、十二烷基羥乙基磺基甜菜堿和十四烷基羥乙基磺基甜菜堿中的至少一種。
本發(fā)明的起泡劑中,對于醇的種類沒有特別的限定,可以為本領(lǐng)域常見的各種醇,優(yōu)選情況下,醇為一元醇,進(jìn)一步優(yōu)選地,醇的碳原子數(shù)為1-14,更進(jìn)一步優(yōu)選為8-12,例如可以為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14。其中,所述醇再進(jìn)一步優(yōu)選為月桂醇。
第二方面,本發(fā)明提供了一種起泡劑的制備方法,該方法包括:在攪拌條件下,將起泡劑的各組分混合至完全溶解。
第三方面,本發(fā)明提供了一種泡沫氣驅(qū)的方法,所述方法包括:向油藏中注入含有弱陽離子兩性表面活性劑的起泡劑和氣體進(jìn)行泡沫調(diào)剖、驅(qū)油。
本發(fā)明的方法中,優(yōu)選情況下,所述起泡劑含有弱陽離子兩性表面活性劑和水,且以所述起泡劑的重量為基準(zhǔn),弱陽離子兩性表面活性劑的含量為0.05-3重量%,水的含量為97-99.95重量%;進(jìn)一步優(yōu)選地,以所述起泡劑的重量為基準(zhǔn),弱陽離子兩性表面活性劑的含量為0.25-1重量%,水的含量為99-99.75重量%。
對于弱陽離子兩性表面活性劑的描述,請參見前述相應(yīng)描述,在此不再 贅述。
本發(fā)明的方法中,優(yōu)選情況下,所述起泡劑為本發(fā)明所述的起泡劑。
本發(fā)明的方法中,優(yōu)選情況下,所述氣體為空氣、氮?dú)饣蚨趸肌?/p>
本發(fā)明的方法中,優(yōu)選情況下,起泡劑的注入量為0.01-2pv,進(jìn)一步優(yōu)選為0.1-0.6pv;氣體的注入量為0.01-2pv,進(jìn)一步優(yōu)選為0.1-0.6pv。
本發(fā)明的方法中,優(yōu)選情況下,油藏的礦化度為0-1.5×105mg/l,鈣離子含量為0-104mg/l,鈣離子含量為0-104mg/l。
實(shí)施例
以下將通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。如無特別說明,各實(shí)施例中所用的試劑均可商購獲得,各方法均為本領(lǐng)域常用的方法。
起泡劑的起泡性能評價方法及空氣泡沫腐蝕性評價方法如下:
(1)起泡性能評價方法
將100ml起泡劑加入到waring-blender混調(diào)器中,以3500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌1分鐘,然后倒入1000ml量筒中。計量起泡劑的起泡體積,并以量筒中泡沫體積減小50%時的時間作為泡沫半衰期。
(2)空氣泡沫腐蝕性評價方法
將配制好的起泡劑(或空白水)300ml,加入到容積為500ml的不銹鋼高壓容器(容器耐壓50mpa)中,將n80的腐蝕試片洗凈、烘干、稱重(重量為a0),并測量試片的表面積(表面積為s),然后懸掛于容器內(nèi)的塑料支架上,試片沒入起泡劑(或空白水)中的深度大于1cm。通過空氣壓縮機(jī)向容器內(nèi)壓入空氣至壓力達(dá)到10mpa。將容器完全密封后,放置于80℃恒溫箱中。恒溫7d后,取出壓力容器,冷卻、放壓,取出試片。采用洗液對試片表面進(jìn)行清洗去除腐蝕產(chǎn)物后、洗凈、烘干,稱重(重量為a1)。腐蝕速率按失重法進(jìn)行計算。
腐蝕速率=(a1-a0)/(168·s)
以300ml不加起泡劑的空白水在相同條件下進(jìn)行空白對比試驗,按上述方式計算空白腐蝕速率,則起泡劑的緩蝕率計算公式為:
起泡劑緩蝕率=(空白腐蝕速率-起泡劑腐蝕速率)/空白腐蝕速率*100%
實(shí)施例1
(1)將5g十二烷基二甲基氧化胺、1.5g十二烷基三甲基氯化銨、1.5g十二烷基二甲基甜菜堿、0.25g月桂醇加入蒸餾水中至500ml,攪拌30min至完全溶解,得到500ml起泡劑。
(2)取100ml測定起泡劑的起泡體積和泡沫半衰期。起泡劑的起泡體積為860ml,泡沫半衰期為225min;另取300ml起泡劑和300ml蒸餾水分別進(jìn)行腐蝕速率的測定,蒸餾水和起泡劑的腐蝕速率分別為6.137g/(m2.h)和0.0072g/(m2.h),起泡劑的緩蝕率為99.88%。
實(shí)施例2
(1)將2.5g十八烷基二甲基氧化胺、0.8g十二烷基三乙基氯化銨、0.8g十四烷基二甲基甜菜堿、0.15g正癸醇加入蒸餾水中至500ml,攪拌30min至完全溶解,得到500ml起泡劑。
(2)取100ml測定起泡劑的起泡體積和泡沫半衰期。起泡劑的起泡體積為850ml,泡沫半衰期為190min;另取300ml起泡劑和300ml蒸餾水分別進(jìn)行腐蝕速率的測定,蒸餾水和起泡劑的腐蝕速率分別為6.137g/(m2.h)和0.0081g/(m2.h),起泡劑的緩蝕率為99.87%。
實(shí)施例3
(1)將1.25g十二烷基二羥乙基氧化胺、0.25g十二烷基二甲基芐基氯 化銨、0.25g十二烷基羥乙基磺基甜菜堿、0.05g正十一烷醇加入蒸餾水中至500ml,攪拌30min至完全溶解,得到500ml起泡劑。
(2)取100ml測定起泡劑的起泡體積和泡沫半衰期。起泡劑的起泡體積為820ml,泡沫半衰期為165min;另取300ml起泡劑和300ml蒸餾水分別進(jìn)行腐蝕速率的測定,蒸餾水和起泡劑的腐蝕速率分別為6.137g/(m2.h)和0.0094g/(m2.h),起泡劑的緩蝕率為99.85%。
實(shí)施例4
(1)將5g十二烷基二甲基氧化胺、1.5g十二烷基三甲基氯化銨、1.5g十二烷基二甲基甜菜堿、0.25g月桂醇加入至礦化水(礦化度為150000mg/l,其中ca2+濃度為10000mg/l,mg2+濃度為2000mg/l)中至500ml,攪拌30min至完全溶解,得到500ml起泡劑。
(2)取100ml測定起泡劑的起泡體積和泡沫半衰期。起泡劑的起泡體積為740ml,泡沫半衰期為170min;另取300ml起泡劑和300ml礦化水(礦化度為150000mg/l,其中ca2+濃度為10000mg/l,mg2+濃度為2000mg/l)分別進(jìn)行腐蝕速率的測定,礦化水和起泡劑的腐蝕速率分別為7.62g/(m2.h)和1.04g/(m2.h),起泡劑的緩蝕率為86.35%。
實(shí)施例5
(1)將2.6g十六烷基二甲基氧化胺、0.7g十四烷基三甲基氯化銨、0.7g十四烷基羥乙基磺基甜菜堿、0.15g正戊醇加入至礦化水(礦化度為150000mg/l,其中ca2+濃度為10000mg/l,mg2+濃度為2000mg/l)中至500ml,攪拌30min至完全溶解,得到500ml起泡劑。
(2)取100ml測定起泡劑的起泡體積和泡沫半衰期。起泡劑的起泡體積為710ml,泡沫半衰期為155min;另取300ml起泡劑和300ml礦化水(礦 化度為150000mg/l,其中ca2+濃度為10000mg/l,mg2+濃度為2000mg/l)分別進(jìn)行腐蝕速率的測定,礦化水和起泡劑的腐蝕速率分別為7.62g/(m2.h)和1.10g/(m2.h),起泡劑的緩蝕率為85.56%。
實(shí)施例6
(1)將1.3g月桂酰胺丙基氧化胺、0.3g十四烷基三乙基氯化銨、0.3g十二烷基二甲基甜菜堿、0.08g正壬醇加入至礦化水(礦化度為150000mg/l,其中ca2+濃度為10000mg/l,mg2+濃度為2000mg/l)中至500ml,攪拌30min至完全溶解,得到500ml起泡劑。
(2)取100ml測定起泡劑的起泡體積和泡沫半衰期。起泡劑的起泡體積為700ml,泡沫半衰期為145min;另取300ml起泡劑和300ml礦化水(礦化度為150000mg/l,其中ca2+濃度為10000mg/l,mg2+濃度為2000mg/l)分別進(jìn)行腐蝕速率的測定,礦化水和起泡劑的腐蝕速率分別為7.62g/(m2.h)和1.21g/(m2.h),起泡劑的緩蝕率為84.12%。
實(shí)施例7
按照實(shí)施例4的方法,不同的是,將0.25g十二烷基二甲基氧化胺、0.1g十二烷基三甲基氯化銨、0.1g十二烷基二甲基甜菜堿、0.5g月桂醇加入至礦化水(礦化度為150000mg/l,其中ca2+濃度為10000mg/l,mg2+濃度為2000mg/l)中至500ml,攪拌30min至完全溶解,得到500ml起泡劑。
起泡劑的起泡體積為510ml,泡沫半衰期為121min;礦化水和起泡劑的腐蝕速率分別為7.62g/(m2.h)和1.55g/(m2.h),起泡劑的緩蝕率為79.66%。
實(shí)施例8
按照實(shí)施例4的方法,不同的是,起泡劑中不含有十二烷基二甲基甜菜 堿,即將5g十二烷基二甲基氧化胺、1.5g十二烷基三甲基氯化銨、0.25g月桂醇加入至礦化水中至500ml。
起泡劑的起泡體積為690ml,泡沫半衰期為135min;礦化水和起泡劑的腐蝕速率分別為7.62g/(m2.h)和1.12g/(m2.h),起泡劑的緩蝕率為85.3%。
實(shí)施例9
按照實(shí)施例4的方法,不同的是,起泡劑中不含有十二烷基三甲基氯化銨,即將5g十二烷基二甲基氧化胺、1.5g十二烷基二甲基甜菜堿、0.25g月桂醇加入至礦化水中至500ml。
起泡劑的起泡體積為685ml,泡沫半衰期為130min;礦化水和起泡劑的腐蝕速率分別為7.62g/(m2.h)和1.25g/(m2.h),起泡劑的緩蝕率為83.6%。
實(shí)施例10
按照實(shí)施例4的方法,不同的是,起泡劑中不含有十二烷基三甲基氯化銨和十二烷基二甲基甜菜堿,即將5g十二烷基二甲基氧化胺、0.25g月桂醇加入至礦化水中至500ml。
起泡劑的起泡體積為680ml,泡沫半衰期為118min;礦化水和起泡劑的腐蝕速率分別為7.62g/(m2.h)和1.46g/(m2.h),起泡劑的緩蝕率為80.84%。
實(shí)施例11
按照實(shí)施例4的方法,不同的是,起泡劑中不含有月桂醇,即將5g十二烷基二甲基氧化胺、1.5g十二烷基三甲基氯化銨、1.5g十二烷基二甲基甜菜堿加入至礦化水中至500ml。
起泡劑的起泡體積為730ml,泡沫半衰期為105min;礦化水和起泡劑的腐蝕速率分別為7.62g/(m2.h)和1.13g/(m2.h),起泡劑的緩蝕率為85.17%。
對比例1
按照實(shí)施例4的方法,不同的是,起泡劑中不含有十二烷基二甲基氧化胺,即將1.5g十二烷基三甲基氯化銨、1.5g十二烷基二甲基甜菜堿、0.25g月桂醇加入至礦化水中至500ml。
起泡劑的起泡體積為490ml,泡沫半衰期為90min;礦化水和起泡劑的腐蝕速率分別為7.62g/(m2.h)和3.15g/(m2.h),起泡劑的緩蝕率為58.66%。
對比例2
按照實(shí)施例4的方法,不同的是,將15g十二烷基苯磺酸鈉加入至礦化水中至500ml,攪拌30min至完全溶解,得到500ml起泡劑。
起泡劑的起泡體積為230ml,泡沫半衰期為15min;礦化水和起泡劑的腐蝕速率分別為7.62g/(m2.h)和7.24g/(m2.h),起泡劑的緩蝕率為5%。
將實(shí)施例4-11與對比例1-2的數(shù)據(jù)比較可知,本發(fā)明的起泡劑,能夠明顯提高發(fā)泡性、泡沫穩(wěn)定性和明顯降低泡沫的腐蝕率。
將實(shí)施例4與實(shí)施例7的數(shù)據(jù)比較可知,以起泡劑的重量為基準(zhǔn),弱陽離子兩性表面活性劑的含量為0.25-1重量%,陽離子表面活性劑的含量為0.05-0.3重量%,兩性表面活性劑的含量為0.05-0.3重量%,醇的含量為0.01-0.05重量%時,能夠進(jìn)一步提高發(fā)泡性、泡沫穩(wěn)定性和進(jìn)一步降低泡沫的腐蝕率。
將實(shí)施例4與實(shí)施例8-11的數(shù)據(jù)比較可知,起泡劑中同時含有弱陽離子兩性表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑、醇和水時,能夠進(jìn)一步提高發(fā)泡性、泡沫穩(wěn)定性和進(jìn)一步降低泡沫的腐蝕率;且起泡劑中弱陽離子兩性表面活性劑和陽離子表面活性劑具有明顯較好的配合協(xié)同作用。
實(shí)施例12
本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的泡沫驅(qū)的方法。
采用人造巖心(巖心規(guī)格為4.5*4.5*30cm,滲透率為1000md),在溫度80℃條件下進(jìn)行模擬實(shí)驗。模擬實(shí)驗采用中原原油、礦化水(礦化度為150000mg/l,其中ca2+濃度為10000mg/l,mg2+濃度為2000mg/l)。按照巖心驅(qū)替一般程序進(jìn)行實(shí)驗:首先將巖心抽真空并注入水至飽和,然后注入油至飽和;在將巖心老化7d后進(jìn)行水驅(qū),在水驅(qū)含水率為90%后,注入0.15pv實(shí)施例4得到的起泡劑,然后再注入0.15pv的空氣,繼續(xù)水驅(qū)至含水率為100%??諝馀菽?qū)的實(shí)驗結(jié)果如圖1所示。實(shí)驗結(jié)果表明在水驅(qū)含水率達(dá)到90%后,注入0.3pv空氣泡沫體系,含水率由90%下降為55%,空氣泡沫提高采收率的數(shù)值為17.0%。
實(shí)施例13-19
按照實(shí)施例12的方法,不同的是,使用的起泡劑分別為實(shí)施例5-11得到的起泡劑。
對于實(shí)施例13-19,實(shí)驗結(jié)果表明:在水驅(qū)含水率達(dá)到90%后,注入0.3pv空氣泡沫體系,含水率由90%分別下降為65%、72%、82%、78%、77%、83%、74%,空氣泡沫提高采收率的數(shù)值分別為15.8%、13.2%、7.8%、8.2%、7.6%、6.8%、9.2%。
實(shí)施例20
按照實(shí)施例12的方法,不同的是,使用的起泡劑的制備方法如下:將5g十二烷基二甲基氧化胺加入至礦化水(礦化度為150000mg/l,其中ca2+濃度為10000mg/l,mg2+濃度為2000mg/l)中至500ml,攪拌30min至完全溶解,得到500ml起泡劑。
實(shí)驗結(jié)果表明:在水驅(qū)含水率達(dá)到90%后,注入0.3pv空氣泡沫體系,含水率由90%下降為83%,空氣泡沫提高采收率的數(shù)值為6%。
對比例3
按照實(shí)施例12的方法,不同的是,使用的起泡劑為對比例1得到的起泡劑。
實(shí)驗結(jié)果表明:在水驅(qū)含水率達(dá)到90%后,注入0.3pv空氣泡沫體系,含水率由90%下降為85%,空氣泡沫提高采收率的數(shù)值為3.1%。
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,但是,本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié),在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型,這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
另外需要說明的是,在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合,為了避免不必要的重復(fù),本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外,本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合,只要其不違背本發(fā)明的思想,其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。