驅滲型採油劑用組合物及驅滲型採油劑的製作方法

2024-04-07 11:54:05

專利名稱：驅滲型採油劑用組合物及驅滲型採油劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種驅滲型採油劑用組合物以及含有該驅滲型採油劑用組合物的驅滲型採油剤，屬於石油開採技術領域。
背景技術：
目前世界上大多數油田都已進入開採中後期，油藏經歷了一次採油和二次採油後，仍有超過60%的石油地質儲量殘留在油藏的巖石孔隙中。目前，三次採油方法很多，表面活性劑在三次採油中得到人們的普遍重視，由於使用表面活性劑可降低油水間的界面張力，減小毛細管中殘餘油的滯留力，因而驅油效率較高。雖然表面活性劑的種類非常多，但由於原油成分複雜，又要考慮地層吸附損失，所以，真正能應用到三次採油中的表面活性劑不多。目前國內外研製開發的驅油用表面活性劑主要是陰離子磺酸鹽(石油磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽等)和羧酸鹽以及非離子表面活性剤。石油磺酸鹽雖已被廣泛使用，但由於其有效成分芳香族化合物的比例很小，所以使用濃度較高。早期的表面活性劑在低滲油藏滲吸驅油的採收率一般低於5 %，並且採油速度較慢，使得滲吸採油在油田應用中的效果受到限制。特別由於低滲油藏儲集空間物理性質的複雜性和特殊性，決定了滲吸效果控制著低滲油藏水驅開發動態與開發效果，而現場所採用的表面活性劑對滲吸驅油效果的影響將決定著措施成敗。CNlO 1955767A公開了ー種用於三次採油化學驅油劑的雙子表面活性劑及其製備方法。通過該雙子表面活性劑用天然巖芯通過驅油模擬試驗評價了ニ元複合體系的驅油效果，在空氣中滲透率在459-1563 μ m2的範圍內，屬於中、高滲油藏，採收率在18. 7% -20. 4%之間。CN101445722A公開了ー種適合於低滲油田用表面活性劑驅油劑，其中各組分的重量百分比為重烷基苯磺酸鹽或α -烯烴磺酸鹽為38-70%，陰離子磺酸鹽Gmini型表面活性劑為5-8%，非離子表面活性劑為5-15%，有機溶劑為2-5%，水為18-50%，所述的陰離子磺酸鹽Gmini型表面活性劑是5，5』 - ニ壬基_2，2』 -(一縮ニこニ醇氧基)雙苯磺酸鹽、5, 5』 _ _■壬基-2,2』 - ( _.縮ニ乙_■醇氧基)雙苯橫酸鹽或者5, 5』 _ _■壬基-2,2』 - ( ニ縮四こニ醇氧基)雙苯磺酸鹽中的一種或其任意混合物；非離子表面活性劑是壬基酚聚環氧こ烯醚、山梨醇聚氧こ烯醚、甘油脂肪酸酯和失水山梨醇脂肪酸酯中的ー種或ー種以上的混合物；有機溶劑為異丙醇、正丁醇、異丁醇中的ー種或ー種以上的混合物。該驅油劑在較高溫度下(80°C )可有效降低油水界面張カ達到10_3mN/m，與聚合物形成的ニ元複合驅體系可提高採收率約20% OOIP以上。CN1865392A公開了ー種應用於三次採油的高效復配驅油劑，按重量百分比該驅油劑包括50-70 %石油磺酸鹽，15-25 %非離子表面活性剤，5-10 %陰離子表面活性剤，2-5 %有機溶剤，O. 1-3%氯化鈉和5-25%水。所述非離子表面活性劑為壬基酚聚環氧こ烷醚、山梨醇聚氧こ烯醚、甘油脂肪酸酷、失水山梨醇脂肪酸酯中的ー種或ー種以上的混合物。所述陰尚子表面活性劑為十TK燒基硫酸納、十_■燒基硫酸納、十_■燒基苯橫酸納、硬脂酸納中的ー種或ー種以上的混合物。水驅後利用該驅油劑與聚丙烯醯胺聚合物進行ニ元複合驅提高採收率20%以上，聚丙烯醯胺聚合物驅後ニ元複合驅提高採收率10%以上。雖然已經有很多表面活性劑用作驅油劑，但是由於低滲透油藏儲層孔隙小、喉道細、比表面積大、固液表面分子力作用和原油邊界層厚等因素影響，原油採收率還是較低。如何提高低滲油藏中的採收率，仍然是ー個亟待解決的技術問題。

發明內容
為解決上述技術問題，本發明的目的是提供ー種性 能良好、採收率較高的驅滲型採油劑用組合物及驅滲型採油劑及其製備方法和在採油過程中的應用，克服現有技術原油採收率較低的缺陷，特別是低滲油藏的原油採收率較低的缺陷。為達到上述目的，本發明提供了一種驅滲型採油劑用組合物，其中，所述驅滲型採油劑用組合物含有主劑、輔劑、無機鹼金屬鹽，其中，所述主劑為聚丙烯酸鹽，其包括聚丙烯酸鉀、聚丙烯酸鈉、聚甲基丙烯酸鈉和聚丙烯酸銨中的一種或幾種的組合，所述輔劑為聚天冬氨酸、聚天冬氨酸鹽和聚氧こ烯山梨醇酐單油酸酯等中的一種或幾種的組合，其中，以所述驅滲型採油劑用組合物的總量為基準，所述主劑的含量為O. 5-45重量％，所述輔劑的含量為O. 5-50重量％,所述無機鹼金屬鹽的含量為5-99重量％。在上述驅滲型採油劑用組合物中，根據本發明提供的上述各組分的含量即可實現本發明的目的，優選地，以所述驅滲型採油劑用組合物的總量為基準，所述主劑的含量為1-40重量％，更優選為2-39重量％。在上述驅滲型採油劑用組合物中，優選地，以所述驅滲型採油劑用組合物的總量為基準，所述輔劑的含量為1-40重量％，更優選為2-37重量％。在上述驅滲型採油劑用組合物中，優選地，以所述驅滲型採油劑用組合物的總量為基準，所述無機鹼金屬鹽的含量為20-98重量％,更優選為24-96重量％。在上述驅滲型採油劑用組合物中，根據本發明提供的上述各組分的含量已經能夠較好的實現本發明的目的，優選地，所述主劑與所述輔劑的質量比為O. 1-10 1，更優選為
O.3-7 I。通過採用該優選技術方案，可以進ー步提高所述驅滲型採油劑用組合物的效果O在上述驅滲型採油劑用組合物中，優選地，所述聚丙烯酸鹽為聚丙烯酸鈉等。在上述驅滲型採油劑用組合物中，所述聚丙烯酸鈉可以為本領域技術人員已知的能夠用作水處理劑的聚丙烯酸鈉均可實現本發明目的，可以直接使用，也可以以其溶液形式使用。優選地，所述聚丙烯酸鈉為符合HG/T 2838-1997化工行業標準的聚丙烯酸鈉。例如固含量為彡30重量％，游離單體(以CH2 = CH-COOH計)含量為O. 5-1重量％，pH值為6-8的聚丙烯酸鈉。更優選地，採用固含量為30-50重量％的聚丙烯酸鈉實現本發明目的的效果更佳。在本發明中，聚丙烯酸鈉的固含量和pH值與HG/T2838-1997化工行業標準中固含量和pH值的含義相同。需要說明的是，當本發明中各種成分以其溶液形式使用時，其用量以其中的有效成分計。如使用上述化工行業標準的聚丙烯酸鈉時，聚丙烯酸鈉的用量以其固含量計算。在上述驅滲型採油劑用組合物中，所述聚天冬氨酸鹽可以是本領域技術人員已知的能夠具有阻垢分散作用的各種聚天冬氨酸鹽中的一種或幾種的組合，均可實現本發明目的。優選地，所述聚天冬氨酸鹽包括聚天冬氨酸鈉、聚天冬氨酸鉀和聚天冬氨酸銨等中的一種或幾種的組合。在上述驅滲型採油劑用組合物中，所述輔劑可以為聚天冬氨酸和/或聚天冬氨酸鹽中的任意一種與聚氧こ烯山梨醇酐單油酸酯的組合。優選地，所述輔劑為聚天冬氨酸鈉與聚氧こ烯山梨醇酐單油酸酯的組合，二者可以以任意比例混合，均可實現本發明的目的。優選地，所述聚天冬氨酸鈉與所述聚氧こ烯山梨醇酐單油酸酯的質量比為O. 1-3 1，更優選地，為O. 5-2 I。在上述驅滲型採油劑用組合物中，所述聚天冬氨酸鈉可以為本領域技術人員已知的能夠用作水處理劑的聚天冬氨酸鈉均可實現本發明目的，可以直接使用，也可以以其溶液形式使用。優選地，所述聚天冬氨酸鈉為符合HG/T 3822-2006化工行業標準的聚天冬氨酸鈉，例如固含量為彡30重量％，pH值(I重量％水溶液)為8. 5-10. 5的聚天冬氨酸鈉。
更優選地，所述聚天冬氨酸鈉為固含量為> 40重量％,pH值(I重量％水溶液)為9-11的聚天冬氨酸鈉。在本發明中，聚天冬氨酸鈉的固含量和PH值與HG/T 3822-2006化工行業標準中固含量和PH值的含義相同。需要說明的是，使用上述聚天冬氨酸鈉時，聚天冬氨酸鈉的用量以其固含量計算。在上述驅滲型採油劑用組合物中，所述聚氧こ烯山梨醇酐單油酸酯可以為本領域技術人員已知的具有乳化作用的聚氧こ烯山梨醇酐單油酸酯均可實現本發明目的。優選地，採用酸值為彡2. 0mgK0H/g,皂化值為45-55mgK0H/g，羥值為65_80mg KOH/g，氧こ烯基為65-69. 5wt%的聚氧こ烯山梨醇酐單油酸酯實現本發明目的的效果更佳。在上述驅滲型採油劑用組合物中，所述無機鹼金屬鹽可以為本領域技術人員常用的各種鹼金屬元素的鹽中的一種或幾種的組合。例如鈉鹽和/或鉀鹽等。本發明對所述無機鹼金屬鹽的種類也沒有特別的要求，可以為硝酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、磷酸氫鹽、碳酸鹽、碳酸氫鹽和氯化物等中的一種或幾種的組合。優選地，所述無機鹼金屬鹽為鈉鹽，更優選地，所述無機鹼金屬鹽為碳酸氫鈉和氯化鈉，二者可以以任意比例混合，均可實現本發明的目的。優選地，所述碳酸氫鈉和氯化鈉的質量比為1-3 I實現本發明的目的的效果更佳。本發明還提供了一種驅滲型採油劑，該驅滲型採油劑含有水和上述驅滲型採油劑用組合物。在上述的驅滲型採油劑中，所述驅滲型採油劑中水的含量本領域技術人員可以根據實際需要而定。優選地，所述驅滲型採油劑用組合物與溶劑水的質量比為I : 40-3000，更優選地為I : 40-2500。本發明還提供了一種驅滲型採油劑的製備方法，該方法包括將所述驅滲型採油劑用組合物的主劑、輔劑、無機鹼金屬鹽和水混合均勻。優選地，將所述驅滲型採油劑用組合物與水混合均勻後使用。通過採用該優選技術方案，可以進ー步提高本發明所述驅滲型採油劑的使用效果。優選地，本發明所述驅滲型採油劑用組合物的各組分可以與水在臨用前混合均勻。通過採用該優選技術方案，可使運輸和儲存更為方便。在上述的驅滲型採油劑的製備方法中，所述驅滲型採油劑用組合物中各成分與水的混合順序沒有特別要求，可以直接將所述驅滲型採油劑用組合物的各組分與水進行同時、分批或分步混合，只要能得到均勻的混合物即可。水的用量本領域技術人員可以根據實際需要而定。優選地，主劑、輔劑、無機鹼金屬鹽的總量與水的質量比為I : 40-3000，更優選地為 I 40-2500。在上述的驅滲型採油劑的製備方法中，優選地，所述驅滲型採油劑的pH值為6-8。通過採用該優選技術方案，可以進ー步提高所述驅滲型採油劑在使用過程中的穩定性。作為溶劑的水可以為清水和/或油田採出水。在本發明中，所述油田採出水在使用前可以採用本領域技術人員公知的方法(例如GB50428-2007中規定的方法)來對油田採出水進行處理。優選地，所述溶劑水為待使用本發明提供的驅滲型採油劑的油田的採出水，一方面可以節省水資源，另ー方面還可以減輕油田對採出水進行處理的壓力，此外，還保留了地下水層的離子濃度，減小對地層的影響。本發明還提供了上述驅滲型採油劑在採油過程中的應用。該驅滲型採油劑性能良好，原料簡單易得且用量少，將其應用到採油過程中，可有效提高低滲油藏的原油採收率。本發明的發明人通過大量實驗發現，採用聚丙烯酸鹽作為主劑，另外添加具有阻垢分散作用的輔劑和/或具有乳化作用的輔劑製備得到的驅滲型採油劑，能夠在低滲油藏 中得到較好的採收率。這可能由於所述主劑與所述輔劑聯合能夠起到一種協同作用，增強了滲吸、脫油、洗油功能以及擴大波及功能。本發明的驅滲型採油劑對環境友好、無汙染、對地層無傷害；原料簡單易得，在低滲條件下，巖芯模擬實驗滲吸採收率能夠達到34. 47%。
具體實施例方式以下對本發明的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用於說明和解釋本發明，並不用幹限制本發明。以下結合實施例更詳細地說明本發明。以下實施例和對比例中，所述巖芯為天然露頭巖芯；聚丙烯酸鈉由山東省桓臺縣金龍化工有限公司公司生產，牌號為PAAS，其中，固含量為30-50重量％，游離單體(以CH2 = CH-COOH計)含量為O. 5-1重量％，pH值為6_8 ；聚天冬氨酸鈉由山東省桓臺縣金龍化工有限公司生產，牌號為PASP，其中，固含量為彡40重量％，pH值(I重量％水溶液)為9-11 ；聚氧こ烯山梨醇酐單油酸酯由上海秉奇化工科技有限公司生產，牌號為Tween80，酸值為彡2. 0mgK0H/g,皂化值為45_55mgK0H/g，羥值為65_80mgK0H/g，氧こ烯基為65-69. 5wt% ；其他試劑均來自商購。所述採收率根據下列公式計算滲吸採收率=(脫出的原油質量/巖芯中飽和進去的油總質量)X 100%實施例I(I)驅滲型採油劑的製備將O. Ig 聚丙烯酸鈉，O. 02gNaHC03 和 NaCl 混合物(NaHCO3 NaCl = I I (質量比))，O. 03g聚天冬氨酸鈉，O. 02g聚氧こ烯山梨醇酐單油酸酷，以及99. 83g清水或大慶地層模擬水混合均勻，得到IOOg驅滲型採油劑，所述驅滲型採油劑的pH值為6. 8。(2)滲吸脫油實驗採用步驟⑴製備的驅滲型採油劑以及採用45 °C時黏度為IOmPa · s，d =O.8294g/cm3的大慶原油飽和過的巖芯進行靜態滲吸脫油實驗，具體操作參見SY/T6424-2000 「複合驅油體系性能測試方法」和一種常壓脫油瓶(例如ZL201120075849. 7提供的「ー種自吸儀」，將其全文引用到這裡作為參考)。結果如表I所示。表I
權利要求
1.一種驅滲型採油劑用組合物，以重量百分比計，其含有0. 5-45重量％的主劑，0.5-50重量％的輔劑，5-99重量％的無機鹼金屬鹽；其中，所述主劑為聚丙烯酸鹽，其包括聚丙烯酸鉀、聚丙烯酸鈉、聚甲基丙烯酸鈉和聚丙烯酸銨中的一種或幾種的組合，所述輔劑為聚天冬氨酸、聚天冬氨酸鹽和聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯中的一種或幾種的組合。
2.根據權利要求I所述的驅滲型採油劑用組合物，其中，以該驅滲型採油劑用組合物的總量為基準，所述主劑的含量為1-40重量％，所述輔劑的含量為1-40重量％，所述無機鹼金屬鹽的含量為20-98重量％。
3.根據權利要求I或2所述的驅滲型採油劑用組合物，其中，所述主劑與所述輔劑的質量比為0. 1-10 I。
4.根據權利要求I或2所述的驅滲型採油劑用組合物，其中，所述聚天冬氨酸鹽包括聚天冬氨酸鈉、聚天冬氨酸鉀和聚天冬氨酸銨中的一種或幾種的組合。
5.根據權利要求I或2所述的驅滲型採油劑用組合物，其中，所述輔劑為聚天冬氨酸鈉和聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯。
6.根據權利要求5所述的驅滲型採油劑用組合物，其中，所述聚天冬氨酸鈉與所述聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯的質量比為0.1-3 I ;優選地，所述質量比為0.5-2 I。
7.根據權利要求I或2所述的驅滲型採油劑用組合物，其中，所述無機鹼金屬鹽為鈉鹽。
8.根據權利要求I或7所述的驅滲型採油劑用組合物，其中，所述無機鹼金屬鹽為碳酸氫鈉和氯化鈉，且所述碳酸氫鈉和氯化鈉的質量比為1-3 I。
9.一種驅滲型採油劑，該驅滲型採油劑含有水和權利要求1-8中任意一項所述的驅滲型採油劑用組合物。
10.根據權利要求9所述的驅滲型採油劑，其中，所述驅滲型採油劑用組合物與水的質量比為I 40-3000 ;優選地，所述質量比為I 40-2500。
11.權利要求9或10所述的驅滲型採油劑的製備方法，該方法包括將權利要求1-8中任意一項所述的驅滲型採油劑用組合物的主劑、輔劑、無機鹼金屬鹽與水混合均勻的步驟。
12.權利要求9或10所述的驅滲型採油劑在採油過程中的應用。
全文摘要
本發明提供了一種驅滲型採油劑用組合物，以重量百分比計，其含有0.5-45重量％的主劑，0.5-50重量％的輔劑，5-99重量％的無機鹼金屬鹽；其中，所述主劑為聚丙烯酸鹽，其包括聚丙烯酸鉀、聚丙烯酸鈉、聚甲基丙烯酸鈉和聚丙烯酸銨中的一種或幾種的組合，所述輔劑為聚天冬氨酸、聚天冬氨酸鹽和聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯中的一種或幾種的組合。本發明還提供了一種含有上述驅滲型採油劑用組合物的驅滲型採油劑及其製備方法和在採油過程中的應用。本發明提供的驅滲型採油劑原料簡單易得，用量少，特別在低滲條件下具有較高採收率。
文檔編號C09K8/588GK102676144SQ201210144489
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月10日 優先權日2012年5月10日
發明者張翼, 朱友益, 王德虎, 韓大匡, 馬德勝 申請人:中國石油天然氣股份有限公司