一種含有脂肽生物表面活性劑的複合驅油體系及其應用的製作方法
2023-10-18 04:46:24
專利名稱：一種含有脂肽生物表面活性劑的複合驅油體系及其應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種油田開發驅油體系，具體涉及由脂肽生物表面活性劑、重烷基苯磺酸鹽表面活性劑及鹼構成的複合驅油體系。
背景技術：
石油作為戰略資源，對每個國家的意義不言而喻。隨著原油資源的消耗和原油共需矛盾的加劇，對油藏進行深入開發的技術需求日益高漲。在石油開採初期，利用地層的天然能量進行開採稱為一次採油；天然能量枯竭後，通過向油藏中注水、注氣，補充能量進行開採稱為二次採油。普遍認為，經歷一、二次採油後，還有約70%的原油殘留於地層中。利用物理、化學和生物方法對於這部分原油進行開發稱為三次採油。三次採油技術目前已成為我國提高原油採收率的重要技術手段。在三次採油技術中，鹼驅、聚合物驅和表面活性劑驅都見到了較好的增油效果。但是，由於成本過高、或傷害地層或存在環境問題等原因，極大限制了這些技術的推廣應用。 近年來，鹼/表面活性劑/聚合物三元複合體系的研究及應用倍受關注，該技術利用其中組分與原油之間多種作用並具有的協同效應，可大幅提高原油採收率。為了達到大幅度提高原油採收率的效果，現有的三元複合體系中一般使用一種或幾種高濃度的化學合成表面活性劑及高濃度的強鹼。關於傳統的三元複合驅的優缺點很多專著和文獻有過敘述，其驅油效果目前為止是值得肯定的，缺點主要是鹼、化學合成表面活性劑對地層的汙染和損傷。Banat指出，使用化學合成表面活性劑驅油是「危險的、昂貴的， 並且會留下我不希望留下的、難以除去、對環境會產生不利影響的殘留物」。由於重烷基苯磺酸鹽屬於陰離子表面活性劑，耐鹽性差，而地層水離子強度很高，且含大量鈣、鎂離子，在複合驅中單獨使用重烷基苯磺酸鹽對地層水耐受性較差。普遍認為鹼對地層、生產設備有較大危害。鹼濃度較高的三元複合驅體系的現場應用結果表明，以NaOH為鹼劑的三元複合驅體系常會造成生產井出現卡泵、堵塞、採出油量上升的同時產液量卻明顯下降等現象，導致產能衰退。在驅替過程中也出現管線腐蝕與結垢的問題。鹼的應用對複合驅有一定的負面影響。綜上所述，現有體系主要存在以下缺陷1)化學合成表面活性劑成本較高、供應短缺，影響規模性應用；2)化學合成表面活性劑在自然界中難以降解，造成環境汙染；3)鹼能引起地層粘土分散和運移，導致地層滲透率下降；與油層流體及巖石礦物反應，形成鹼垢，對地層造成傷害，同時井筒結垢還會嚴重影響油井正常生產；4)高濃度鹼的應用能引起採油設備的嚴重腐蝕；5)鹼會大幅度降低聚合物的粘彈性，影響聚合物驅油作用效果；6)針對地層水鹽度較高的環境，現有體系活性範圍窄，現場應用控制難度大。研究和實踐證實，生物表面活性劑不但具有環保、成本低等特點，而且還具有以下優良性能易溶於地層水和注入水，在油水界面上具有良好的界面活性，具有很好的分散原油的能力，能明顯降低油 水界面張力，形成膠束溶液，使烴乳化；改變巖石表面的潤溼性；在油層巖石表面吸附量較少。因此，近年來生物表面活性劑的研究和應用頗受關注，發展潛力巨大。
發明內容
本發明的要解決的技術問題是提供一種用脂肽生物表面活性劑製成的驅油體系， 同時提供這種本發明的技術方案是，一種含有脂肽生物表面活性劑的複合驅油體系，所述複合驅油體系包括以下成分脂肽生物表面活性劑6 120mg/L、重烷基苯磺酸鹽0. 01 0. 3w/
和鹼 0. 5 5w/v%。在一個優選的實施方案中，所述脂肽生物表面活性劑為12 60mg/L，重烷基苯磺酸鹽為 0. 01 0. 15w/v%，鹼 0. 8 1. 2w/v%。根據本發明的含有脂肽生物表面活性劑的複合驅油體系，優選的是，所述鹼選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉中的一種。更優選地是，所述鹼為氫氧化鈉。進一步地，所述複合驅油體系還可包括聚合物。作為優選，所述聚合物的含量可以為0. 08 0. 20W/v%。在實際應用中，如需要增加複合驅油體系的粘度，可在複合驅油體系中加入合適比例的聚合物，以便進一步擴大體系的波及體積進而提高採油率。脂肽生物表面活性劑可由芽孢桿菌類微生物發酵製備而得。得到的脂肽生物表面活性劑中的脂肽含量為80-150mg/L。進一步地，所述芽孢桿菌為菌株編號為CGMCC1. 1470的枯草芽孢桿菌。本發明還提供了上述含有脂肽生物表面活性劑的複合驅油體系在油田開發中的應用。在本發明的體系中，利用脂肽生物表面活性劑和重烷基苯磺酸鹽表面活性劑的協同效應，提高了複合體系的界面活性，同時大幅度降低了重烷基苯磺酸鹽表面活性劑的用量和強鹼的用量；生物表面活性劑還可以改變巖石表面的電荷性質，減少化學表面活性劑在地層中的損失。本發明複合驅油體系可以在較低的表面活性劑用量和鹼用量情況下使原油與體系界面張力達到超低，儲層巖石潤溼性向親水方向轉化，最終使被捕集在地層孔隙中處於分散狀態的油滴或油珠脫離毛細管力的束縛，聚集並形成可以連續流動原油而被採出ο本發明開發了一種由脂肽生物表面活性劑、重烷基苯磺酸鹽表面活性劑及鹼構成的複合驅油體系，克服了現有複合體系存在的缺陷。與現有體系比較，本發明體系具有如下突出的優點將脂肽生物表面活性劑引入到現有複合體系中，明顯地降低了鹼、重烷基苯磺酸鹽表面活性劑的用量，同時進一步加強了體系的界面活性，進一步增大了體系的活性範圍，更易於控制和應用。由於降低了強鹼和化學表面活性劑的用量，減輕了地層傷害，減弱了設備腐蝕，降低了環境汙染，因此本發明體系更有利於促進規模化工業應用。
具體實施例方式脂肽生物表面活性劑的製備
脂肽生物表面活性劑由枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis (保藏號CGMCC1. 1470) 在30°C下培養發酵生產。培養基由清水配置，成分見表1。表1製備脂肽生物表面活性劑的培養基組成
權利要求
1.一種含有脂肽生物表面活性劑的複合驅油體系，其特徵在於所述複合驅油體系包括以下成分脂肽生物表面活性劑6 120mg/L、重烷基苯磺酸鹽0. 01 0. 30W/V%和鹼0.5 5w/v%。
2.根據權利要求1所述的含有脂肽生物表面活性劑的複合驅油體系，其特徵在於所述脂肽生物表面活性劑為12 60mg/L，重烷基苯磺酸鹽為0. 01 0. 15W/V%，鹼0. 8 1.2w/v%0
3.根據權利要求1所述的含有脂肽生物表面活性劑的複合驅油體系，其特徵在於所述鹼選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉中的一種。
4.根據權利要求1所述的含有脂肽生物表面活性劑的複合驅油體系，其特徵在於所述鹼為氫氧化鈉。
5.根據權利要求1所述的含有脂肽生物表面活性劑的複合驅油體系，其特徵在於所述複合驅油體系包括聚合物。
6.根據權利要求5所述的含有脂肽生物表面活性劑的複合驅油體系，其特徵在於所述聚合物的含量為0. 08 0. 20w/v%。
7.根據權利要求1所述的含有脂肽生物表面活性劑的複合驅油體系，其特徵在於所述脂肽生物表面活性劑中的脂肽含量為80-150mg/L。
8.根據權利要求1所述的含有脂肽生物表面活性劑的複合驅油體系，其特徵在於所述脂肽生物表面活性劑由芽孢桿菌類微生物發酵製備。
9.根據權利要求7所述的含有脂肽生物表面活性劑的複合驅油體系，其特徵在於所述芽孢桿菌為菌株編號為CGMCC 1. 1470的枯草芽孢桿菌。
10.權利要求1所述的複合驅油體系在油田開發中的應用。
全文摘要
本發明提供了一種含有脂肽生物表面活性劑的複合驅油體系，所述複合驅油體系包括以下成分脂肽生物表面活性劑6～120mg/L、重烷基苯磺酸鹽0.01～0.30w/v％和鹼0.5～5w/v％。本發明將脂肽生物表面活性劑引入到現有複合體系中，明顯地降低了鹼、重烷基苯磺酸鹽表面活性劑的用量，同時進一步加強了體系的界面活性，進一步增大了體系的活性範圍，更易於控制和應用。
文檔編號E21B43/22GK102153998SQ20111004110
公開日2011年8月17日 申請日期2011年2月18日 優先權日2011年2月18日
發明者劉金峰, 楊世忠, 牟伯中, 秦慧 申請人:華東理工大學