一種應用於低滲透油田的吸附抑制劑的製作方法

2023-07-21 02:57:51

專利名稱：：一種應用於低滲透油田的吸附抑制劑的製作方法
技術領域：
：本發明涉及油田採油領域井下注入的一種化學製劑，尤其是一種應用於低滲透油田的吸附抑制劑。
背景技術：
：低滲透砂巖油田多為粉砂巖和細砂巖礦物，油層孔隙半徑小、發育差，粘土含量及泥質含量高，敏感性嚴重、滲流阻力大。該類油層在注水開發過程中，地層滲透率迅速下降的兩個重要原因由於粘土膨脹造成孔隙空間的減小；由於粘土分散及隨流體運移引起喉孔處搭橋。粘土顆粒的膨脹分散並不是各自獨立的過程，本質上是由水分子通過氫鍵吸附在礦物表面形成水化層引起的。水鎖、水敏、水不配伍汙染等地層傷害嚴重，造成注入壓力升高，注不進水，完不成配注，導致油井低產。更為嚴重的是粘土含量高的地層發生膨脹後會造成套管的變形或措斷，造成無法生產。目前使用的黏土穩定劑類型基本為高礦化度無機鹽水(如KCL、NaCL、NH4CL等)和有機聚季胺鹽，應用於低滲透高黏土泥質儲層存在不耐流體衝刷，只有防膨效果不能控制微粒運移，或能控制運移但防膨率不高，造成有效期短等缺點。
發明內容本發明開發一種應用於低滲透油田注水井的高效吸附抑制劑。該劑不僅抑制粘土的膨脹運移；還可使已膨脹的粘土晶格通過化學反應改性後釋放出水分子晶格縮小；該抑制劑吸附性強，抗衝刷，具有一定活性，迅速降低表面張力，改變巖石及粘土礦物表面潤溼性，並且能夠抑制其他物質在巖石礦物表面的吸附，從而提高地層滲流能力，實現降壓增注的目的。本發明採用的技術方案是該應用於低滲透油田的吸附抑制劑包括下列各組份且各組份按質量百分比計0.5%2%雙季銨鹽、0.2%1%的單鏈小陽離子有機聚合物、2%5%無機鹽及0.1%0.3%螯合劑，餘量為水。上述的螯合劑為1,3二胺基丙醇N—甲基磷酸鈉、磷酸二氫鉀或六偏磷酸鈉；雙季銨鹽是具有雙頭基極性基團的陽離子表面活性劑，為乙二亞甲基一雙十六烷基溴化銨；單鏈小陽離子有機聚合物為單鏈小陽離子有機聚合物為三甲胺與烯丙基氯合成的季胺鹽小陽離子；無機鹽氯化鈉、氯化鉀或氯化銨。本發明所具有的有益效果是本發明涉及粘土含量超過10%的低滲透油層的粘土礦物膨脹抑制劑，經室內試驗和現場應用評價，該吸附抑制劑不僅抑制粘土的膨脹運移；還可使己膨脹的粘土粒徑變小，快速消除水鎖傷害。該劑具有一定活性，能迅速降低表面張力，改變巖石及粘土礦物表面潤溼性，能夠抑制表面活性劑及其他物質的吸附損失，降低活性劑驅油成本，改善油水井的導流能力，提高油田開發效果。依據多點吸附、壓縮雙電層、與黏土晶格發生離子交換、活性潤溼等原理，應用於低滲透油藏，抑制了其他物質的吸附，能夠改善油水井的導流能力，提高油田開發效果。本發明中雙季銨鹽和單鏈小陽離子有機聚合物主要由於靜電引力作用、形成氫鍵及疏水作用吸附於巖石表面，既能防止黏土膨脹，又具有表面活性，降低油水界面張力。磷酸鹽類螯合劑能夠螯合多價金屬離子，使其避免與表面活性劑分子反應形成沉澱。由於其電離後能分離成荷負電的大離子，它在巖石礦物表面的吸附增加表面荷負電，促進了陽離子物質的吸附，從而減少表面活性劑的吸附。無機鹽環境有助於吸附抑制劑的吸附，在巖石礦物表面形成抗衝洗的-層納米級保護膜，從而有效抑制其膨脹運移。具體實施例方式下面通過實施例對本發明進行進一步說明。1、對未膨脹粘土的水化膨脹抑制性實驗-按照SY/T5971注水用粘土穩定劑性能評價方法對該吸附抑制劑和普通防膨劑進行了防膨率測定。實驗中所用的抑制劑的組成為0.5%乙二亞甲基_雙十六烷基溴化銨、1%的單鏈小陽離子有機聚合物、3%無機鹽及0.2%六偏磷酸鈉及95.3%的水。吸附抑制劑、普通防膨劑性能評價對比表表1tableseeoriginaldocumentpage5表1中數據表明本發明的吸附抑制劑對粘土的水化膨脹抑制性優於的普通防膨劑。2、對己膨脹粘土的膨脹抑制性實驗:吸附抑制劑、普通防膨劑縮膨劑性能評價對比表表2tableseeoriginaldocumentpage53、對表面活性劑吸附損失的抑制性實驗實驗中所用的抑制劑的組成為1%乙二亞甲基一雙十六垸基溴化銨、0.2%的單鏈小陽離子有機聚合物、5%氯化銨、0.2%六偏磷酸鈉及93.6%的水。競爭劑與非離子表活劑FB的競爭能力表3tableseeoriginaldocumentpage5注吸附劑為鈉蒙脫土、粉砂巖；液固比為30:1。試驗表明，對表面活性劑的吸附損失起主要作用的是只佔巖石礦物很少部分的黏土(蒙脫土、伊利土和高嶺土等)、碳酸鹽等膠結物。黏土礦物具有選擇吸附性，因此可以通過加入低廉的、吸附能力強的有機物，使其與表面活性劑競爭吸附位置，時期首先被吸附於巖石礦物上而優先佔據吸附位，從而減少主劑——表面活性劑的吸附量。應用1%該抑制劑可以減少表面活性劑單位吸附損失0.lmg/ml。4、油砂潤溼性實驗實驗中所用的抑制劑的組成為2%乙二亞甲基一雙十六烷基溴化銨、0.5%的單鏈小陽離子有機聚合物、2%氯化鉀、0.2%磷酸二氫鉀及95.3%的水。1)浸泡實驗對比將朝陽溝油田原油樣品與石英砂充分混合攪拌後，老化數天後，分別放入自來水、P扁D驅油劑、ly。CYA-I溶液中觀察洗油效果，溶液與油砂混合接觸後，現象見表4。浸泡實驗對比表表4油砂浸泡溶液現象描述注入水油砂表面形成大而稀的油滴狀或團狀浮起，油水界面齒狀、不夠整齊。1%MD驅油劑原油從石英砂表面分離下來，油砂表面最初形成小而密的油滴狀或團狀浮起，數小時後變成大而稀的油滴狀或團狀浮起。1%本發明溶液原油從石英砂表面分離下來，形成許多小而密的油滴狀或團狀浮起，分離後砂粒表面清潔，且油水界面整齊。實驗說明本發明的能夠長久改變油砂表面潤溼性，並有一定的洗油能力。2)表面(界面)張力測定利用TEXA-500界面張力儀和朝陽溝油田實際油樣，進行了不同濃度、不同時間、不同礦化度條件下的界面張力測定，從測試結果可以看出，CYA-1的1%，3%溶液與朝陽溝油田原油的界面張力為3.21X10-l(mN/m)，1.36X10-1(mN/m)。5、與地層水的配伍性實驗分別將不同水型油田的地層水與該吸附抑制劑按不同比例混合，放於9(TC恆溫箱內48h，檢測發現無沉澱析出。實驗中所用的抑制劑的組成為1%乙二亞甲基_雙十六浣基溴化銨、1%的單鏈小陽離子有機聚合物、3%氯化鈉、0.2%1,3二胺基丙醇N—甲基磷酸鈉及94.8%的水。實驗結果見表5:與地層水配伍性試驗表5地層水CYA-I高效吸附抑制劑現象描述0:5澄清1:4澄清2:3澄清5:0澄清實驗結果表明吸附抑制劑與油田的地層水具有良好的配伍性。單鏈小陽離子有機聚合物是由大慶高新區華龍祥化工有限公司生產的，產品型號為HLX—601。權利要求1、一種應用於低滲透油田的吸附抑制劑，其特徵在於包括下列各組份且各組份按質量百分比計0.5％～2％雙季銨鹽、0.2％～1％的單鏈小陽離子有機聚合物、2％～5％無機鹽及0.1％～0.3％螯合劑，餘量為水。2、根據權利要求1所述的應用於低滲透油田的吸附抑制劑，其特徵在於螯合劑為1，3二胺基丙醇N—甲基磷酸鈉、磷酸二氫鉀或六偏磷酸鈉；雙季銨鹽是具有雙頭基極性基團的陽離子表面活性劑，為乙二亞甲基一雙十六垸基溴化銨；單鏈小陽離子有機聚合物為單鏈小陽離子有機聚合物為三甲胺與烯丙基氯合成的季胺鹽小陽離子，無機鹽氯化鈉、氯化鉀或氯化銨。全文摘要本發明涉及一種應用於低滲透油田的吸附抑制劑。該抑制劑包括下列各組份且各組份按質量百分比計0.5％～2％雙季銨鹽、0.2％～1％的單鏈小陽離子有機聚合物、2％～5％無機鹽及0.1％～0.3％螯合劑，餘量為水。該不僅抑制粘土的膨脹運移；還可使已膨脹的粘土晶格通過化學反應改性後釋放出水分子晶格縮小；該抑制劑吸附性強，抗衝刷，具有一定活性，迅速降低表面張力，改變巖石及粘土礦物表面潤溼性，並且能夠抑制其他物質在巖石礦物表面的吸附，從而提高地層滲流能力，實現降壓增注的目的。文檔編號C09K8/00GK101362937SQ200810166819公開日2009年2月11日申請日期2008年9月26日優先權日2008年9月26日發明者于振興,馮輝昌,張愛蘭申請人:大慶石油管理局