一種復配生物驅油劑及其應用的製作方法
2023-10-07 23:31:09
專利名稱：一種復配生物驅油劑及其應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及三次採油技術領域中的一種復配生物驅油劑及其在石油驅油中的應用。
背景技術：
生物驅油劑是一種由微生物合成的、結構多樣的表面活性物質，主要分為糖脂類、 脂肽和脂蛋白類、磷脂和脂肪酸類、聚合表面活性劑和微粒表面活性劑類五大類，油田驅油常用的生物表面活性劑屬於脂肽類和糖脂類。
生物驅油劑與化學驅油劑性能相似，但相比之下，還有許多有利之處①可生物降解，不會造成再汙染；②無毒或低毒；③一般不致敏、可消化，因此可用於化妝品、食品和功能食品的添加劑；④可以用工業廢物生產，有利於環境汙染治理；⑤具有更好的環境相容性、更高的起泡性，在極端溫度、PH值、鹽濃度下的更好選擇性和專一性；⑥結構多樣， 有可能適用於特殊領域(Cairns WLl Biosurfactants andBiotechnology[M]NY =Marcel Dekker Inc，1987. 1)。生物驅油劑還具有良好的抗細菌、黴菌和病毒的性能，這是一般化學合成的表面活性劑難以匹敵的(Jitemdra D D, Ibrahim M Bl Microbio Mol Biol Rev [J], 1997,61(1) 47 64.)。
生物驅油劑同一般的生物表面活性劑一樣，其生產首先依賴於生產菌，不同的生產菌產生不同的表面活性劑。由於採油對生物表面活性劑屬於粗放型，對生物表面活性劑的提取和純化要求不高，因此對採油用生物表面活性劑的研究主要集中在生產菌(微生物)的篩選改良和培養上。現階段生物表面活性劑的研究主要集中在從原油開採的油層中分離選育生物表面活性劑的產生菌，然後對其進行培養並用於三次採油。
生物驅油劑作為三次採油中的一種性能優良的助劑，具有廣泛的應用前景。現在油田驅油用的表面活性劑的發展趨勢正在由強鹼向弱鹼、三元向兩元、一元發展。隨著對作為主劑的化學表面活性劑性能要求的提高，新型表面活性劑的研製難度也隨之加大、且成本上升，生物驅油劑作為輔劑應用正好彌補了現有化學表面活性劑在性能上的不足，同時較大幅度降低了綜合成本，表現出了良好的發展前景。
根據對以前的研究結果來看(張子涵，楊振宇，國郅，大慶葡萄花油田北部複合驅可行性探討，大慶石油地質與開發，2005，24 (1) 82 84)，許多化學表面活性劑，如KPS、 WXS、MS^8、烷基苯、TD與NaOH及Na2CO3的複合體系與薩爾圖油田或杏樹崗油田的油水都具有一定的適應性，但與葡萄花油田的油水進行了大量的界面張力評價後發現，這些體系與葡萄花油田原油間不能形成超低界面張力。特別是進口表面活性劑0RS41-Na0H體系在大慶油田薩爾圖及杏樹崗油田的生物表面活性劑複合驅礦場試驗中取得了很好的效果，但與葡萄花油田原油卻很難形成超低界面張力，0RS41-Na0H體系與葡萄花原油的界面張力見
圖1 (NaOH濃度分別為1. Owt % U. 2wt%和1. 5wt% )，而使用生物酶與鼠李糖脂發酵液復配驅油實驗研究西南石油大學學報(自然科學版)，2008，30(1) :119 121表明，鼠李糖脂發酵液與生物酶復配其界面張力達到0. 41mN/m，而生物酶單獨作用為1. 67mN/m,鼠李糖脂發酵液為2. 50mN/m。復配後比單獨作用的油水界面張力都要低，說明協同作用有助於降低界面張力，但與超低超低界面張力的指標(< l(T2mN/m)仍有較大差距。為了改善生物表面活性劑鼠李糖脂發酵液的界面活性，需要尋找與生物表面活性劑復配性能更好的相關驅油表面活性劑的種類和產品。葡萄花油田的原油性質特點是密度低、粘度低、飽和壓力低、含浙青質低及地飽壓差大、溶解係數大，另外，葡萄花油田原油中天然酸的含量較低(O. 06mgK0H/g油)，酸值低，使得利用油中的天然酸形成天然活性劑的作用降低。根據葡北油藏的具體特點，在無鹼的條件下，要求復配的化學表面活性劑與鼠李糖脂具有較好的協同效應，能達到超低界面張力的技術指標10_2mN/m)。界面張力是提高採收率的重要指標之一，界面張力越低驅油效果越好)。目前，單一鼠李糖脂體系與原油的界面張力都較高，沒有達到超低值範圍。鼠李糖脂發酵液濃度在0. 5% 範圍時測得的界面張力為8. 4 9. 6mN/m之間，由此可見，用單一的生物表面活性劑鼠李糖脂做驅油劑難以獲得滿意的驅油效果。
發明內容
本發明針對大慶油田油層物性、原油、地層水、注入水性質，篩選了一種與鼠李糖脂具有較好協同效應的化學表面活性劑，提供了一種復配生物驅油劑。本發明第一方面提供一種復配生物驅油劑，包括按重量比1 1 8 1配製的生物表面活性劑與化學表面活性劑，所述生物表面活性劑為鼠李糖脂發酵原液；所述化學表面活性劑由大慶富傑化工有限公司生產，包括以動植物油脂肪酸、單乙醇胺、順丁烯二酸酐、亞硫酸鉀為原料，經醯胺化、酯化、磺化等一系列反應合成得到動物油脂肪酸醯胺磺基順丁烯二酸單酯鉀鹽的陰離子表面活性劑，其結構式為
權利要求
1.一種復配生物驅油劑，包括按重量比1 1 8 1配製的生物表面活性劑與化學表面活性劑，所述生物表面活性劑為鼠李糖脂發酵原液，所述化學表面活性劑為脂肪酸醯胺磺基順丁烯二酸單酯鉀鹽，其結構式為
2.根據權利要求1所述復配生物驅油劑，其特徵在於，所述化學表面活性劑在復配生物驅油劑中的有效濃度為0. 25wt% -0. Olwt%，優選0. Olwt% -0. 125%。
3.根據權利要求1或2所述復配生物驅油劑，其特徵在於，所述鼠李糖脂發酵原液在復配生物驅油劑中的含量為0. Olwt% 2. Owt%，優選0. Olwt% 1. Owt%。
4.根據權利要求3所述的復配生物驅油劑，其特徵在於，所述鼠李糖脂發酵原液中生物大分子蛋白(包含菌體細胞蛋白、核酸蛋白、多糖類蛋白等)含量12. 34-15. 12g/L，糖脂含量為25. 8-27. 6g/L，多糖含量為4. 12-5. 07g/L,甘油脂含量為22. 85-27. 02g/L。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的復配生物驅油劑，其特徵在於還添加有聚合物，所述聚合物優選為聚丙烯醯胺，分子量為800-1500萬，在復配生物驅油劑中濃度為 800-1200mg/L 之間，黏度為 15_30mPa · s。
6.根據權利要求5所述的復配生物驅油劑，其特徵在於還添加有調剖劑，聚合物與調剖劑重量比為1 4，所述調剖劑為預交聯體膨顆粒。
7.權利要求1-6任一所述的復配生物驅油劑在石油驅油中的應用，復配生物驅油劑在驅油體系中濃度為0. 5wt% -2. 0wt%，優選1. Owt %。
8.根據權利要求7所述的應用，其特徵在於，所述復配生物驅油劑在驅油體系中濃度為1. 0wt%，其中化學表面活性劑有效濃度為0. 125wt%,鼠李糖脂發酵原液與化學表面活性劑重量比為7 1。
9.根據權利要求8所述的應用，其特徵在於在水驅段塞後，用以下任一方案繼續進行驅油方案一單純用所述復配生物驅油劑配製段塞，復配生物驅油劑濃度為1.0Wt%，用量為 0. 5PV ；方案二 用聚合物與復配生物驅油劑混合配製段塞，復配生物驅油劑濃度1. Owt %，聚合物濃度0. Iwt %，用量為0. 5PV ；方案三依次注入0. lwt%聚合物0. 1PV、1. 0 丨％復配生物驅油劑0. 25PV和0. Iwt% 聚合物0. 15PV。
10.一種複合驅油方法，其特徵在於油層水驅後，再依次注入以下段塞聚合物+調剖劑，配比1 4，段塞大小IOOOm3 ；聚合物+鼠李糖脂發酵原液，重量比1 12，段塞大小IOOOOm3;聚合物+調剖劑，重量比1 4，段塞大小IOOOm3 ；聚合物+生物表面活性劑+化學表面活性劑，重量比1 13 2，段塞大小4000m3;聚合物+化學表面活性劑，重量比1 2，段塞大小4000m3;其中，所述生物表面活性劑、化學表面活性劑、聚合物和調剖劑如前述權利要求所述。
全文摘要
本發明公開了一種復配生物驅油劑，包括按重量比1∶1～8∶1配製的生物表面活性劑與化學表面活性劑，所述生物表面活性劑為鼠李糖脂發酵原液，所述化學表面活性劑為脂肪酸醯胺磺基順丁烯二酸單酯鉀鹽。本發明復配的生物驅油劑中化學表面活性劑的用量低(0.0125wt％)，復配體系能達到小於10-2mN/m數量級的超低界面張力，具有驅油效率高、製備工藝簡單和成本低廉等優點，適合高含水油田進一步提高採收率的推廣和應用。
文檔編號E21B43/22GK102492409SQ20111040770
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月9日 優先權日2010年12月9日
發明者樂建君, 伍曉林, 侯兆偉, 劉洋, 張繼元, 李蔚, 柏璐璐, 王豔玲, 王蕊, 王穎, 竇續謀, 趙群, 郭盟華, 陳星宏 申請人:大慶油田有限責任公司