CN103254884A - 一种用于三次采油的高效泡沫复合驱油剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于三次采油的高效泡沫复合驱油剂及其制备方法，属于提高油田原油采收率的化学驱油技术领域。本发明发明所用表面活性剂以α-烯烃磺酸钠为主要表面活性剂，与其它阴离子表面活性剂、两性表面活性剂、阴离子-非离子表面活性剂复配制得。与现有技术相比，本发明的高效复合驱油剂具有良好的降低油水界面张力，与高矿化度水配伍性好，且降低油水界面张力不受矿化度影响、用量小等特点。复合驱油体系可以提高原油采收率17%以上。

Description

一种用于三次采油的高效泡沫复合驱油剂及其制备方法

技术领域

本发明属于属于石油开采技术领域，涉及石油三次采油体系的构建，更具体地说是一种应用于三次采油的高效复配驱油剂及其制备方法。

背景技术

随着石油开采的不断进行，世界上的许多地域的油田都已经进入开发后期的高含水和特高含水期，地下原油处于不连续的分散状态，即地下原油中含有大量水，原油不能大片连在一起。为了提高油田的采收率，增大可采储量，现有技术主要存在方法是利用碱/聚合物/表面活性剂三元复合驱，提高原油采收率。其中，三元复合驱（碱-聚合物-表面活性剂）是在碱水驱和聚合物驱基础上发展起来的，也是目前最为广泛的驱油方法。虽然可以大量提高原油采收率，但其中所含的大量碱却对油田附近的地层和油井等都带来巨大伤害。碱的使用引起多价离子沉淀、岩石矿物溶浊，破坏油层和油井结构，严重损坏地层；同时，需每隔就10-15天就需要清洗一次泵桶，增加采油成本。

为了解决碱/聚合物/表面活性剂三元复合驱驱油剂工业应用工程中存在的缺点与不足，其核心问题是研制性能良好，稳定性强的活性剂体系。市场上单一活性剂主要是烷基苯磺酸盐，木质素磺酸钠等产品，降低油水界面张力能力不理想，而且与地层水配伍性较差，因此需要一种洗油能力强，稳定性好，与地层水配伍性好，油水界面张力低，耐老化的高效驱油剂。

发明内容

本发明的技术任务是针对上述现有技术的不足，提供一种驱油效果好，与地层水配伍性好，与原油可形成小于1×10^-3mN/m超低界面张力的应用于三次采油的高效复配驱油剂。为达到上述目的本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种用于三次采油的高效泡沫复合驱油剂，按重量百分比该驱油剂由以下组分组成：

α-烯烃磺酸钠                              0.15～2%，

阴离子-非离子表面活性剂                    0.15～3%，

两性表面活性剂                             0.08～0.15%，

其余加水至100%；

在上述驱油剂组合物中，α-烯烃磺酸钠为主要表面活性剂，若干种阴离子-非离子表面活性剂，两性表面活性剂经过复配形成驱油剂；该驱油剂稳定性好，耐高温，耐高矿化度，降低油水界面张力强；

上述阴离子-非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠、十二烷醇聚氧乙烯醚磺酸钠、十四烷醇聚氧乙烯醚磺酸钠中的一种或多种；

上述两性表面活性剂为月桂基羟基磺基甜菜碱、月桂酰胺基丙基甜菜碱、2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉甜菜碱中的一种或多种；

上述的高效复配驱油剂，其中水为高矿化度水。

本发明一种用于三次采油的高效泡沫复合驱油剂的制备方法，其特征在于具有以下的制备过程：

将0.15～3%阴离子-非离子表面活性剂、0.08～0.15%两性表面活性剂、0.15～2%α-烯烃磺酸钠充分混匀，加入带有搅拌装置的反应器中，加水至100%，搅拌下85℃反应3小时，制得驱油剂。

本发明的应用于三次采油的高效复配驱油剂与现有技术相比具有以下实质性特点：

（1）       用于三次采油过程，无需碱即可大幅度提高油藏采油率，克服了复合驱油过程中碱对油田附近的地层和油井等带来的巨大伤害。

（2）       所涉及原料均为工业化生产的精细化学品，原料易得，易于实现，成本低。

（3）       该高效复配驱油剂可有效降低油水界面张力，与矿化度不大于30000mg/L，钙镁离子浓度不大于800mg/L的高矿化度水配伍性好，且降低油水界面张力不受矿化度影响。

具体实施方式

现将本发明的具体实施例叙述于后。

实施例中所使用的试剂及仪器如下：

（1）       使用试剂

α-烯烃磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠、十二烷醇聚氧乙烯醚磺酸钠、十四烷醇聚氧乙烯醚磺酸钠、月桂基羟基磺基甜菜碱、月桂酰胺基丙基甜菜碱、2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉甜菜碱（均有市售）

（2）       使用仪器

STV20旋转滴界面张力仪、标准罗氏泡沫仪、模拟驱油实验装置。

实施例1

将α-烯烃磺酸钠1.5g，脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠1.5g，月桂基羟基磺基甜菜碱0.9g，

其余加水1000g，倒入带有搅拌装置的反应器中，搅拌下85℃反应3小时，制得驱油剂。

在温度85℃。矿化度30000mg/L（Ca²⁺+Mg²⁺=800mg/L），使用罗氏泡沫仪测得泡沫半

衰期为120min，发泡体积为220mL；使用STV20旋转滴界面张力仪，在旋转速度5000转/分条件下，测得最低油水界面张力为2.0×10^-3mN/m。使用模拟驱油实验装置，气测渗透率1.5μm²条件下，测得结果可提高采收率15.0%。

实施例2

将α-烯烃磺酸钠2.0g，脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠2.0g，月桂酰胺基丙基甜菜碱1.0g，其余加水1000g，倒入带有搅拌装置的反应器中，搅拌下85℃反应2.5小时，制得驱油剂。

在温度80℃。矿化度28000mg/L（Ca²⁺+Mg²⁺=700mg/L），使用罗氏泡沫仪测得泡沫半

衰期为140min，发泡体积为230mL；使用STV20旋转滴界面张力仪，在旋转速度5000转/分条件下，测得最低油水界面张力为3.0×10^-3mN/m。使用模拟驱油实验装置，气测渗透率1.5μm²条件下，测得结果可提高采收率14.5%。

实施例3

α-烯烃磺酸钠2.0g，十二烷醇聚氧乙烯醚磺酸钠2.0g，2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉甜菜碱1.0g，其余加水1000g，倒入带有搅拌装置的反应器中，搅拌下85℃反应2小时，制得驱油剂。

在温度85℃。矿化度25000mg/L（Ca²⁺+Mg²⁺=800mg/L），使用罗氏泡沫仪测得泡沫半

衰期为150min，发泡体积为240mL；使用STV20旋转滴界面张力仪，在旋转速度5000转/分条件下，测得最低油水界面张力为1.0×10^-3mN/m。使用模拟驱油实验装置，气测渗透率1.5μm²条件下，测得结果可提高采收率17.1%。

实施例4

α-烯烃磺酸钠2.0g，十二烷醇聚氧乙烯醚磺酸钠2.0g，月桂酰胺基丙基甜菜碱1.0g，其余加水1000g，倒入带有搅拌装置的反应器中，搅拌下85℃反应3小时，制得驱油剂。

在温度85℃。矿化度25000mg/L（Ca²⁺+Mg²⁺=850mg/L），使用罗氏泡沫仪测得泡沫半

衰期为160min，发泡体积为234mL；使用STV20旋转滴界面张力仪，在旋转速度5000转/分条件下，测得最低油水界面张力为2.3×10^-3mN/m。使用模拟驱油实验装置，气测渗透率1.5μm²条件下，测得结果可提高采收率16.5%。

实施例5

α-烯烃磺酸钠2.0g，十二烷醇聚氧乙烯醚磺酸钠2.0g，月桂基羟基磺基甜菜碱1.0g，其余加水1000g，倒入带有搅拌装置的反应器中，搅拌下85℃反应3小时，制得驱油剂。

在温度85℃。矿化度30000mg/L（Ca²⁺+Mg²⁺=800mg/L），使用罗氏泡沫仪测得泡沫半

衰期为160min，发泡体积为234mL；使用STV20旋转滴界面张力仪，在旋转速度5000转/分条件下，测得最低油水界面张力为2.3×10^-3mN/m。使用模拟驱油实验装置，气测渗透率1.5μm²条件下，测得结果可提高采收率16.5%。

实施例6

α-烯烃磺酸钠2.0g，脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠2.0g，2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉甜菜碱1.0g，其余加水1000g，倒入带有搅拌装置的反应器中，搅拌下85℃反应3小时，制得驱油剂。

在温度85℃。矿化度30000mg/L（Ca²⁺+Mg²⁺=800mg/L），使用罗氏泡沫仪测得泡沫半

衰期为145min，发泡体积为212mL；使用STV20旋转滴界面张力仪，在旋转速度5000转/分条件下，测得最低油水界面张力为3.5×10^-3mN/m。使用模拟驱油实验装置，气测渗透率1.5μm²条件下，测得结果可提高采收率16.2%。

实施例7

α-烯烃磺酸钠2.0g，十四烷醇聚氧乙烯醚磺酸钠2.0g，2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉甜菜碱1.0g，其余加水1000g，倒入带有搅拌装置的反应器中，搅拌下85℃反应3小时，制得驱油剂。

在温度85℃。矿化度30000mg/L（Ca²⁺+Mg²⁺=800mg/L），使用罗氏泡沫仪测得泡沫半

衰期为141min，发泡体积为236mL；使用STV20旋转滴界面张力仪，在旋转速度5000转/分条件下，测得最低油水界面张力为1.4×10^-3mN/m。使用模拟驱油实验装置，气测渗透率1.5μm²条件下，测得结果可提高采收率17.1%。

实施例8

α-烯烃磺酸钠2.0g，十四烷醇聚氧乙烯醚磺酸钠2.0g，月桂基羟基磺基甜菜碱1.0g，其余加水1000g，倒入带有搅拌装置的反应器中，搅拌下85℃反应3小时，制得驱油剂。

在温度85℃。矿化度30000mg/L（Ca²⁺+Mg²⁺=800mg/L），使用罗氏泡沫仪测得泡沫半

衰期为161min，发泡体积为203mL；使用STV20旋转滴界面张力仪，在旋转速度5000转/分条件下，测得最低油水界面张力为3.2×10^-3mN/m。使用模拟驱油实验装置，气测渗透率1.5μm²条件下，测得结果可提高采收率14.1%。

Claims (2)

1.一种用于三次采油的高效泡沫复合驱油剂，按重量百分比该驱油剂由以下组分组成：

α-烯烃磺酸钠                              0.15～2%，

阴离子-非离子表面活性剂                    0.15～3%，

两性表面活性剂                             0.08～0.15%，

其余加水至100%；

在上述驱油剂组合物中，α-烯烃磺酸钠为主要表面活性剂，若干种阴离子-非离子表面活性剂，两性表面活性剂经过复配形成驱油剂；该驱油剂稳定性好，耐高温，耐高矿化度，降低油水界面张力强；

上述阴离子-非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠、十二烷醇聚氧乙烯醚磺酸钠、十四烷醇聚氧乙烯醚磺酸钠中的一种或多种；

上述两性表面活性剂为月桂基羟基磺基甜菜碱、月桂酰胺基丙基甜菜碱、2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉甜菜碱中的一种或多种；

上述的高效复配驱油剂，其中水为高矿化度水。

2.一种用于三次采油的高效泡沫复合驱油剂的制备方法，其特征在于具有以下的制备过程：

将0.15～3%阴离子-非离子表面活性剂、0.08～0.15%两性表面活性剂、0.15～2%α-烯烃磺酸钠充分混匀，加入带有搅拌装置的反应器中，加水至100%，搅拌下85℃反应3小时，制得驱油剂。