CN104498014A - 基于破胶液的调驱剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
基于破胶液的调驱剂，主要包括重量百分比为0.1%-0.4%稠化水清洁压裂液破胶液和0.004%-0.01%助表面活性剂，其余为油田注入水。调驱剂的制备方法包括制备稠化水清洁压裂液破胶液的步骤和在破胶液中加入助表面活性剂、油田注入水制得调驱剂的步骤；制成调驱剂可直接注入注水井，经注水井进入油井内，可有效降低油水界面张力，将亲油的岩石表面转变为弱亲水表面，降低毛管力，活化剩余油，大幅度提高原油采收率。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于破胶液的调驱剂；本发明还涉及这种调驱剂的制备方法。
背景技术
压裂技术作为低渗透油气田高效开发的关键技术已在长庆油田及国内众多油田普及应用，满足了油气田增产改造的需求。近年来，清洁压裂液以其低摩阻、低伤害等优势得到大规模应用，但同时也产生了大量的返排液。基于环保及经济性要求，如何合理有效利用及处理该返排液，成为目前亟待解决的问题。
申请号为CN200910159223.1，公开号为101629486A，公开日为2010.01.20的专利申请提出了一种清洁压裂返排液回收驱油及解堵工艺，其中公开了将清洁压裂返排液破胶后加絮凝剂或粘泥剥离剂或杀菌剂进行悬浮物沉积并杀菌，然后经过滤、精过滤后进行化学药剂的添加或复配制成驱油剂，但该驱油剂不能有效降低与地面原油的界面张力。且该方法需要添加絮凝剂、粘泥剥离剂、杀菌剂及生物酶制剂，且返排液需要经过精密过滤器过滤，工艺较为复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于破胶液的调驱剂，其表面张力较低，可有效降低油水界面张力，提高原油采收率。
本发明的第二个目的在于提供上述调驱剂的制备方法。
本发明的第一个技术方案，基于破胶液的调驱剂，包括重量百分比为0.1%-0.4%的破胶液和0.004%-0.01%的助表面活性剂，其余为油田注入水。
上述助表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。
上述破胶液是指由稠化水清洁压裂液添加原油、煤油、水和乙醇中的一种压裂破胶的返排液经过沉降过滤后的上清液。
上述稠化水清洁压裂液是指由粘弹性表面活性剂构成的清洁压裂液；所述粘弹性表面活性剂是指长链烷基三甲基氯化铵、双二十烷基三甲基氯化铵、长链脂肪酸季铵盐、芥酸酰胺甜菜碱、椰油酸胺甜菜碱中的一种或几种。
本发明的第二个技术方案，基于破胶液的调驱剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，回收返排的破胶液；
步骤2，在回收的破胶液中加入助表面活性剂和油田注入水，混合制得调驱剂，各组分的重量百分比为破胶液0.1%-0.4%，助表面活性剂0.004%-0.01%，其余为油田注入水。
上述调驱剂的粒径分布范围为600nm-800nm。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明调驱剂利用破胶液和现场油田注入水作为原料，不仅有效的回收了返排的破胶液，材料易得，废物利用，而且其表面张力较低。调驱剂中的助表面活性剂与破胶液产生协同作用，可降低油水间界面张力，大幅度提高洗油效率；
2、本发明调驱剂兼具驱油与调剖功能，调驱剂与原油间的界面张力可降低到10-3-10-4mN·m-1，具有很好的乳化性能、耐温耐盐性能，动态吸附量小于2mg/g。通过降低油水间界面张力、润湿反转、乳化原油、堵塞高渗透率带、提高波及效率等机理，可使原油采收率提高8%以上；
3、本发明调驱剂的制备方法为利用返排的破胶液和现场油田注入水制成调驱剂，该调驱剂可直接注入注水井，经注水井进入油井发生作用，使破胶液的回收、调驱剂的制备和使用一体化，不仅降低了环保压力，降低了废液处理成本，而且提高了破胶液的利用率和使用价值，具有很高的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本发明实施例基于破胶液的调驱剂的制备方法及其用于提高原油采收率的工艺流程图；
图中，1.稠化水清洁压裂液，2.支撑剂，3.混砂车，4.压裂车，5.油井，6.采出原油，7.注水井，8.开进放喷，9.返排的破胶液，10.除砂过滤，11.浓度检测，12.添加助表面活性剂，13.基于破胶液的调驱剂，14.注入泵，15.流量计，16.压力表，17.注水管线。
具体实施方式
实施例1，基于破胶液的调驱剂，包括重量百分比为0.1%-0.4%的破胶液和0.004%-0.01%的助表面活性剂，其余为油田注入水。
该调驱剂中的助表面活性剂与稠化水清洁压裂液破胶液产生协同作用，表面张力较低，可降低油水间界面张力，大幅度提高洗油效率，提高原油采收率。
实施例2，基于破胶液的调驱剂，主要组成包括：0.25%的破胶液、0.006%的助表面活性剂，其余为现场注入水，助表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠。
助表面活性剂也可以是壬基酚聚氧乙烯醚一种。
助表面活性剂也可以是十二烷基苯磺酸钠与十二烷基硫酸钠两种以1:1比例组合。
助表面活性剂也可以是十二烷基磺酸钠与十二烷基硫酸钠、两种以1:1比例组合。
本实施例的调驱剂的助表面活性剂与稠化水清洁压裂液破胶液能产生较强的协同作用，具有很好的乳化性能、耐温耐盐性能。助表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种，原料易得，可选择性强。
实施例3，基于破胶液的调驱剂，主要组成包括：0.1%的破胶液、0.004%的助表面活性剂，其余为现场注入水，助表面活性剂是壬基酚聚氧乙烯醚。
助表面活性剂也可以是十二烷基苯磺酸钠与十二烷基硫酸钠两种以1:1比例组合。
助表面活性剂也可以是十二烷基磺酸钠与十二烷基硫酸钠两种以1:1比例组合。
本实施例调驱剂的助表面活性剂与破胶液产生较强的协同作用，可有效降低油水界面张力，具有很好的乳化性能、耐温耐盐性能。
实施例4，基于破胶液的调驱剂，主要组成包括：0.4%的破胶液、0.01%的助表面活性剂，其余为现场注入水或地层水，助表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠与十二烷基硫酸钠两种以1:1比例组合。
助表面活性剂也可以是壬基酚聚氧乙烯醚一种。
助表面活性剂也可以是十二烷基磺酸钠与十二烷基硫酸钠两种以1:1比例组合。
本实施例的调驱剂具有很好的乳化性能、耐温耐盐性能，动态吸附量小于2mg/g。
实施例5，基于破胶液的调驱剂，主要组成包括：0.2%的破胶液、0.008%的助表面活性剂，其余为现场注入水或地层水，助表面活性剂是是十二烷基磺酸钠与十二烷基硫酸钠两种以1:1比例组合。
助表面活性剂也可以是壬基酚聚氧乙烯醚一种。
助表面活性剂也可以是十二烷基苯磺酸钠与十二烷基硫酸钠两种以1:1比例组合。
本发明调驱剂与长6原油间的界面张力可以达到10-3mN·m-1，具有很好的乳化性能、耐温耐盐性能，动态吸附量小于2mg/g。
该调驱剂表面张力低，能有效降低油水间界面张力，提高波及效率。
实施例6，在实施例1的基础上，本实施例中，破胶液是由稠化水清洁压裂液添加原油压裂破胶的返排液经过沉降过滤后的上清液。
破胶液也可以是由稠化水清洁压裂液添加煤油、水或乙醇压裂破胶的返排液经过沉降过滤后的上清液。
稠化水清洁压裂液是指由粘弹性表面活性剂构成的清洁压裂液；粘弹性表面活性剂是指长链烷基三甲基氯化铵、双二十烷基三甲基氯化铵、长链脂肪酸季铵盐、芥酸酰胺甜菜碱、椰油酸胺甜菜碱中的一种、两种、三种、四种的组合，也可以是长链烷基三甲基氯化铵、双二十烷基三甲基氯化铵、长链脂肪酸季铵盐、芥酸酰胺甜菜碱和椰油酸胺甜菜碱的组合，各组分的比例为任意比。
本实施例调驱剂采用稠化水清洁压裂液压裂后形成的破胶液，有利于环境保护，且采用破胶液沉淀后的上清液，性能优良，可进一步降低油水间界面张力，提高洗油效率，进而提高原油采收率。
实施例7，基于破胶液的调驱剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）取5mL清洁压裂液稠化剂G9加入100g水中，迅速搅拌1min，即可交联得到稠化水清洁压裂液；向得到的稠化水清洁压裂液中加入2mL煤油搅拌均匀，在60℃水浴中静置5h破胶，即得破胶液，破胶液粘度小于5mPa·s。
（2）向得到的破胶液中加入助表面活性剂十二烷基苯磺酸钠和地层水，得到调驱剂。
助表面活性剂也可以是壬基酚聚氧乙烯醚一种。
助表面活性剂也可以是十二烷基苯磺酸钠与十二烷基硫酸钠两种以1:1比例组合。
助表面活性剂也可以是十二烷基磺酸钠与十二烷基硫酸钠、两种以1:1比例组合。
本实施例采用长庆油田安塞长6储层地层水配制调驱剂，其中破胶液占0.3%，助表面活性剂占0.01%，余量为地层水。
该调驱剂的技术性能如表1所示：
表1 基于稠化水清洁压裂液G9的破胶液的调驱剂性能
本实施例采用返排的破胶液为原料制成调驱剂，有效的利用了破胶液，且制得的调驱剂性能优良，用于原油采收，能进一步降低油水间界面张力，提高洗油效率，提高原油采收率。
实施例8，基于破胶液的调驱剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）取5mL清洁压裂液稠化剂G5加入100g水中，迅速搅拌1min，即可交联得到稠化水清洁压裂液。然后向其中加入2mL乙醇搅拌均匀，在80℃水浴中静置5h破胶，即可得到破胶液，破胶液粘度小于5mPa·s。也可以用水取代乙醇。
（2）向破胶液中加入助表面活性剂十二烷基苯磺酸钠和长庆油田安塞长6储层地层水，得到调驱剂。其中破胶液占0.1%，助表面活性剂占0.005%，余量为地层水。
助表面活性剂也可以是壬基酚聚氧乙烯醚一种。
助表面活性剂也可以是十二烷基苯磺酸钠与十二烷基硫酸钠两种以1:1比例组合。
助表面活性剂也可以是十二烷基磺酸钠与十二烷基硫酸钠、两种以1:1比例组合。
该基于清洁压裂液稠化剂G5压裂液的破胶液调驱剂的技术性能如表2所示：
表2 基于稠化水清洁压裂液G5的破胶液调驱剂性能
本实施例制成的调驱剂，其表面张力较低，能进一步降低油水间界面张力，提高洗油效率，使原油的采收率提高10.04%。
实施例9，基于破胶液的调驱剂的制备方法，包括以下步骤：
(1) 取压裂现场压裂破胶施工结束后现场返排的破胶液，室内采用中速滤纸过滤，得到下清液即为破胶液。
(2) 向破胶液中加入助表面活性剂十二烷基苯磺酸钠和长庆油田安塞长6储层地层水，混合，得到调驱剂。其中破胶液含量为0.3%，助表面活性剂含量为0.01%，余量为地层水。
该基于现场返排的破胶液调驱剂的技术性能如表3所示：
表3 基于现场返排的破胶液的调驱剂性能
本实施例制得的调驱剂，可有效提高原油采收，使原油采收率提高9.04%。
实施例10，在实施例9的基础上，本实施例中，各组分的重量百分比为0.25%的破胶液、0.006%的助表面活性剂，其余为现场注入水，助表面活性剂是壬基酚聚氧乙烯醚。
助表面活性剂也可以是十二烷基苯磺酸钠与十二烷基硫酸钠两种以1:1比例组合。
助表面活性剂也可以是十二烷基磺酸钠与十二烷基硫酸钠、两种以1:1比例组合。
本实施例的助表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种，原料易得，成本低，且调驱剂性能优良。
实施例11，在实施例9的基础上，本实施例中，各组分的百分比为0.1%的破胶液、0.004%的助表面活性剂，其余为现场注入水，助表面活性剂也可以是十二烷基苯磺酸钠与十二烷基硫酸钠两种以1:1比例组合。
助表面活性剂也可以是壬基酚聚氧乙烯醚一种。
助表面活性剂也可以是十二烷基磺酸钠与十二烷基硫酸钠、两种以1:1比例组合。
本实施例调驱剂不仅性能优良，使油水界面张力降低，且能堵塞大孔道及裂缝，迫使驱油剂进入未波及的基质岩块，启动其中的剩余油，提高驱油剂的波及系数，可大幅度提高原油采收率。
实施例12，在实施例9的基础上，本实施例中，各组分的百分比为：0.4%的破胶液、0.01%的助表面活性剂，其余为现场注入水或地层水，助表面活性剂也可以是十二烷基磺酸钠与十二烷基硫酸钠、两种以1:1比例组合。
助表面活性剂也可以是壬基酚聚氧乙烯醚一种。
助表面活性剂也可以是十二烷基苯磺酸钠与十二烷基硫酸钠两种以1:1比例组合。
本实施例调驱剂表面张力较低，用于原油采收，可大幅度提高原油采收率。
实施例13，基于破胶液的调驱剂的制备方法，其工艺流程及其用于提高原油采收率的工艺参见图1，包括以下步骤：
1）稠化水清洁压裂液1经过混砂车3由压裂车4加压注入油井5中，油藏被压开，形成裂缝；然后将带有支撑剂2的稠化水清洁压裂液1注入压开的裂缝中。施工结束后关井1-2小时，等待稠化水清洁压裂液在地层中完全破胶。
2）稠化水清洁压裂液在地层中完全破胶后，开井放喷8破胶液，破胶液从油井5中返排出来。
3）将返排的破胶液9经过除砂过滤10后，进行浓度检测11，测定得到的破胶液浓度为0.3%，算出破胶液的含量，按照重量百分比为0.25%的破胶液、0.006%的助表面活性剂，其余为现场注入水的比例加入助表面活性剂12和油田注入水，即得调驱剂13。
4）调驱剂13用于提高原油采收率，具体为，将调驱剂13经注水泵14和注水管线17进入注27-48#注水井7，注水泵14上设有流量计15和压力表16。调驱剂13经注水井7进入油井5，将油井5内亲油的岩石表面转变为弱亲水表面，降低毛管力，活化剩余原油，采出原油，调驱剂13的加入，提高了原油采收率；调驱剂13中各组分的重量百分比为破胶液0.1%-0.4%，助表面活性剂0.004%-0.01%，其余为油田注入水。
5）27-48#注水井7对应三口油井5，分别为28-48#、28-49#、27-49#，记录油井日含水率，日采油量，跟踪记录周期达1-12个月。通过计量措施前后产水产油量的变化，计算原油采收率增值，考察该调驱剂的效果。该调驱剂使用前后效果对比数据如表4所示。
表4 调驱剂使用前后效果对比
本实施例中助表面活性剂是壬基酚聚氧乙烯醚。
助表面活性剂也可以是十二烷基苯磺酸钠与十二烷基硫酸钠两种以1:1比例组合。
助表面活性剂也可以是十二烷基磺酸钠与十二烷基硫酸钠、两种以1:1比例组合。
本实施例利用返排的破胶液和现场油田注入水制成调驱剂，该调驱剂可直接注入注水井，经注水井进入油井发生作用，使破胶液的回收、调驱剂的制备和使用一体化，不仅降低了环保压力，降低了废液处理成本，而且提高了破胶液的利用率和使用价值，具有很高的经济效益和社会效益。
本发明实施例采用清洁压裂液稠化剂G9和G5两种体系。破胶液采用由稠化水清洁压裂液添加破胶剂如煤油、水、乙醇、原油等破胶后的破胶液，可以有效破坏稠化水清洁压裂液的胶束结构，从而降低压裂液的粘度。
本发明调驱剂中的助表面活性剂可以与破胶液产生协同作用，调驱剂进入油井后，可将亲油的岩石表面转变为弱亲水表面，使油水间界面张力降低至10-3-10-4mN·m-1，提高洗油效率，降低毛管力，活化剩余油；同时驱油剂颗粒可堵塞大孔道及裂缝，迫使驱油剂进入未波及的基质岩块，启动其中的剩余油，提高驱油剂的波及系数。本发明调驱剂兼具驱油与调驱一体化优势，有助于大幅度提高原油采收率。
Claims (6)
1.基于破胶液的调驱剂，其特征在于，包括重量百分比为0.1%-0.4%的破胶液和0.004%-0.01%的助表面活性剂，其余为油田注入水。
2.如权利要求1所述的基于破胶液的调驱剂，其特征在于，所述助表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。
3. 如权利要求1所述的基于破胶液的调驱剂，其特征在于，所述破胶液是指由稠化水清洁压裂液添加原油、煤油、水和乙醇中的一种压裂破胶的返排液经过沉降过滤后的上清液。
4.如权利要求3所述的基于破胶液的调驱剂，其特征在于，所述稠化水清洁压裂液是指由粘弹性表面活性剂构成的清洁压裂液；所述粘弹性表面活性剂是指长链烷基三甲基氯化铵、双二十烷基三甲基氯化铵、长链脂肪酸季铵盐、芥酸酰胺甜菜碱、椰油酸胺甜菜碱中的一种或几种。
5.基于破胶液的调驱剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，回收返排的破胶液；
步骤2，在回收的破胶液中加入助表面活性剂和油田注入水，混合制得调驱剂，各组分的重量百分比为破胶液0.1%-0.4%，助表面活性剂0.004%-0.01%，其余为油田注入水。
6.如权利要求5所述的基于破胶液的调驱剂的制备方法，其特征在于：所述调驱剂的粒径分布范围为600nm-800nm。
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