CN104762078B - 一种多功能空气泡沫驱用发泡体系 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能空气泡沫驱用发泡体系，涉及油田开发技术领域，用于提高原油采收率。所述发泡体系各组分及重量百分比为：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠：0.1％～0.5％；硅树脂聚醚乳液：0.05％～0.2％；阴离子聚丙烯酰胺：0.05％～0.2％；糖蜜：0.5％～2％；酵母提取物：0.01％～0.1％；硫酸亚铁：0.0005％～0.005％；硫酸锰：0.00005％～0.0002％；硝酸钠：0.05％～0.5％；余量为水，各组分重量百分比之和为百分之百。本发明能省去常规空气泡沫驱施工时需要添加地面减氧装置以及需不定期进行调剖堵气窜等现实，实现空气泡沫驱更加安全、高效和低成本运行。

Description

一种多功能空气泡沫驱用发泡体系

技术领域

发明涉及油田开发技术领域，特别涉及三次采油中一种多功能空气泡沫驱用发泡体系，用于油田开发中后期提高原油采收率。

背景技术

空气泡沫驱是以空气和发泡体系按一定比例在地面或油层混合形成泡沫作为驱油手段的一种提高采收率技术。该技术将空气驱和泡沫驱有机结合起来,以泡沫作为调剖剂,空气作为驱油剂,既能显著提高波及效率，又可提高洗油效率，同时还能减小化学驱导致的储层及环境伤害，是一种具有广阔应用前景的提高原油采收率技术。

发泡体系(又叫泡沫体系)是空气泡沫驱技术的核心，发泡体系通常有表面活性剂、稳定剂和水组成。目前，已公知的发泡体系配方主要有以下几种：专利文献201210191135.1公开了一种适用于油田调剖和驱油的泡沫体系及一种驱油方法，发泡体系配方中表面活性剂为烷基醇酰胺聚氧乙烯醚、烷基多苷、双烷基酰胺聚氧乙烯醚等，稳定剂为硬脂肪酸铵、十二烷基二甲基氧化铵、聚乙二醇等，增稠剂为聚表剂、丙烯酰胺、纤维素等，无机盐为氯化钠、硫酸钠、碳酸氢钠等，余量为水。专利文献200910163127.4公开了一种发泡体系由十二烷基苯磺酸钠、改性胍胶、羟乙基纤维素和十二醇组成。专利文献201210223060.0公开了一种油气田用添加纳米颗粒的复合泡沫体系及其制备方法，所述泡沫体系由十二烷基硫酸钠、改性二氧化硅纳米颗粒、反离子盐和水组成。专利文献98813947.2公开了一种泡沫复合驱油方法，发泡体系由表面活性剂、聚合物和碱组成。

公知的发泡体系，皆为满足发泡体系单纯的起泡、稳泡功能，虽具有较好的发泡及稳泡性能，但在空气泡沫驱实际应用过程中，还存在以下两方面问题：一是泡沫强度小，遇油易消泡，封堵能力有限，气窜问题依然严重。其次是由于气窜的发生，空气中的氧气极易进入油井，形成安全隐患。因上述问题的存在，在空气泡沫驱实施过程中，往往会配套一定的地面减氧装置和调剖措施，这样大大增加了开发成本，而且调剖作业会造成空气泡沫驱措施不连贯，影响驱替效果。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术的不足，提供一种多功能空气泡沫驱用发泡体系。本发明的发泡体系除具备较好的起泡、稳泡功能外，还能激活油藏中的采油功能菌，利用采油功能菌生化反应消耗进入地层中的氧气，并依靠其代谢产生的生物聚集体及团块实现对地层高渗透水流通道的封堵，从而实现空气泡沫驱安全、高效、低成本运行。

本发明采用的技术方案是：

一、一种多功能空气泡沫驱用发泡体系的原料包括：

1、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠：分子式RO(CH2CH2O)n-SO₃Na(n＝2或3，R12～15烷基)。(周黎,任静,黄亚茹.西欧及中国的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠现状[J].日用化学品科学.2014(03))。性质：无色或微黄色透明膏状体，易溶于水，具有优良的去污、乳化、发泡性能和抗硬水性能。用途：广泛应用于日用化工、纺织、石油、皮革、印染等行业。生产单位：江苏省海安石油化工厂。

2、硅树脂聚醚乳液：简称MPS，是由硅树脂和环氧乙烷加成后乳化制得，聚醚含量55％。(黄艳华.有机硅树脂及聚醚改性聚硅氧烷的研究与应用[D].济南：山东大学硕士学位论文,2005)。性质：透明液体，水溶性好。具有优良的稳泡能力，常用于钻探泡沫剂、油田用泡沫剂、消防泡沫剂等。生产单位：临沂绿森化工有限公司

3、阴离子聚丙烯酰胺：别名：阴离子型部分水解聚丙烯酰胺，简称HPAM。(李田霞.阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及应用[J].精细石油化工.2006(02))。性质：白色或淡黄色粉末，溶于水，具有较好的澄清净化和增稠作用。石油工业中应用于采油、钻井泥浆、废泥浆处理、提高采收率等。生产单位：山东宝莫生物化工股份有限公司。

4、糖蜜：糖蜜是制糖工业的副产品，组成因制糖原料、加工条件的不同而有差异，其中主要含有大量可发酵糖(主要是蔗糖42～50％)。(王湘茹.甘蔗糖蜜澄清处理及处理前后组分分析[J].中国调味品.2010(02))。糖蜜呈棕黄色粘稠液体，水溶性好，有酵母的芬芳气息和糖蜜的甜味。可用作酵母、味精、有机酸等发酵制品的底物或基料，可用作某些食品的原料和动物饲料。生产单位：北京海昌鑫霖科技发展有限公司。

5、酵母提取物：又称酵母味素，简称YE。(张虹.酵母提取物的研究[J].中国调味品.2000(02))。主要成分为多肽、氨基酸、呈味核苷酸、B族维生素及微量元素。是一种优良的天然调味料，在食品行业中具有广泛的用途，也是最为理想的生物培养基原料和发酵工业中的主要原料，其功效与8倍的酵母相当，可以大大提高菌种的生产速率及发酵产品得率。生产单位：上海缘肽生物技术有限公司。

6、硫酸亚铁。

7、硫酸锰。

8、硝酸钠。

9、水：油田注水用清水或采出污水。

一种多功能空气泡沫驱用发泡体系各组分重量百分比为：

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠：0.1％～0.5％；

硅树脂聚醚乳液：0.05％～0.2％；

阴离子聚丙烯酰胺：0.05％～0.2％；

糖蜜：0.5％～2％；

酵母提取物：0.01％～0.1％；

硫酸亚铁：0.0005％～0.005％；

硫酸锰：0.00005％～0.0002％；

硝酸钠：0.05％～0.5％；

余量为油田注水用清水或采出污水，各组分重量百分比之和为百分之百。

二、一种多功能空气泡沫驱用发泡体系的制备方法：

主要设备：带搅拌器的配液罐。

制备方法：

步骤1、将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、硅树脂聚醚乳液、糖蜜、酵母提取物、硫酸亚铁、硫酸锰、硝酸钠七种药剂按重量百分比加入按重量百分比计量好的处于搅拌状态下的水中(以上七种药剂加入顺序无要求)，搅拌均匀。

步骤2、将按重量百分比计量好的阴离子聚丙烯酰胺缓慢加入处于搅拌状态下的步骤1配制好的溶液中，搅拌两小时左右至阴离子聚丙烯酰胺完全溶解。

步骤3、将步骤2配制好的溶液静置熟化12小时即得多功能空气泡沫驱用发泡体系。

多功能空气泡沫驱用发泡体系使用方法简述：将上述多功能空气泡沫驱用发泡体系，与空气交替注入地层，用于提高原油采收率。所述多功能空气泡沫驱用发泡体系注入段塞为0.1～0.3倍油藏孔隙体积，空气注入段塞为0.1～0.3倍油藏孔隙体积，交替注入。

本发明的有益效果：本发明的多功能空气泡沫驱用发泡体系，在与空气交替注入地层后，能在地层中形成密集且稳定性良好的泡沫，不仅能有效实现常规空气泡沫驱功能，还能激活油藏中的采油功能菌，利用采油功能菌生化反应消耗进入地层中的氧气，并依靠采油功能菌代谢产生的生物聚集体及团块实现对地层高渗透水流通道的封堵，减少气窜发生。从而省去常规空气泡沫驱地面需要添加减氧装置以及需要不定期进行调剖堵气窜等现实，实现空气泡沫驱安全、高效、低成本运行。

应用范围：本发明的一种多功能空气泡沫驱用发泡体系，适用于注水开发两年及以上且温度低于70℃的油藏。

具体实施方式

实施例1：多功能空气泡沫驱用发泡体系，各组分有效成分重量百分比为：

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠：0.5％；

硅树脂聚醚乳液：0.2％；

阴离子聚丙烯酰胺：0.2％；

糖蜜：2％；

酵母提取物：0.1％；

硫酸亚铁：0.005％；

硫酸锰：0.0002％；

硝酸钠：0.5％；

余量为化子坪油田注入水，各组分重量百分比之和为百分之百。

本实施例制备方法：

步骤1、将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、硅树脂聚醚乳液、糖蜜、酵母提取物、硫酸亚铁、硫酸锰、硝酸钠七种药剂按重量百分比加入按重量百分比计量好的处于搅拌状态下的化子坪油田注入水中(以上七种药剂加入顺序无要求)，搅拌均匀。

步骤2、将按重量百分比计量好的阴离子聚丙烯酰胺缓慢加入处于搅拌状态下的步骤1配制好的溶液中，搅拌两小时左右至阴离子聚丙烯酰胺完全溶解。

步骤3、将步骤2配制好的溶液静置熟化12小时即得多功能空气泡沫驱用发泡体系。

实施例1的使用效果：将实施例1制备的多功能空气泡沫驱用发泡体系，与空气交替注入化子坪油田化36-21井，注入量为0.2倍油藏孔隙体积。措施实施六个月后，对应井组含水下降了16.75％，日增油4.65吨，且对应油井井口无氧气检出。

实施例2：多功能空气泡沫驱用发泡体系，各组分有效成分重量百分比为：

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠：0.1％；

硅树脂聚醚乳液：0.05％；

阴离子聚丙烯酰胺：0.05％；

糖蜜：0.5％；

酵母提取物：0.01％；

硫酸亚铁：0.0005％；

硫酸锰：0.00005％；

硝酸钠：0.05％；

余量为化子坪油田采出污水，各组分重量百分比之和为百分之百。

本实施例制备方法：

步骤1、将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、硅树脂聚醚乳液、糖蜜、酵母提取物、硫酸亚铁、硫酸锰、硝酸钠七种药剂按重量百分比加入按重量百分比计量好的处于搅拌状态下的化子坪油田采出污水中(以上七种药剂加入顺序无要求)，搅拌均匀。

步骤2、将按重量百分比计量好的阴离子聚丙烯酰胺缓慢加入处于搅拌状态下的步骤1配制好的溶液中，搅拌两小时左右至阴离子聚丙烯酰胺完全溶解。

步骤3、将步骤2配制好的溶液静置熟化12小时即得多功能空气泡沫驱用发泡体系。

实施例2的使用效果：将实施例1制备的多功能空气泡沫驱用发泡体系，与空气交替注入化子坪油田化43-46井，注入量为0.25倍油藏孔隙体积。措施实施六个月后，对应井组含水下降了21.2％，日增油5.12吨，且对应油井井口无氧气检出。

对比例1：在实施例1的基础上，不添加糖蜜、酵母提取物、硫酸亚铁、硫酸锰、硝酸钠

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠：0.5％；

硅树脂聚醚乳液：0.2％；

阴离子聚丙烯酰胺：0.2％；

余量为化子坪油田注入水，各组分重量百分比之和为百分之百。

对比例1的制备方法同实施例1的制备方法。

对比例的使用效果：将对比例1制备的泡沫体系，与空气交替注入化子坪油田化57-43井，注入量为0.22倍油藏孔隙体积。措施实施六个月后，对应井组含水下降了5.5％，日增油1.26吨。但在措施后3个月油井开始检测出氧气，空气气窜问题严重。

Claims (2)

1.一种多功能空气泡沫驱用发泡体系，其特征是：各组分重量百分比为：

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠：0.1％～0.5％；

硅树脂聚醚乳液：0.05％～0.2％；

阴离子聚丙烯酰胺：0.05％～0.2％；

糖蜜：0.5％～2％；

酵母提取物：0.01％～0.1％；

硫酸亚铁：0.0005％～0.005％；

硫酸锰：0.00005％～0.0002％；

硝酸钠：0.05％～0.5％；

余量为油田注水用清水或采出污水，各组分重量百分比之和为百分之百。

2.根据权利要求1所述的一种多功能空气泡沫驱用发泡体系，其特征是：制备方法：

步骤1、将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、硅树脂聚醚乳液、糖蜜、酵母提取物、硫酸亚铁、硫酸锰、硝酸钠七种药剂按重量百分比加入按重量百分比计量好的处于搅拌状态下的水中，以上七种药剂加入顺序无要求，搅拌均匀；

步骤2、将按重量百分比计量好的阴离子聚丙烯酰胺缓慢加入处于搅拌状态下的步骤1配制好的溶液中，搅拌两小时左右至阴离子聚丙烯酰胺完全溶解；

步骤3、将步骤2配制好的溶液静置熟化12小时即得多功能空气泡沫驱用发泡体系。