CN106566511B - 一种表面活性剂胶束驱油剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种表面活性剂胶束驱油剂，用于原油化学驱提高采收率。所述的胶束驱油剂由占总重量的0.3％‑0.6％的月桂酰胺丙基甜菜碱、占总重量的0.1％‑0.2％的十二烷基硫酸钠、占总重量0.3‑1.0％的纳米二氧化硅溶胶、占总重量2‑4％的氯化钠和余量水混合而成，其中纳米二氧化硅溶胶的粒径为7nm，各组分的重量百分含量之和为100％。加入纳米二氧化硅强化了胶束驱油体系的耐油性、粘弹性，提高了其降低油水界面张力的能力，既提高洗油效率，又提高了波及系数，作为三次采油用的驱油剂，可以在水驱基础上提高采收率7％以上。

Description

一种表面活性剂胶束驱油剂
技术领域：
本发明涉及一种原油化学驱油剂，特别是纳米粒子强化的表面活性剂胶束驱油体系，属于提高采收率技术领域。
背景技术：
化学驱技术是我国油田在一次采油（自喷生产）和二次采油（注水开发）后进一步提高油田采收率的主要方法，化学驱提高采收率的机理有二：一是通过增大驱油体系粘度来提高波及系数，二是通过降低油水界面张力和改变地层的润湿性来提高洗油效率。
虽然针对化学驱的室内研究和矿场应用都取得了较好的提高采收率的效果（室内试验表明化学驱可以在水驱的基础上进一步提高20%以上的原油采收率），但是目前的化学驱在矿场应用中却暴露出许多问题：
（1）驱油体系主要通过加入聚合物（HPAM）增加溶液的粘度，但是在聚合物溶液的配置、泵入过程中，由于剪切作用使其在进入地层后粘度损失超过60-70%，聚合物的剪切降解严重降低了化学驱的效果，因此为了保证进入地层的驱油体系能够具有较高的粘度，需要采用高浓度聚合物体系，这样大大增加了化学驱的成本。
（2）含有聚合物的驱油体系在长期注入的过程中，在注入井和生产井近井地带残留的聚合物发生交联造成地层堵塞，而采用氧化剂体系进行解堵作业不但存在安全风险，同时解堵的有效期较短，严重影响油水井的产能。
（3）对于中低渗透储层，由于地层孔喉尺寸的限制，聚合物溶液难以注入到地层中，因此采用添加聚合物的增粘方法并不适用此类地层。
由表面活性剂在盐的调控下形成的胶束体系具有一定的粘弹性和降低油水界面张力的能力，并且胶束体系在高剪切速率下粘度降低易于注入，而当剪切速率降低后粘度可以恢复，因此可以有效的克服传统化学驱油体系的缺点。但是传统的表面活性剂胶束耐油性较差，遇到少量原油即会失去粘度。
发明内容：
本发明的目的是要提供一种表面活性剂胶束驱油剂。
本发明的目的是这样实现的：胶束体系由月桂酰胺丙基甜菜碱、十二烷基硫酸钠、纳米二氧化硅溶胶、氯化钠和水构成，其中，月桂酰胺丙基甜菜碱占总重量的0.3%-0.6%，十二烷基硫酸钠占总重量的0.1%-0.2%，纳米二氧化硅溶胶的粒径为7nm，占总重量的0.3-1.0%，氯化钠占总重量的2-4%，其余量为水，各组分的重量百分含量之和为100%。
以上述配方为基础，发明者考察了纳米二氧化硅强化的胶束驱油体系的降低油水界面张力的能力、耐油性、粘弹性和提高原油采收率的能力，发现在温度为50℃、剪切率为7.34s-1的条件下，体系的粘度达到40-210mPa.s，油水界面张力为0.2-0.4mN/m，对55℃粘度为38mPa·s的原油采用渗透率为1900-2000×10-3μm2的砂岩岩心可以在水驱的基础上提高采收率7%以上，是一种有效的三次采油用剂。
本发明的有益效果是：由于采用了纳米二氧化硅溶胶提高了表面活性剂形成的蠕虫状胶束体系的粘度，并且提高了其耐油性，兼具降低油水界面张力和增粘两种效果，与现有技术相比，本发明具有下列优点：
（1）克服了聚合物增粘的驱油体系在注入过程中受到剪切破坏粘度降低的问题，由表面活性剂形成的蠕虫状胶束体系在高剪切速率下粘度降低易于注入，而当进入地层后剪切速率降低后驱油剂体系的粘度可以恢复。
（2）单纯依靠表面活性剂形成的蠕虫状胶束耐油性较差，遇到少量原油即会失去粘度，采用纳米二氧化硅强化表面活性剂胶束提高了其耐油性，使其遇到原油后不会失去粘度，起到驱油的作用。
具体实施方式：
下面通过实施例来进一步说明本发明。
实施例1
称量0.3g月桂酰胺丙基甜菜碱、0.1g十二烷基硫酸钠、1g粒径为7nm的二氧化硅溶胶和4gNaCl，加入到94.6g蒸馏水中混合，各组分的重量百分含量之和为100%，用Brookfield粘度计测定50℃下剪切速率为7.34s-1下体系的粘度为44.18mPa.s，向体系中加入质量分数为1%的原油，粘度降低为25.3mPa.s，而如果体系中没有纳米二氧化硅溶胶，加入1%的原油体系的粘度只有1.2mPa.s，因此该体系表现出较好的耐油性，采用Texas-500旋转滴界面张力仪测定了上述体系与原油的界面张力为0.42mN/m，采用渗透率为1950×10-3μm2的填砂管评价了体系的驱油性能，结果见表1，可以看出纳米粒子强化的表面活性剂胶束驱油体系提高采收率8.23%。
表1纳米粒子强化的表面活性剂胶束驱油体系提高采收率效果
渗透率/×10<sup>-3</sup>μm<sup>2</sup> 原始含油饱和度，% 水驱采收率，% 胶束驱采收率，% 总采收率，%
1950 89.33 53.1 8.32 61.42
实施例2
称量0.45g月桂酰胺丙基甜菜碱、0.15g十二烷基硫酸钠、0.6g粒径为7nm的二氧化硅溶胶和3gNaCl，加入到95.8g蒸馏水中混合，各组分的重量百分含量之和为100%，用Brookfield粘度计测定50℃下剪切速率为7.34s-1下体系的粘度为49.3mPa.s，向体系中加入质量分数为1%的原油，粘度降低为20.1mPa.s，而如果体系中没有纳米二氧化硅溶胶，加入1%的原油体系的粘度只有1.12mPa.s，因此该体系表现出较好的耐油性，采用Texas-500旋转滴界面张力仪测定了上述体系与原油的界面张力为0.23mN/m，采用渗透率为1980×10-3μm2的填砂管评价了体系的驱油性能，结果见表2，可以看出纳米粒子强化的表面活性剂胶束驱油体系提高采收率8.05%。
表2纳米粒子强化的表面活性剂胶束驱油体系提高采收率效果
渗透率/×10<sup>-3</sup>μm<sup>2</sup> 原始含油饱和度，% 水驱采收率，% 胶束驱采收率，% 总采收率，%
1980 87.6 54.44 8.05 62.49
实施例3
称量0.6g月桂酰胺丙基甜菜碱、0.2g十二烷基硫酸钠、0.3g粒径为7nm的二氧化硅溶胶和2gNaCl，加入到96.9g蒸馏水中混合，各组分的重量百分含量之和为100%，用Brookfield粘度计测定50℃下剪切速率为7.34s-1下体系的粘度为46.38mPa.s，向体系中加入质量分数为1%的原油，粘度降低为12.88mPa.s，而如果体系中没有纳米二氧化硅溶胶，加入1%的原油体系的粘度只有1.06mPa.s，因此该体系表现出较好的耐油性，采用Texas-500旋转滴界面张力仪测定了上述体系与原油的界面张力为0.21mN/m，采用渗透率为2034×10-3μm2的填砂管评价了体系的驱油性能，结果见表3，可以看出纳米粒子强化的表面活性剂胶束驱油体系提高采收率7.6%。
表3纳米粒子强化的表面活性剂胶束驱油体系提高采收率效果
渗透率/×10<sup>-3</sup>μm<sup>2</sup> 原始含油饱和度，% 水驱采收率，% 胶束驱采收率，% 总采收率，%
2034 85.31 50.3 7.6 57.9

Claims (1)

1.一种表面活性剂胶束驱油剂，其特征是，由月桂酰胺丙基甜菜碱、十二烷基硫酸钠、纳米二氧化硅溶胶、氯化钠和水构成，其中，月桂酰胺丙基甜菜碱占总重量的0.3％-0.6％，十二烷基硫酸钠占总重量的0.1％-0.2％，纳米二氧化硅溶胶的粒径为7nm，占总重量的0.3-1.0％，氯化钠占总重量的2-4％，其余量为水，各组分的重量百分含量之和为100％。
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