CN109973064A - 一种石油开采方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石油开采方法,属于石油开采技术领域。所述的石油开采方法包括以下步骤:S1:制备壬基酚聚氧乙烯醚聚合物;S2:制备三嵌段聚醚共聚物;S3:制备聚氧乙烯基酯共聚物;S4:采油:水与壬基酚聚氧乙烯醚聚合物按重量比为100∶0.8‑1.5混合均匀配制成油层挤入液,再将油层挤入液挤入油层,憋压24‑48h;然后采用抽油机或螺杆泵举升设备举升采出井液,从油井油管与套管之间的环空加入聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物,同时举升采出井液;所述的壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物的重量比为(4.2‑6.4):(3.5‑4.6):(3.5‑5.8)。本发明通过利用壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物构成的补强体系提高石油开采中原油采出液的脱水率。
Description
技术领域
本发明属于石油开采技术领域,具体涉及一种石油开采的方法。
背景技术
近年来,经济发展日新月异,为满足对石油的需求,油田大都进入了三次采油时期,化学驱油技术是三次采油过程中应用最广泛的技术。由于化学驱油技术能够明显提高原油的采收率,使油田更具开发潜力,其应用前景十分广阔。因此,今后研究的主要目标是不断提高化学驱水平以及高效处理化学驱采出液。
化学驱能够明显的提高波及系数、改善油水流度比、增加原油采收率,但表面活性剂的注入也给采出液的处理以及采出水的回注带来了困难。添加的采油助剂能使体系的油水界面张力大幅度降低,体系处于热力学稳定状态;同时,吸附在油水界面上的药剂分子的疏水链包裹在液滴表面形成保护层,既增加了采出的原油乳状液油水分离的难度,也导致分离后的污水中含油量高,增加了污水处理的负担。
经过多年的研究和油田实践,化学驱技术被各大油田采用并取得了很高的经济效益化学驱技术作为我国多个油田持续稳产的主导技术享誉世界。但是,化学驱技术在提高采收率的同时也给后期采出液的处理带来了许多问题,如增强乳状液稳定性、油水难以分离、采出水处理和回注难度加大等,这些问题又会致使稠油开采成本提高。
中国专利文献“一种稠油开采的方法(专利号ZL 200810117487.6)”公开了一种稠油开采的方法,主要提供一个系列的降粘剂,在油井包括油层和油井井筒使稠油降粘,提高稠油的流动性。包括:a.制备水溶性降粘剂I;b.制备降粘剂II;c.制备降粘剂III;d.将水溶性降粘剂I挤入油层;e.采用抽油机或螺杆泵举升设备举升采出井液;根据采出液原油的不同粘度,分别从油井油管与套管之间的环空加入井筒降粘剂II或井筒降粘剂III。该发明采用化学方法使油层中稠油降粘并降低井筒内井液的粘度,提高稠油开采效果,油井连续生产时间远远大于现有技术的开采方法,生产运行成本大幅度降低,明显优于现有稠油开采技术。但是仍然存在对石油脱水效果不太好的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种石油开采方法,以解决在中国专利文献“一种稠油开采的方法(专利号ZL 200810117487.6)”公开的基础上如何优化化学助剂组份、配方、使用方法等,提高化学助剂对稠油开采的脱水效果的问题。
为了解决以上技术问题,本发明采用以下技术方案
一种石油开采方法,包括以下步骤:
S1:制备壬基酚聚氧乙烯醚聚合物,所述壬基酚聚氧乙烯醚聚合物包括以下组份:氢氧化钠、多乙烯多胺、碳酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠、碳酸氢钠,余量为水;
制备壬基酚聚氧乙烯醚聚合物的方法:将氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠三种组份按比例加入反应釜,缓慢升温到50-60℃后加入20%的水,搅拌30-40min,然后在不断搅拌的情况下依次加入多乙烯多胺、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠,最后加入水,边加边搅拌,搅拌20-25min,停止加热,冷却至常温出料,得到壬基酚聚氧乙烯醚聚合物;
S2:制备三嵌段聚醚共聚物,所述三嵌段聚醚共聚物包括以下组份:氢氧化钾、环氧丙烷、环氧乙烷、多乙烯多胺;
制备三嵌段聚醚共聚物的方法:在高压反应釜中加入催化剂氢氧化钾,充入氮气,抽真空,升温至125-135℃,再向反应釜中滴加60%环氧丙烷,控制反应釜的压力在0.5MPa以下,加入多乙烯多胺反应1-2h,获得聚环氧丙烷的亲油头;调节温度到115-125℃,再次向反应釜中滴加环氧乙烷,控制反应釜压力在0.5MPa以下,待物料反应完全且反应釜中压力降低至初始值后,加入多乙烯多胺,在该温度下继续反应1-2h,得到聚环氧乙烷亲水头,再升温至125-135℃,再向反应釜中滴加40%环氧丙烷,控制反应釜的压力在0.5MPa以下,反应1-2h,反应完成后降温,得到白色固体状三嵌段型聚醚类三嵌段聚醚共聚物;
S3:制备聚氧乙烯基酯共聚物,所述聚氧乙烯基酯共聚物包括以下组份:聚乙烯吡咯烷酮、硬脂酸聚氧乙烯酯、α-烯基磺酸钠、乙氧基化烷基磺酸钠、乳化剂、稳定剂、ABS表面活性剂、黄原胶;
制备聚氧乙烯基酯共聚物的方法:在反应釜中加入聚乙烯吡咯烷酮、α-烯基磺酸钠和30%水,搅拌溶解,将反应釜升温至40-45℃后恒温10min,再依次加入硬脂酸聚氧乙烯酯、乙氧基化烷基磺酸钠、乳化剂、稳定剂、ABS表面活性剂、黄原胶搅拌溶解和剩余水,升温至60-65℃后恒温10min,即得聚氧乙烯基酯共聚物;
S4:采油:水与壬基酚聚氧乙烯醚聚合物按重量比为100∶0.8-1.5混合均匀配制成油层挤入液,再将油层挤入液挤入油层,憋压24-48h;然后采用抽油机或螺杆泵举升设备举升采出井液,从油井油管与套管之间的环空加入聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物,同时举升采出井液;所述的壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物的重量比为(4.2-6.4):(3.5-4.6):(3.5-5.8)。
优选地,所述的壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物与油井产液体积比为5.3:4.2:4.6。
优选地,所述壬基酚聚氧乙烯醚聚合物以重量份为单位,包括以下组份:氢氧化钠2-6份、多乙烯多胺3-7份、碳酸钠7-12份、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠3-6份、碳酸氢钠4-8份、水60-80份。
优选地,所述三嵌段聚醚共聚物以重量份为单位,包括以下组份:氢氧化钾3-5份、环氧丙烷4-8份、环氧乙烷1-4份、多乙烯多胺2-3份。
优选地,所述聚氧乙烯基酯共聚物以重量份为单位,包括以下组份:聚乙烯吡咯烷酮5-8份、硬脂酸聚氧乙烯酯2-4份、α-烯基磺酸钠1-5份、乙氧基化烷基磺酸钠2-6份、乳化剂0.3-0.7份、稳定剂0.5-0.8份、ABS表面活性剂0.2-0.5份、黄原胶2.4-2.8份、水50-70份。
优选地,所述乳化剂为三苄基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚中的一种。
优选地,所述稳定剂为羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺中的一种。
优选地,所述壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物的总重量与油井产液体积比为1-3克:1-1.2升。
本发明具有以下有益效果:
(1)由实施例1-3和对比例5的数据可见,采用实施例1-3制的方法得到的原油采出液的脱水率显著高于采用对比例5的方法得到的原油采出液的脱水率;同时由实施例1-3的数据可见,实施例1为最优实施例。
(2)由实施例1和对比例1-4的数据可见,壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物在稠油开采过程中起到了协同作用,协同提高了原油采出液的脱水率;这是:
本发明采用的三嵌段聚醚共聚物具有很高的表面活性,其亲水基带有正电荷,可以中和水滴表面负电荷,分子中的烷基链拥有亲油性,易于吸附在油滴表面,起到破乳脱水的效果,同时三嵌段聚醚共聚物易于吸附在油水界面膜上,降低膜的稳定性,便于油水分离。本发明采用的壬基酚聚氧乙烯醚聚合物分子中含有极性亲水基团如羟基、磺酸基、醚基、烷基,和非极性疏水基团烃基,因此具有表面活性,可在水中形成胶束,与三嵌段聚醚共聚物分子之间存在竞争吸附,壬基酚聚氧乙烯醚聚合物分子的空间作用和静电排斥作用使得较多的水分子渗透到三嵌段聚醚共聚物分子胶束内部,导致三嵌段聚醚共聚物分子形成的胶束结构比较松散,胶束聚集数减小,使得原油采出液易于脱水;此外,小分子的壬基酚聚氧乙烯醚聚合物易于在油水界面上优先吸附,抑制三嵌段聚醚共聚物分子在界面上的聚集作用,导致界面上的分子排列疏松,界面膜强度减弱,且壬基酚聚氧乙烯醚聚合物与三嵌段聚醚共聚物分子之间产生的排斥作用,降低了三嵌段聚醚共聚物和壬基酚聚氧乙烯醚聚合物分子在原油界面处的吸附,抑制了扩张膜量,有助于原油采出液的破乳,使得脱水率升高。本发明所使用的聚氧乙烯基酯共聚物中烃基具有亲油性,与三嵌段聚醚共聚物的混合体系中,三嵌段聚醚共聚物的疏水部分和聚氧乙烯基酯共聚物的疏水基团之间产生强疏水作用,形成混合胶束,由于聚氧乙烯基酯共聚物成分中含有硬脂酸聚氧乙烯酯,脂类物质中本身存在的空间位阻导致三嵌段聚醚共聚物分子形成的胶束结构相对疏松,部分水分子渗透到胶束内部,界面膜强度减弱,扩张膜量降低,脱水率提高。
(3)由对比例6-8的数据可见,壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物的重量比不在(4.2-6.4):(3.5-4.6):(3.5-5.8)范围内时,用于石油开采时原油采出液中的脱水率与实施例1-3的数值相差甚大,远小于实施例1-3的数值,与现有技术(对比例5)的数值相当。本发明壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物作为补强体系,实施例1-3控制壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物的重量比为(4.2-6.4):(3.5-4.6):(3.5-5.8),实现在补强体系中利用三嵌段聚醚共聚物吸附在油滴表面起到破乳脱水的作用;壬基酚聚氧乙烯醚聚合物的空间作用和静电排斥作用导致三嵌段聚醚共聚物分子形成的胶束结构比较松散;聚氧乙烯基酯共聚物的空间位阻效应导致使得部分水分子渗透到胶束内部,界面膜强度减弱等特点,使得壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物构成的补强体系在本发明的石油开采中提高了原油采出液的脱水率。
具体实施方式
为了更好的理解本发明,现采用以下实施例加以说明,以下实施例属于本发明的保护范围,但不限制本发明的保护范围。
所述的石油开采方法,包括以下步骤:
S1:制备壬基酚聚氧乙烯醚聚合物,所述壬基酚聚氧乙烯醚聚合物以重量份为单位,包括以下组份:氢氧化钠2-6份、多乙烯多胺3-7份、碳酸钠7-12份、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠3-6份、碳酸氢钠4-8份、水60-80份;
制备壬基酚聚氧乙烯醚聚合物的方法:将氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠三种组份按比例加入反应釜,缓慢升温到50-60℃后加入20%的水,搅拌30-40min,然后在不断搅拌的情况下依次加入多乙烯多胺、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠,最后加入水,边加边搅拌,搅拌20-25min,停止加热,冷却至常温出料,得到壬基酚聚氧乙烯醚聚合物;
S2:制备三嵌段聚醚共聚物,所述三嵌段聚醚共聚物以重量份为单位,包括以下组份:氢氧化钾3-5份、环氧丙烷4-8份、环氧乙烷1-4份、多乙烯多胺2-3份;
制备三嵌段聚醚共聚物的方法:在高压反应釜中加入催化剂氢氧化钾,充入氮气,抽真空,升温至125-135℃,再向反应釜中滴加60%环氧丙烷,控制反应釜的压力在0.5MPa以下,加入多乙烯多胺反应1-2h,获得聚环氧丙烷的亲油头;调节温度到115-125℃,再次向反应釜中滴加环氧乙烷,控制反应釜压力在0.5MPa以下,待物料反应完全且反应釜中压力降低至初始值后,加入多乙烯多胺,在该温度下继续反应1-2h,得到聚环氧乙烷亲水头,再升温至125-135℃,再向反应釜中滴加40%环氧丙烷,控制反应釜的压力在0.5MPa以下,反应1-2h,反应完成后降温,得到白色固体状三嵌段型聚醚类三嵌段聚醚共聚物;
S3:制备聚氧乙烯基酯共聚物,所述聚氧乙烯基酯共聚物以重量份为单位,包括以下组份:聚乙烯吡咯烷酮5-8份、硬脂酸聚氧乙烯酯2-4份、α-烯基磺酸钠1-5份、乙氧基化烷基磺酸钠2-6份、乳化剂0.3-0.7份、稳定剂0.5-0.8份、ABS表面活性剂0.2-0.5份、黄原胶2.4-2.8份、水50-70份;所述乳化剂为三苄基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚中的一种;所述稳定剂为羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺中的一种;
制备聚氧乙烯基酯共聚物的方法:在反应釜中加入聚乙烯吡咯烷酮、α-烯基磺酸钠和30%水,搅拌溶解,将反应釜升温至40-45℃后恒温10min,再依次加入硬脂酸聚氧乙烯酯、乙氧基化烷基磺酸钠、乳化剂、稳定剂、ABS表面活性剂、黄原胶搅拌溶解和剩余水,升温至60-65℃后恒温10min,即得聚氧乙烯基酯共聚物;
S4:采油:水与壬基酚聚氧乙烯醚聚合物按重量比为100∶0.8-1.5混合均匀配制成油层挤入液,再将油层挤入液挤入油层,憋压24-48h;然后采用抽油机或螺杆泵举升设备举升采出井液,从油井油管与套管之间的环空加入聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物,同时举升采出井液;所述的壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物的重量比为(4.2-6.4):(3.5-4.6):(3.5-5.8);所述壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物的总重量与油井产液体积比为1-3克:1-1.2升。
实施例1
一种石油开采方法,包括以下步骤:
S1:制备壬基酚聚氧乙烯醚聚合物,所述壬基酚聚氧乙烯醚聚合物以重量份为单位,包括以下组份:氢氧化钠4份、多乙烯多胺7份、碳酸钠9份、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠3份、碳酸氢钠4份、水70份;
制备壬基酚聚氧乙烯醚聚合物的方法:将氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠三种组份按比例加入反应釜,缓慢升温到60℃后加入20%的水,搅拌35min,然后在不断搅拌的情况下依次加入多乙烯多胺、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠,最后加入水,边加边搅拌,搅拌20min,停止加热,冷却至常温出料,得到壬基酚聚氧乙烯醚聚合物;
S2:制备三嵌段聚醚共聚物,所述三嵌段聚醚共聚物以重量份为单位,包括以下组份:氢氧化钾5份、环氧丙烷4份、环氧乙烷3份、多乙烯多胺2.5份;
制备三嵌段聚醚共聚物的方法:在高压反应釜中加入催化剂氢氧化钾,充入氮气,抽真空,升温至135℃,再向反应釜中滴加60%环氧丙烷,控制反应釜的压力在0.5MPa以下,加入多乙烯多胺反应1.5h,获得聚环氧丙烷的亲油头;调节温度到120℃,再次向反应釜中滴加环氧乙烷,控制反应釜压力在0.5MPa以下,待物料反应完全且反应釜中压力降低至初始值后,加入多乙烯多胺,在该温度下继续反应1.5h,得到聚环氧乙烷亲水头,再升温至125℃,再向反应釜中滴加40%环氧丙烷,控制反应釜的压力在0.5MPa以下,反应1h,反应完成后降温,得到白色固体状三嵌段型聚醚类三嵌段聚醚共聚物;
S3:制备聚氧乙烯基酯共聚物,所述聚氧乙烯基酯共聚物以重量份为单位,包括以下组份:聚乙烯吡咯烷酮5份、硬脂酸聚氧乙烯酯3份、α-烯基磺酸钠1份、乙氧基化烷基磺酸钠6份、三苄基酚聚氧乙烯醚0.5份、羧甲基纤维素钠0.7份、ABS表面活性剂.5份、黄原胶2.4份、水70份;
制备聚氧乙烯基酯共聚物的方法:在反应釜中加入聚乙烯吡咯烷酮、α-烯基磺酸钠和30%水,搅拌溶解,将反应釜升温至42℃后恒温10min,再依次加入硬脂酸聚氧乙烯酯、乙氧基化烷基磺酸钠、三苄基酚聚氧乙烯醚、羧甲基纤维素钠、ABS表面活性剂、黄原胶搅拌溶解和剩余水,升温至63℃后恒温10min,即得聚氧乙烯基酯共聚物;
S4:采油:水与壬基酚聚氧乙烯醚聚合物按重量比为100∶1.3混合均匀配制成油层挤入液,再将油层挤入液挤入油层,憋压24h;然后采用抽油机或螺杆泵举升设备举升采出井液,从油井油管与套管之间的环空加入聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物,同时举升采出井液;所述的壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物的重量比为5.3:4.2:4.6;所述壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物的总重量与油井产液体积比为1克:1升。
实施例2
一种石油开采方法,包括以下步骤:
S1:制备壬基酚聚氧乙烯醚聚合物,所述壬基酚聚氧乙烯醚聚合物以重量份为单位,包括以下组份:氢氧化钠6份、多乙烯多胺3份、碳酸钠12份、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠5份、碳酸氢钠6份、水80份;
制备壬基酚聚氧乙烯醚聚合物的方法:将氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠三种组份按比例加入反应釜,缓慢升温到50℃后加入20%的水,搅拌40min,然后在不断搅拌的情况下依次加入多乙烯多胺、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠,最后加入水,边加边搅拌,搅拌22min,停止加热,冷却至常温出料,得到壬基酚聚氧乙烯醚聚合物;
S2:制备三嵌段聚醚共聚物,所述三嵌段聚醚共聚物以重量份为单位,包括以下组份:氢氧化钾3份、环氧丙烷6份、环氧乙烷4份、多乙烯多胺3份;
制备三嵌段聚醚共聚物的方法:在高压反应釜中加入催化剂氢氧化钾,充入氮气,抽真空,升温至125℃,再向反应釜中滴加60%环氧丙烷,控制反应釜的压力在0.5MPa以下,加入多乙烯多胺反应2h,获得聚环氧丙烷的亲油头;调节温度到125℃,再次向反应釜中滴加环氧乙烷,控制反应釜压力在0.5MPa以下,待物料反应完全且反应釜中压力降低至初始值后,加入多乙烯多胺,在该温度下继续反应2h,得到聚环氧乙烷亲水头,再升温至130℃,再向反应釜中滴加40%环氧丙烷,控制反应釜的压力在0.5MPa以下,反应1.5h,反应完成后降温,得到白色固体状三嵌段型聚醚类三嵌段聚醚共聚物;
S3:制备聚氧乙烯基酯共聚物,所述聚氧乙烯基酯共聚物以重量份为单位,包括以下组份:聚乙烯吡咯烷酮6份、硬脂酸聚氧乙烯酯4份、α-烯基磺酸钠3份、乙氧基化烷基磺酸钠2份、烷基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚0.7份、聚丙烯酰胺0.8份、ABS表面活性剂0.2份、黄原胶2.6份、水50份;
制备聚氧乙烯基酯共聚物的方法:在反应釜中加入聚乙烯吡咯烷酮、α-烯基磺酸钠和30%水,搅拌溶解,将反应釜升温至45℃后恒温10min,再依次加入硬脂酸聚氧乙烯酯、乙氧基化烷基磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚、聚丙烯酰胺、ABS表面活性剂、黄原胶搅拌溶解和剩余水,升温至65℃后恒温10min,即得聚氧乙烯基酯共聚物;
S4:采油:水与壬基酚聚氧乙烯醚聚合物按重量比为100∶1.5混合均匀配制成油层挤入液,再将油层挤入液挤入油层,憋压36h;然后采用抽油机或螺杆泵举升设备举升采出井液,从油井油管与套管之间的环空加入聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物,同时举升采出井液;所述的壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物的重量比为6.4:4.6:5.8;所述壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物的总重量与油井产液体积比为2克:1.1升。
实施例3
一种石油开采方法,包括以下步骤:
S1:制备壬基酚聚氧乙烯醚聚合物,所述壬基酚聚氧乙烯醚聚合物以重量份为单位,包括以下组份:氢氧化钠2份、多乙烯多胺5份、碳酸钠7份、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠6份、碳酸氢钠8份、水60份;
制备壬基酚聚氧乙烯醚聚合物的方法:将氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠三种组份按比例加入反应釜,缓慢升温到55℃后加入20%的水,搅拌30min,然后在不断搅拌的情况下依次加入多乙烯多胺、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠,最后加入水,边加边搅拌,搅拌25min,停止加热,冷却至常温出料,得到壬基酚聚氧乙烯醚聚合物;
S2:制备三嵌段聚醚共聚物,所述三嵌段聚醚共聚物以重量份为单位,包括以下组份:氢氧化钾4份、环氧丙烷8份、环氧乙烷1份、多乙烯多胺2份;
制备三嵌段聚醚共聚物的方法:在高压反应釜中加入催化剂氢氧化钾,充入氮气,抽真空,升温至130℃,再向反应釜中滴加60%环氧丙烷,控制反应釜的压力在0.5MPa以下,加入多乙烯多胺反应1h,获得聚环氧丙烷的亲油头;调节温度到115℃,再次向反应釜中滴加环氧乙烷,控制反应釜压力在0.5MPa以下,待物料反应完全且反应釜中压力降低至初始值后,加入多乙烯多胺,在该温度下继续反应1h,得到聚环氧乙烷亲水头,再升温至135℃,再向反应釜中滴加40%环氧丙烷,控制反应釜的压力在0.5MPa以下,反应2h,反应完成后降温,得到白色固体状三嵌段型聚醚类三嵌段聚醚共聚物;
S3:制备聚氧乙烯基酯共聚物,所述聚氧乙烯基酯共聚物以重量份为单位,包括以下组份:聚乙烯吡咯烷酮8份、硬脂酸聚氧乙烯酯2份、α-烯基磺酸钠5份、乙氧基化烷基磺酸钠4份、三苄基酚聚氧乙烯醚0.3份、聚丙烯酰胺0.5份、ABS表面活性剂0.3份、黄原胶2.8份、水60份;
制备聚氧乙烯基酯共聚物的方法:在反应釜中加入聚乙烯吡咯烷酮、α-烯基磺酸钠和30%水,搅拌溶解,将反应釜升温至40℃后恒温10min,再依次加入硬脂酸聚氧乙烯酯、乙氧基化烷基磺酸钠、三苄基酚聚氧乙烯醚、聚丙烯酰胺、ABS表面活性剂、黄原胶搅拌溶解和剩余水,升温至60℃后恒温10min,即得聚氧乙烯基酯共聚物;
S4:采油:水与壬基酚聚氧乙烯醚聚合物按重量比为100∶0.8混合均匀配制成油层挤入液,再将油层挤入液挤入油层,憋压48h;然后采用抽油机或螺杆泵举升设备举升采出井液,从油井油管与套管之间的环空加入聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物,同时举升采出井液;所述的壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物的重量比为4.2:3.5:3.5;所述壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物的总重量与油井产液体积比为3克:1.2升。
对比例1
石油开采方法与实施例1基本相同,不同之处在于,石油开采过程中不使用壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物。
对比例2
石油开采方法与实施例1基本相同,不同之处在于,石油开采过程中不使用壬基酚聚氧乙烯醚聚合物。
对比例3
石油开采方法与实施例1基本相同,不同之处在于,石油开采过程中不使用聚氧乙烯基酯共聚物。
对比例4
石油开采方法与实施例1基本相同,不同之处在于,石油开采过程中不使用三嵌段聚醚共聚物。
对比例5
采用中国专利文献“一种稠油开采的方法(专利号ZL 200810117487.6)”公开的方法进行石油开采。
对比例6
石油开采方法与实施例1基本相同,不同之处在于,石油开采过程中使用壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物的重量比为1:8:9。
对比例7
石油开采方法与实施例1基本相同,不同之处在于,石油开采过程中使用壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物的重量比为9:1:2。
对比例8
石油开采方法与实施例1基本相同,不同之处在于,石油开采过程中使用壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物的重量比为1:8:1。
根据胜利石油管理局企业标准Q/SL1419-1999《原油破乳脱水性能检验方法具塞量筒法》测定采用实施例1-3和对比例1-8所述的方法采集的原油采出液的脱水率,经检测原油采出液密度为(50℃)0.9879/g.cm3,黏度为3.432×104,含水率为30.1%,经过5h的脱水,再次检测原油采出液的含水率,并计算脱水率,结果见下表所示。
实验项目 | 脱水率(%) |
实施例1 | 99.36 |
实施例2 | 98.03 |
实施例3 | 98.85 |
对比例1 | 3.45 |
对比例2 | 97.83 |
对比例3 | 97.98 |
对比例4 | 98.23 |
对比例5 | 95.69 |
对比例6 | 95.86 |
对比例7 | 96.32 |
对比例8 | 96.74 |
由上表可知:(1)由实施例1-3和对比例5的数据可见,采用实施例1-3制的方法得到的原油采出液的脱水率显著高于采用对比例5的方法得到的原油采出液的脱水率;同时由实施例1-3的数据可见,实施例1为最优实施例。
(2)由实施例1和对比例1-4的数据可见,壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物在稠油开采过程中起到了协同作用,协同提高了原油采出液的脱水率;这是:
本发明采用的三嵌段聚醚共聚物具有很高的表面活性,其亲水基带有正电荷,可以中和水滴表面负电荷,分子中的烷基链拥有亲油性,易于吸附在油滴表面,起到破乳脱水的效果,同时三嵌段聚醚共聚物易于吸附在油水界面膜上,降低膜的稳定性,便于油水分离。本发明采用的壬基酚聚氧乙烯醚聚合物分子中含有极性亲水基团如羟基、磺酸基、醚基、烷基,和非极性疏水基团烃基,因此具有表面活性,可在水中形成胶束,与三嵌段聚醚共聚物分子之间存在竞争吸附,壬基酚聚氧乙烯醚聚合物分子的空间作用和静电排斥作用使得较多的水分子渗透到三嵌段聚醚共聚物分子胶束内部,导致三嵌段聚醚共聚物分子形成的胶束结构比较松散,胶束聚集数减小,使得原油采出液易于脱水;此外,小分子的壬基酚聚氧乙烯醚聚合物易于在油水界面上优先吸附,抑制三嵌段聚醚共聚物分子在界面上的聚集作用,导致界面上的分子排列疏松,界面膜强度减弱,且壬基酚聚氧乙烯醚聚合物与三嵌段聚醚共聚物分子之间产生的排斥作用,降低了三嵌段聚醚共聚物和壬基酚聚氧乙烯醚聚合物分子在原油界面处的吸附,抑制了扩张膜量,有助于原油采出液的破乳,使得脱水率升高。本发明所使用的聚氧乙烯基酯共聚物中烃基具有亲油性,与三嵌段聚醚共聚物的混合体系中,三嵌段聚醚共聚物的疏水部分和聚氧乙烯基酯共聚物的疏水基团之间产生强疏水作用,形成混合胶束,由于聚氧乙烯基酯共聚物成分中含有硬脂酸聚氧乙烯酯,脂类物质中本身存在的空间位阻导致三嵌段聚醚共聚物分子形成的胶束结构相对疏松,部分水分子渗透到胶束内部,界面膜强度减弱,扩张膜量降低,脱水率提高。
(3)由对比例6-8的数据可见,壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物的重量比不在(4.2-6.4):(3.5-4.6):(3.5-5.8)范围内时,用于石油开采时原油采出液中的脱水率与实施例1-3的数值相差甚大,远小于实施例1-3的数值,与现有技术(对比例5)的数值相当。本发明壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物作为补强体系,实施例1-3控制壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物的重量比为(4.2-6.4):(3.5-4.6):(3.5-5.8),实现在补强体系中利用三嵌段聚醚共聚物吸附在油滴表面起到破乳脱水的作用;壬基酚聚氧乙烯醚聚合物的空间作用和静电排斥作用导致三嵌段聚醚共聚物分子形成的胶束结构比较松散;聚氧乙烯基酯共聚物的空间位阻效应导致使得部分水分子渗透到胶束内部,界面膜强度减弱等特点,使得壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物构成的补强体系在本发明的石油开采中提高了原油采出液的脱水率。
以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明,对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (8)
1.一种石油开采方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:制备壬基酚聚氧乙烯醚聚合物,所述壬基酚聚氧乙烯醚聚合物包括以下组份:氢氧化钠、多乙烯多胺、碳酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠、碳酸氢钠,余量为水;
制备壬基酚聚氧乙烯醚聚合物的方法:将氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠三种组份按比例加入反应釜,缓慢升温到50-60℃后加入20%的水,搅拌30-40min,然后在不断搅拌的情况下依次加入多乙烯多胺、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠,最后加入水,边加边搅拌,搅拌20-25min,停止加热,冷却至常温出料,得到壬基酚聚氧乙烯醚聚合物;
S2:制备三嵌段聚醚共聚物,所述三嵌段聚醚共聚物包括以下组份:氢氧化钾、环氧丙烷、环氧乙烷、多乙烯多胺;
制备三嵌段聚醚共聚物的方法:在高压反应釜中加入催化剂氢氧化钾,充入氮气,抽真空,升温至125-135℃,再向反应釜中滴加60%环氧丙烷,控制反应釜的压力在0.5MPa以下,加入多乙烯多胺反应1-2h,获得聚环氧丙烷的亲油头;调节温度到115-125℃,再次向反应釜中滴加环氧乙烷,控制反应釜压力在0.5MPa以下,待物料反应完全且反应釜中压力降低至初始值后,加入多乙烯多胺,在该温度下继续反应1-2h,得到聚环氧乙烷亲水头,再升温至125-135℃,再向反应釜中滴加40%环氧丙烷,控制反应釜的压力在0.5MPa以下,反应1-2h,反应完成后降温,得到白色固体状三嵌段型聚醚类三嵌段聚醚共聚物;
S3:制备聚氧乙烯基酯共聚物,所述聚氧乙烯基酯共聚物包括以下组份:聚乙烯吡咯烷酮、硬脂酸聚氧乙烯酯、α-烯基磺酸钠、乙氧基化烷基磺酸钠、乳化剂、稳定剂、ABS表面活性剂、黄原胶;
制备聚氧乙烯基酯共聚物的方法:在反应釜中加入聚乙烯吡咯烷酮、α-烯基磺酸钠和30%水,搅拌溶解,将反应釜升温至40-45℃后恒温10min,再依次加入硬脂酸聚氧乙烯酯、乙氧基化烷基磺酸钠、乳化剂、稳定剂、ABS表面活性剂、黄原胶搅拌溶解和剩余水,升温至60-65℃后恒温10min,即得聚氧乙烯基酯共聚物;
S4:采油:水与壬基酚聚氧乙烯醚聚合物按重量比为100∶0.8-1.5混合均匀配制成油层挤入液,再将油层挤入液挤入油层,憋压24-48h;然后采用抽油机或螺杆泵举升设备举升采出井液,从油井油管与套管之间的环空加入聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物,同时举升采出井液;所述的壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物的重量比为(4.2-6.4):(3.5-4.6):(3.5-5.8)。
2.根据权利要求1所述的石油开采方法,其特征在于,所述的壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物与油井产液体积比为5.3:4.2:4.6。
3.根据权利要求1所述的石油开采方法,其特征在于,所述壬基酚聚氧乙烯醚聚合物以重量份为单位,包括以下组份:氢氧化钠2-6份、多乙烯多胺3-7份、碳酸钠7-12份、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠3-6份、碳酸氢钠4-8份、水60-80份。
4.根据权利要求1所述的石油开采方法,其特征在于,所述三嵌段聚醚共聚物以重量份为单位,包括以下组份:氢氧化钾3-5份、环氧丙烷4-8份、环氧乙烷1-4份、多乙烯多胺2-3份。
5.根据权利要求1所述的石油开采方法,其特征在于,所述聚氧乙烯基酯共聚物以重量份为单位,包括以下组份:聚乙烯吡咯烷酮5-8份、硬脂酸聚氧乙烯酯2-4份、α-烯基磺酸钠1-5份、乙氧基化烷基磺酸钠2-6份、乳化剂0.3-0.7份、稳定剂0.5-0.8份、ABS表面活性剂0.2-0.5份、黄原胶2.4-2.8份、水50-70份。
6.根据权利要求1或5所述的石油开采方法,其特征在于,所述乳化剂为三苄基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚中的一种。
7.根据权利要求1或5所述的石油开采方法,其特征在于,所述稳定剂为羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺中的一种。
8.根据权利要求1所述的石油开采方法,其特征在于,所述壬基酚聚氧乙烯醚聚合物、聚氧乙烯基酯共聚物和三嵌段聚醚共聚物的总重量与油井产液体积比为1-3克:1-1.2升。
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