CN110157403A - 一种低渗透油藏驱油剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种低渗透油藏驱油剂。该低渗透油藏驱油剂是由改性聚乙烯醇和C12‑C18的三甲基溴化铵阳离子表面活性剂复配而成；改性聚乙烯醇与C12‑C18的三甲基溴化铵阳离子表面活性剂的复配质量比为1:9‑9:1。该低渗透油藏驱油剂具有良好的驱油效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种驱油组合物，尤其涉及一种适用于低渗透油藏的驱油组合物，属于油藏开采技术领域。
背景技术
21世纪以来，伴随国民经济的快速增长，世界各国对石油的需求量急剧攀升。以低渗透、特低渗透油藏为代表的复杂油藏已成为我国石油资源产量接替的重要组成部分，在今后相当一段时期内将是我国石油工业增储上产的重要资源基础。
低渗透油藏目前面临诸多问题，同中高渗储层相比，低渗透油田在开发效果上有很大差异。我国大部分低渗油藏采用注水开发的方式。但是由于低孔低渗，在开发过程中普遍存在注水压力高“注不进、采不出”的现象，最终导致油田采收率较低。此外，我国部分油田位处西北地区，水资源匮乏，不利于注水开发的实施。
表面活性剂由于具有低界面张力、乳化原油、改变润湿性等一系列性能，可以有效降压增注，启动低渗基质里的剩余油，在特低渗低渗油藏开发过程中具有巨大的应用前景。据统计，世界上80％的原油是以乳状液形式采出的，近年来室内研究及现场实践表明，在低渗油藏中，表面活性剂的乳化作用对采收率的贡献率大于其界面活性对采收率的贡献率。
目前现场应用的乳化效果较好的表面活性剂为OP系列和石油磺酸盐系列。但他们分别有污染环境、耐温性差的缺点。
因此针对低渗透油藏常规表面活性剂驱用量大、耐温性能差、乳液稳定性差的状况，有必要提供一种在较低粘度下具有优秀乳化性能，可在低渗储层中自发形成较为稳定的乳状液，进一步提高低渗透油藏的采收率的自乳化驱油体系。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种驱油效果良好的表面活性剂驱油剂。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种低渗透油藏(渗透率小于50mD)驱油剂，该低渗透油藏驱油剂是由改性聚乙烯醇和C12-C18的三甲基溴化铵阳离子表面活性剂复配而成；其中，改性聚乙烯醇与C12-C18的三甲基溴化铵阳离子表面活性剂的复配质量比为1:9-9:1。
在本发明的低渗透油藏驱油剂中，采用的改性聚乙烯醇是对本身无疏水性能的聚乙烯醇进行疏水改性，构筑一种既具有亲水基团同时又具有疏水基团的高分子表面活性剂。改性获得的高分子表面活性剂的用量少，分子量大具有良好的分散油滴性能。更为经济友好。
本发明的低渗透油藏驱油剂采用的高分子表面活性剂为改性聚乙烯醇，通过改性聚乙烯醇与C12-C18的三甲基溴化铵阳离子表面活性剂的协同作用，使得到的复配物具有自乳化驱油性能，无需外力即可自发乳化。
在本发明的一具体实施方式中，改性聚乙烯醇和C12-C18的三甲基溴化铵阳离子表面活性剂的复配质量比为1:9、3:7、5:5、7:3或9:1。
在本发明的一具体实施方式中，采用的C12-C18的三甲基溴化铵阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。
即，该低渗透油藏驱油剂是由改性聚乙烯醇和十六烷基三甲基溴化铵复配而成；其中，改性聚乙烯醇和十六烷基三甲基溴化铵的复配质量比可以为1:9-9:1。
在本发明的一具体实施方式中，采用的改性聚乙烯醇的分子量为2000-3000。该分子量的改性聚乙烯醇具有较好的油滴分散性能以及乳化性能。比如，采用的改性聚乙烯醇的分子量可以为2200。
在本发明的一具体实施方式中，改性聚乙烯醇同时具有疏水基团和亲水基团。
在本发明的一具体实施方式中，改性聚乙烯醇是由改性剂对聚乙烯醇进行疏水改性得到的。
比如，采用的改性剂可以为溴代十六烷或2,3-环氧丙基三甲基氯化铵。
优选地，采用的改性剂为溴代十六烷。即改性聚乙烯醇是由溴代十六烷改性聚乙烯醇得到的。该改性聚乙烯醇的结构式如下式所示：
其中，x≥1的整数，y≥1的整数，m≥1的整数，n≥1的整数，40≤x+y+m+n≤70。
在本发明的一具体实施方式中，改性剂的用量为聚乙烯醇的质量的12.5％-17.5％。比如，改性剂的用量为聚乙烯醇的质量的13％、14％、15％、16％和17％。
在本发明的一具体实施方式中，改性聚乙烯醇是通过以下步骤制备得到的：
在55℃-75℃下，将改性剂与聚乙烯醇混合，反应40h-50h(优选48h)，得到改性聚乙烯醇。
在本发明的低渗透油藏驱油剂中，以C12-C18的三甲基溴化铵阳离子表面活性剂，与改性聚乙烯醇复配。CTAB是油田现场及实验室研究中常见的化学试剂，对于其在石油领域的应用已经有足够的研究支撑。此外CTAB具有16碳链的结构同改性聚乙烯醇的疏水部分相似，因而具有一定的协同效应，有利于自发乳化的发生。
本发明的低渗透油藏驱油剂在具体用于乳化低渗透油藏时，按照本领域常规的驱油剂实施方式进行实施即可。其中，该低渗透油藏驱油剂的添加量为3000mg/L。
本发明的低渗透油藏驱油剂可以通过以下步骤制备得到：
向模拟地层水中加入改性聚乙烯醇和C12-C18的三甲基溴化铵阳离子表面活性剂，混合搅拌30min，静置，得到低渗透油藏驱油剂。
本发明的低渗透油藏驱油剂的原料来源广，价格便宜，并且可同低渗透油藏自发形成乳化驱油体系。
本发明的低渗透油藏驱油剂的物理模拟驱油效果良好，能够在低渗透岩心常规水驱后进一步提高原油采收率，采收率可以提高60％左右。
本发明的低渗透油藏驱油剂是一种自乳化驱油体系，无需外力即可自发乳化，为筛选适宜油田的提高采收率方法提供了依据。
附图说明
图1为实施例1中的低渗透油藏驱油剂的界面张力随复配比例变化曲线。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种低渗透油藏自乳化驱油剂，其是通过以下步骤制备得到的：
使用模拟地层水配制自乳化驱油体系，总浓度为3000mg/L，其中，改性PVA-1570(分子量为2200)(由溴代十六烷改性聚乙烯醇得到的)浓度为2100mg/L，CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)浓度为900mg/L，搅拌30min，静置，得到自乳化高分子复合驱油剂。
对本实施例的上述驱油剂进行表面张力测试。仪器采用TX-500C界面张力仪，油相采用某油田脱气脱水原油，水相为该油田实际地层水。测试温度为45℃，在5000转/分钟的条件下测定油水界面张力。结果显示，当复配质量比为7:3时体系具备自乳化性能，且乳液稳定性良好。
由图1可以看出，改性PVA-1570、CTAB的复配体系分别在质量比为9:1、7:3时达到低界面张力状态(≤10-2mN/m)。
将本实施例的驱油剂进行性能测试，结果如表1所示。
表1
由表1可以看出，该自乳化体系虽为高分子表面活性剂复配体系，但体系粘度极低，近似于水的粘度。过高的粘度会使化学剂在低渗透油藏中驱替困难，出现地层堵塞等现象。而该体系粘度低，更有利于其在低渗透油藏提高采收率中的应用。
利用自乳化驱油体系进行岩心驱替实验，岩心长度10.0cm，渗透率15mD，饱和水18mL，后饱和油10mL。进行水驱-化学驱-水驱，采收率如表2。
表2
由表2可以看出，该自乳化驱油剂具有低界面张力，高乳液稳定时间，并且自发与原油乳化，提高油水混合能力。可以看出本实施例的自乳化驱油剂可以明显提高采收率。首先对含油低渗透岩心进行水驱，采收率是41％，然后进行自乳化驱(即三次采油)此时可以把采收率提高12％，后续再进行二次水驱，提高采收率3％。总采收率为56％。
当本实施例的驱油剂用量为3000mg/L时，当NaCl浓度为10000-20000mg/L时，自发乳化效果最好，油样加入瞬间即可自发进入水相，形成乳状液。乳状液稳定性强，静置30min后依然保持较好乳化效果。
用移液枪将本实施例的驱油剂溶液置于试管中，并于45℃恒温箱中静置2h。后将试管取出，用移液枪取45℃恒温原油(水油比9:1)，距离试管1cm处悬空滴加原油，观察原油滴加后试管内溶液的变化情况。油滴自发进入水相，形成乳液，说明乳化剂具有自发乳化性能。
以上实施例说明，本发明的低渗透油藏驱油剂对于低渗透油藏具有更好的提高采收率效果。此外，驱替过程中可以明显看到采出液以乳液形式存在，从而扩展其应用范围，提供了一种可以将高分子表面活性剂用于低渗油藏三次采油的新思路。
Claims (10)
1.一种低渗透油藏驱油剂，其特征在于，该低渗透油藏驱油剂是由改性聚乙烯醇和C12-C18的三甲基溴化铵阳离子表面活性剂复配而成；其中，所述改性聚乙烯醇与C12-C18的三甲基溴化铵阳离子表面活性剂的复配质量比为1:9-9:1。
2.根据权利要求1所述的低渗透油藏驱油剂，其特征在于，所述改性聚乙烯醇和C12-C18的三甲基溴化铵阳离子表面活性剂的复配质量比为1:9、3:7、5:5、7:3或9:1。
3.根据权利要求1或2所述的低渗透油藏驱油剂，其特征在于，所述C12-C18的三甲基溴化铵阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。
4.根据权利要求1所述的低渗透油藏驱油剂，其特征在于，所述改性聚乙烯醇的分子量为2000-3000。
5.根据权利要求1所述的低渗透油藏驱油剂，其特征在于，所述改性聚乙烯醇具有疏水基团和亲水基团。
6.根据权利要求1或5所述的低渗透油藏驱油剂，其特征在于，所述改性聚乙烯醇是由改性剂对聚乙烯醇进行疏水改性得到的。
7.根据权利要求6所述的低渗透油藏驱油剂，其特征在于，所述改性剂为溴代十六烷或2,3-环氧丙基三甲基氯化铵；
优选地，所述改性剂为溴代十六烷。
8.根据权利要求6所述的低渗透油藏驱油剂，其特征在于，所述改性剂的用量为聚乙烯醇的质量的12.5％-17.5％；
优选地，所述改性剂的用量为聚乙烯醇的质量的15％。
9.根据权利要求6-8任一项所述的低渗透油藏驱油剂，其特征在于，所述改性聚乙烯醇是通过以下步骤制备得到的：
在55℃-75℃下，将改性剂与聚乙烯醇混合，反应40h-50h，得到所述改性聚乙烯醇。
10.权利要求1-9任一项所述的低渗透油藏驱油剂的应用，其特征在于，该低渗透油藏驱油剂用于乳化低渗透油藏时，添加量为3000mg/L。
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