CN112195020A - 一种提高油田采收率的动态纳米胶体系和控水方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高油田采收率的动态纳米胶体系和控水方法，所述的动态纳米胶体系按照质量百分含量包括：1％～5％甲基丙烯酸、2％～5％丙烯酰胺、2％～3％十六烷基三甲基溴化铵、0.5％～2.5％两亲性化合物Y和0.6％～0.8％表面活性剂K，余量为去离子水。该动态纳米胶体系以一定速率将纳米溶液注入地层，待在油藏的深层部聚集在一起，浓度升高到一定值后，遇水逐渐形成有一定形态和强度的纳米胶体，可对油层深部可以起到控水驱油的效果。本发明动态纳米胶体系流动性好，易于注入油藏，且具有一定的热稳定性，容易返排，好降解，有一定的提采作用。
Description
技术领域
本发明属于油田化学技术领域，一种提高油田采收率的动态纳米胶体系和控水方法。
背景技术
油田常用的提高采收率的方式是注聚驱，聚合物驱是一种向油藏中注入水溶性聚合物溶液基于水驱的技术，增加注入液体的粘度、进而改善流度比，可以有效提高驱替相的波及区域，降低其含油饱和度，从而提高原油采收率。水溶性聚合物是聚合物驱技术的关键，目前最常使用的是两类水溶性聚合物是部分水解聚丙烯酰胺和生物聚合物黄原胶，其中部分水解聚丙烯酰胺应用得更为广泛。
然而，这两类水溶性聚合物都有不可忽视的缺点。丙烯酰胺有毒，如果加入量过大，注入油藏之后，会导致黏稠，流动性减弱，拥堵孔喉，这是在现场应用中最常遇到的问题。生物聚合物黄原胶具有生物聚合物普遍的缺点，热稳定性差，容易受到微生物的侵蚀而发生降解作用；并且稠化能力差，导致用量过大，成本较高。
发明内容
针对现有水溶性聚合物存在的缺陷，本发明目的在于提供一种提高油田采收率的动态纳米胶体系，该纳米胶体系具有方便制备，注入的流动性好，稠化能力强，具有一定的热稳定性，容易返排，好降解，封堵控水驱油效果好的特点。
为了达到上述技术目的，本发明具体通过以下技术方案来实现：
一种提高油田采收率的动态纳米胶体系，按照质量百分含量包括：1％～5％甲基丙烯酸(MAA)、2％～5％丙烯酰胺(AM)、2％～3％十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、0.5％～2.5％两亲性化合物Y和0.6％～0.8％表面活性剂K，余量为去离子水；
其中，两亲性化合物Y结构式为：
表面活性剂K结构式为：
优选的，所述的动态纳米胶体系按照质量百分含量包括：3％甲基丙烯酸(MAA)、3.5％丙烯酰胺(AM)、2.5％十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、2.5％两亲性化合物Y和0.8％表面活性剂K，余量为去离子水。
本发明动态纳米胶体系的控水原理是，刚开始在室温条件下制成的纳米溶液粘度较低，其粘度范围为805mPa·s～1021mPa·s，易注入油层，以一定速率将纳米溶液注入地层，待在油藏的深层部聚集在一起，浓度升高到一定值后，遇水逐渐形成有一定形态和强度的纳米胶体，可对油层深部可以起到控水驱油的效果。
在本发明的另一方面，提供了一种动态纳米胶的控水方法，将甲基丙烯酸、丙烯酰胺和十六烷基三甲基溴化铵在去离子水中搅拌均匀，加入两亲性化合物Y，静置待其粘度上升后，加入表面活性剂K，注入地层，待其浓度升高体积膨胀以控水驱油。
本发明的有益效果为：
(1)本发明制备的动态纳米胶的方法简单；
(2)本发明制备的初期动态纳米胶水溶液粘度较小，流动性好，易于注入油藏；
(3)本发明制备的动态纳米胶具有一定的热稳定性，容易返排，好降解，有一定的提采作用。
具体实施方式
下面将结合本发明具体的实施例，对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供了一种提高油田采收率的动态纳米胶体系，按照质量分数包括以下组分：1％甲基丙烯酸，5％丙烯酰胺，2％十六烷基三甲基溴化铵，0.5％两亲性化合物Y、0.8％表面活性剂K，余量为去离子水。
其中，两亲性化合物Y结构式为：
表面活性剂K结构式为：
本实施例动态纳米胶体系在使用时，将制备好的初期纳米胶水溶液注入地层，待在油藏的深层部聚集在一起，浓度升高到一定值后，遇水体积增大逐渐形成有一定形态和强度的纳米胶体，从而对油层深部可以起到控水驱油的效果。
实施例2
本实施例提供了一种提高油田采收率的动态纳米胶体系，同时实例1，不同之处在于，按照质量分数包括以下组分：5％甲基丙烯酸，2％丙烯酰胺，3％十六烷基三甲基溴化铵，2.5％两亲性化合物Y、0.6％表面活性剂K，余量为去离子水。
实施例3
本实施例提供了一种提高油田采收率的动态纳米胶体系，同时实例1，不同之处在于，按照质量分数包括以下组分：3％甲基丙烯酸、3.5％丙烯酰胺、2.5％十六烷基三甲基溴化铵、2.5％两亲性化合物Y和0.8％表面活性剂K，余量为去离子水。
实施例4
对制备好的纳米胶水溶液每隔20min进行粘度测试，得到如下实验结果：
表1初期纳米胶水溶液随着时间变化的粘度值
实施例5
在添加了不同质量分数两亲性化合物Y的不同动态纳米胶体系中，结合实验观察预测分析不同动态纳米胶体系的体积扩大率以及两亲性化合物Y分子的延展率。本实施例中的两亲性化合物Y分子的质量百分比为0.5％～2.5％。
表2不同含量两亲性化合物Y的体积膨胀倍数和延展倍数
实施例6
在添加了不同质量分数表面活性剂K的不同动态纳米胶体系中，结合实验观察预测分析不同动态纳米胶体系的体积扩大率以及表面活性剂K分子的延展率。本实施例中涉及到的表面活性剂K分子的质量百分比为0.6％～0.8％。
表3不同含量表面活性剂K的体积扩大率和延展率
实施例7
注入动态纳米胶体系进行相关出水量和出油量的实验，采集相关数据，了解注入模拟地层后不同质量百分比动态纳米胶体系后，其出水量、出油量的变化。
由于在含有不同质量百分比两亲性化合物Y分子下的动态纳米胶在模拟地层中的延展变化、及其体积膨胀倍数不一样，造成了不同的出水量、出油量，形成了不同的提采结果。在两亲性化合物Y分子的质量百分比为2.5％时，在测试时间10min以内达到的出油效果最好，为87.8ml。实施的具体结果如表4所示：
表4不同含量两亲性化合物Y的出水量、出油量
实施例8
注入动态纳米胶体系进行相关出水量和出油量的实验，采集相关数据，了解注入模拟地层后不同质量百分比动态纳米胶体系后，其出水量、出油量的变化。
由于不同质量百分比表面活性剂K下的动态纳米胶在模拟地层中的延展变化、及其体积膨胀倍数不一样，造成了不同的出水量、出油量，形成了不同的提采结果。在表面活性剂K分子的质量百分比为0.8％时，在测试时间10min以内达到的出油效果最好，为85.7ml。实施的具体结果如表5所示：
表5不同含量表面活性剂K的出水量、出油量
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种提高油田采收率的动态纳米胶体系，其特征在于，按照质量百分含量包括：1％～5％甲基丙烯酸、2％～5％丙烯酰胺、2％～3％十六烷基三甲基溴化铵、0.5％～2.5％两亲性化合物Y和0.6％～0.8％表面活性剂K，余量为去离子水；
其中，两亲性化合物Y结构式为：
表面活性剂K结构式为：
2.根据权利要求1所述的一种提高油田采收率的动态纳米胶体系，其特征在于，所述的动态纳米胶体系按照质量百分含量包括：3％甲基丙烯酸、3.5％丙烯酰胺、2.5％十六烷基三甲基溴化铵、2.5％两亲性化合物Y和0.8％表面活性剂K，余量为去离子水。
3.一种提高油田采收率的控水方法，其特征在于，将甲基丙烯酸、丙烯酰胺和十六烷基三甲基溴化铵在去离子水中搅拌均匀，加入两亲性化合物Y，静置待其粘度上升后，加入表面活性剂K，注入地层，待其浓度升高，遇水逐渐形成纳米胶体以达到控水驱油的目的。
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