CN116042201A - 一种耐温耐盐复合驱油剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐温耐盐复合驱油剂，包括下述质量份的原料：改性蒙脱土水分散液100份、石油磺酸盐0.2‑0.4份、非离子表面活性剂0.05‑0.15份、稳定剂0.03‑0.1份。本发明还公开了上述耐温耐盐复合驱油剂的制备方法。本发明的复合驱油剂具有无碱、耐温抗盐能力好、驱油效率高的优点，具有较高的实用价值。
Description
技术领域
本发明涉及石油采收技术领域，尤其涉及一种耐温耐盐复合驱油剂及其制备方法。
背景技术
石油的主要成分包括烷烃、环烷烃、芳香烃等，主要被用作燃油和汽油广泛应用于日常生活以及工业生产中，是一种不可再生能源。由于世界范围内对能源的需求量很大，石油仍在社会经济发展中占据着至关重要的地位。提高油田的原油采出率有利于石油的增产，是缓解石油供求矛盾的一种行之有效的途径。
在石油的开采中，经过注水开发后的残余油主要分布在油藏岩石的孔隙中很难采出。驱油就是通过向油层中注入可以驱替这部分水驱残余油的物质，从而提高原油采收率的技术。驱油剂是驱油技术中所广泛使用的的一个重要助剂，其主要原理是通过表面活性剂来降低油水界面张力,从而驱替水驱残余油。传统的驱油剂体系除了表面活性剂以外，为了提高驱油效果，还往往需要加入碱、聚合物等成分，容易结垢而带来不良影响。而且，现有的表面活性剂驱油体系组分较为单一，存在耐温、抗盐能力较差的问题，且驱油效率难以得到很好的提升，而复配表面活性剂则容易造成相容性不好，体系稳定性差。因此，开发一种无碱，且耐温、抗盐能力好，驱油效率高的驱油剂，具有较高的实用价值。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐温耐盐复合驱油剂及其制备方法。
本发明提出的一种耐温耐盐复合驱油剂，包括下述质量份的原料：改性蒙脱土水分散液100份、石油磺酸盐0.2-0.4份、非离子表面活性剂0.05-0.15份、稳定剂0.03-0.1份；
所述改性蒙脱土水分散液的制备方法包括下述步骤：
(1)将纳米纤维素加入NaOH的水溶液中，超声分散均匀，得到纳米纤维素分散液；将蒙脱土加入水中，超声分散均匀，得到蒙脱土分散液；将所述纳米纤维素分散液与蒙脱土分散液混合后，加热搅拌一段时间，然后将pH调至中性，得到纳米纤维素-蒙脱土复合分散液；
(2)将所述纳米纤维素-蒙脱土复合分散液加入反应釜中，进行水热炭化反应，冷却后得到改性蒙脱土水分散液。
优选地，步骤(1)中，纳米纤维素与NaOH的水溶液的比例为(1-2)g：100mL，蒙脱土与水的比例为(1-2)g：100mL，纳米纤维素分散液与蒙脱土分散液的体积比为(0.5-1)：1。
优选地，所述NaOH的水溶液的质量浓度为10-20％。
优选地，步骤(1)中，加热搅拌温度为50-80℃，时间为5-10h。
优选地，步骤(2)中，水热炭化反应的温度为160-220℃，时间为4-8h。
优选地，所述石油磺酸盐为石油磺酸钠、石油磺酸钾、石油磺酸铵中的至少一种。
优选地，所述非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇辛基苯基醚中的至少一种。
优选地，所述稳定剂为羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的至少一种。
一种所述的耐温耐盐复合驱油剂的制备方法，包括下述步骤：按质量份称取原料，然后将石油磺酸盐、非离子表面活性剂、稳定剂加入改性蒙脱土水分散液中，在室温下搅拌分散均匀，即得。
本发明的有益效果如下：
本发明以纳米材料改性蒙脱土与复配表面活性剂石油磺酸盐、非离子表面活性剂以及分散稳定剂按合适的比例组成复合驱油剂，其中本发明先在溶液中使纳米纤维素与蒙脱***混，纳米纤维素与蒙脱土插层复合形成纳米级的纳米纤维素-蒙脱土复合物，然后在合适条件下通过水热处理将纳米纤维素炭化，从而在蒙脱土中形成富含羟基、羧基等含氧官能团以及芳香环结构的炭材料，得到的改性蒙脱土不仅可以稳定分散在驱油剂体系中，由于其刚性的无机材料特性使其具有良好的耐温耐盐性能；而且其表面疏水性能与未经处理的纳米材料相比得到改进，可以与石油磺酸盐、非离子表面活性剂之间起到协同作用，形成低油水界面张力，且其表面富含的羟基、羧基等含氧官能团以及芳香环结构也有利于进一步提高驱油效率；同时，其表面炭材料对表面活性剂具有很好的吸附效果，可以在驱油过程中减少表面活性剂在岩石表面的吸附，从而降低表面活性剂损失对驱油效果带来的负面影响。因此，本发明的复合驱油剂在高温高盐的情况下具有较高的驱油效率，可以适用于高温高盐等环境中原油的开采。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种耐温耐盐复合驱油剂，包括下述质量份的原料：改性蒙脱土水分散液100份、石油磺酸钠0.3份、辛基酚聚氧乙烯醚0.1份、羟乙基纤维素0.08份；
改性蒙脱土水分散液的制备方法包括下述步骤：
(1)将纳米纤维素加入质量浓度为15％的NaOH的水溶液中，超声分散均匀，得到纳米纤维素分散液；将蒙脱土加入水中，超声分散均匀，得到蒙脱土分散液；将所述纳米纤维素分散液与蒙脱土分散液混合后，在60℃下加热搅拌8h，然后将pH调至中性，得到纳米纤维素-蒙脱土复合分散液，其中纳米纤维素与NaOH的水溶液的比例为1.5g：100mL，蒙脱土与水的比例为1.5g：100mL，纳米纤维素分散液与蒙脱土分散液的体积比为0.8：1；
(2)将纳米纤维素-蒙脱土复合分散液加入反应釜中，在200℃下水热反应5h，冷却后得到改性蒙脱土水分散液。
上述耐温耐盐复合驱油剂的制备方法，包括下述步骤：按质量份称取原料，然后将石油磺酸钠、辛基酚聚氧乙烯醚、羟乙基纤维素加入改性蒙脱土水分散液中，在室温下搅拌分散均匀，即得。
实施例2
一种耐温耐盐复合驱油剂，包括下述质量份的原料：改性蒙脱土水分散液100份、石油磺酸钠0.2份、壬基酚聚氧乙烯醚0.05份、羟丙基纤维素0.03份；
改性蒙脱土水分散液的制备方法包括下述步骤：
(1)将纳米纤维素加入质量浓度为10％的NaOH的水溶液中，超声分散均匀，得到纳米纤维素分散液；将蒙脱土加入水中，超声分散均匀，得到蒙脱土分散液；将所述纳米纤维素分散液与蒙脱土分散液混合后，在50℃下加热搅拌10h，然后将pH调至中性，得到纳米纤维素-蒙脱土复合分散液，其中纳米纤维素与NaOH的水溶液的比例为1g：100mL，蒙脱土与水的比例为1g：100mL，纳米纤维素分散液与蒙脱土分散液的体积比为0.5：1；
(2)将纳米纤维素-蒙脱土复合分散液加入反应釜中，在160℃下水热反应8h，冷却后得到改性蒙脱土水分散液。
上述耐温耐盐复合驱油剂的制备方法，包括下述步骤：按质量份称取原料，然后将石油磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、羟丙基纤维素加入改性蒙脱土水分散液中，在室温下搅拌分散均匀，即得。
实施例3
一种耐温耐盐复合驱油剂，包括下述质量份的原料：改性蒙脱土水分散液100份、石油磺酸钠0.4份、聚乙二醇辛基苯基醚0.15份、羟丙基甲基纤维素0.1份；
改性蒙脱土水分散液的制备方法包括下述步骤：
(1)将纳米纤维素加入质量浓度为20％的NaOH的水溶液中，超声分散均匀，得到纳米纤维素分散液；将蒙脱土加入水中，超声分散均匀，得到蒙脱土分散液；将所述纳米纤维素分散液与蒙脱土分散液混合后，在80℃下加热搅拌5h，然后将pH调至中性，得到纳米纤维素-蒙脱土复合分散液，其中纳米纤维素与NaOH的水溶液的比例为2g：100mL，蒙脱土与水的比例为2g：100mL，纳米纤维素分散液与蒙脱土分散液的体积比为1：1；
(2)将纳米纤维素-蒙脱土复合分散液加入反应釜中，在220℃下水热反应4h，冷却后得到改性蒙脱土水分散液。
上述耐温耐盐复合驱油剂的制备方法，包括下述步骤：按质量份称取原料，然后将石油磺酸钠、聚乙二醇辛基苯基醚、羟丙基甲基纤维素加入改性蒙脱土水分散液中，在室温下搅拌分散均匀，即得。
对比例1
一种复合驱油剂，包括下述质量份的原料：改性蒙脱土水分散液100份、石油磺酸钠0.3份、辛基酚聚氧乙烯醚0.1份、羟乙基纤维素0.08份；
改性蒙脱土水分散液的制备方法包括下述步骤：
将十六烷基三甲基溴化铵按比例为1.5g：100mL加入水中，超声分散均匀，得到插层剂分散液；将蒙脱土按比例为1.5g：100mL加入水中，超声分散均匀，得到蒙脱土分散液；将插层剂分散液与蒙脱土分散液按体积比为0.8：1混合后，在60℃下加热搅拌8h，得到改性蒙脱土水分散液。
上述耐温耐盐复合驱油剂的制备方法，包括下述步骤：按质量份称取原料，然后将石油磺酸钠、辛基酚聚氧乙烯醚、羟乙基纤维素加入改性蒙脱土水分散液中，在室温下搅拌分散均匀，即得。
试验例
对实施例1-3和对比例1的驱油剂的驱油性能进行研究，试验方法如下：
模型制作阶段：准备一维填砂模型(填砂模型的内径为25mm，长度为500mm，中间充填石英砂)，先向一维填砂模型中注入5000mg/L的NaCl盐水，然后注入原油(70℃下粘度为45.1mPa.s)。
水驱阶段：用5000mg/L的NaCl溶液进行水驱驱替原油，直至含水率达到95％。
驱油剂驱替阶段：分别向实施例1-3和对比例1制得的驱油剂中加入NaCl使NaCl的终浓度为5000mg/L，然后按0.3PV的用量注入模型进行驱替，然后再注入5000mg/L的NaCl溶液直至含水率达到95％。
上述试验在70℃下进行。
采用实施例1-3和对比例1的驱油剂进行驱油所提升的采收率(提升的采收率＝总采收率-水驱阶段采收率)如表1所示：
表1
由表1可见，本申请的驱油剂能够显著提高驱油率，其在高温高盐下具有优良的驱油效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种耐温耐盐复合驱油剂，其特征在于，包括下述质量份的原料：改性蒙脱土水分散液100份、石油磺酸盐0.2-0.4份、非离子表面活性剂0.05-0.15份、稳定剂0.03-0.1份；
所述改性蒙脱土水分散液的制备方法包括下述步骤：
(1)将纳米纤维素加入NaOH的水溶液中，超声分散均匀，得到纳米纤维素分散液；将蒙脱土加入水中，超声分散均匀，得到蒙脱土分散液；将所述纳米纤维素分散液与蒙脱土分散液混合后，加热搅拌一段时间，然后将pH调至中性，得到纳米纤维素-蒙脱土复合分散液；
(2)将所述纳米纤维素-蒙脱土复合分散液加入反应釜中，进行水热炭化反应，冷却后得到改性蒙脱土水分散液。
2.根据权利要求1所述的耐温耐盐复合驱油剂，其特征在于，步骤(1)中，纳米纤维素与NaOH的水溶液的比例为(1-2)g：100mL，蒙脱土与水的比例为(1-2)g：100mL，纳米纤维素分散液与蒙脱土分散液的体积比为(0.5-1)：1。
3.根据权利要求1所述的耐温耐盐复合驱油剂，其特征在于，步骤(1)中，加热搅拌温度为50-80℃，时间为5-10h。
4.根据权利要求1所述的耐温耐盐复合驱油剂，其特征在于，步骤(2)中，水热炭化反应的温度为160-220℃，时间为4-8h。
5.根据权利要求1所述的耐温耐盐复合驱油剂，其特征在于，所述石油磺酸盐为石油磺酸钠、石油磺酸钾、石油磺酸铵中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的耐温耐盐复合驱油剂，其特征在于，所述非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇辛基苯基醚中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的耐温耐盐复合驱油剂，其特征在于，所述稳定剂为羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的至少一种。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的耐温耐盐复合驱油剂的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：按质量份称取原料，然后将石油磺酸盐、非离子表面活性剂、稳定剂加入改性蒙脱土水分散液中，在室温下搅拌分散均匀，即得。
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