CN100489054C - 应用于三次采油的高效复配驱油剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于三次采油的高效复配驱油剂及其制备方法，属于提高油藏原油采收率的化学驱油领域。该驱油剂以石油磺酸盐为主表面活性剂，与其它非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、有机溶剂及氯化钠复配制得。与现有技术相比，本发明的高效复配驱油剂具有可有效降低油水界面张力，与高矿化度水配伍性良好，且降低界面张力能力不受矿化度影响等特点。与聚合物形成的二元驱油体系可以提高原油采收率20%以上。

Description

应用于三次采油的高效复配驱油剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及提高油藏原油采收率的化学驱油领域，具体地说是一种应用于三次采油的高效复配驱油剂及其制备方法。

背景技术

随着石油开采的不断进行，世界上的许多地域的油田都已经进入开发后期的高含水和特高含水阶段。为了提高老油田的采收率，增加可采储量，现有技术主要存在下述驱油方法：(1)碱水驱，(2)聚合物驱，(3)三元复合驱。其中，三元复合驱(碱—聚合物—表面活性剂)是在碱水驱和聚合物驱基础上发展起来的，也是目前应用最为广泛的驱油方法。虽然可以大量提高原油采收率，但其中所含的大量碱却对油田附近的地层和油井等都带来了巨大伤害。

为了解决上述问题，二元复合驱成为三次采油领域新的重点发展方法，它是利用聚丙烯酰胺类聚合物与表面活性剂混合形成的驱油方式。其核心问题是研制性能良好，稳定性强的活性剂体系。目前，市场上的单一活性剂主要是烷基苯磺酸盐，木质素磺酸钠等产品，降低油水界面张力能力不理想，而且与地层水的配伍性较差，目前市场上出售的活性剂性能不能够满足二元复合驱的要求，因此需要一种洗油能力强，稳定性好，与地层水配伍性好，耐老化的高效驱油剂。

发明内容

本发明的技术任务是针对上述现有技术的不足，提供一种驱油效果好，与地层水配伍性好，与原油可形成小于5×10^-3mN/m超低界面张力的应用于三次采油的高效复配驱油剂。该驱油剂适用于温度不高于100℃，矿化度低于50000mg/l，钙镁离子浓度低于2000mg/l，原油粘度低于油藏粘度200mPa.s，渗透率200×10^-3μm²～20000×10^-3μm²的油藏。

本发明的另一个技术任务是提高该驱油剂的制备方法。

本发明的应用于三次采油的高效复配驱油剂，按重量百分比该驱油剂由以下组分组成：

石油磺酸盐                         50—70％

非离子表面活性剂                   15—25％

阴离子表面活性剂                   5—10％

有机溶剂                           2—5％

氯化钠                             0.1—3％

水                                 5—25％；

所述阴离子表面活性剂为十六烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠或硬脂酸钠；

所述有机溶剂为乙醇、乙二醇，异丙醇中的一种或一种以上的混合物。

在上述驱油剂组合物中，石油磺酸盐为主表面活性剂，若干种非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂及氯化钠作为助剂经过复配形成驱油剂。该驱油剂稳定性好，降低油水界面张力能力强。

使用时，驱油剂与聚丙烯酰胺聚合物形成二元驱油体系。用聚丙烯酰胺聚合物的粘弹性来提高波及系数，减少驱油剂在地层岩石上的吸附损耗；用本发明驱油剂的降低界面张力能力及增溶能力提高洗油效率。两者协同作用将注水或不能采出的残余油驱出，从而提高油藏的采收率。

上述非离子表面活性剂为壬基酚聚环氧乙烷醚、山梨醇聚氧乙烯醚、甘油脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯中的一种或一种以上的混合物。

制备本发明的高效复配驱油剂的方法包括以下步骤：

(1)在常温常压下，将非离子表面活性剂、有机溶剂、阴离子表面活性剂加入反应釜，充分搅拌1—3小时；

(2)将总水量的50％加入反应釜，搅拌0.5—2小时后，加入余下的50％水及全量氯化钠，搅拌至均匀，形成助剂；

(3)再将石油磺酸盐加入反应釜，与助剂混合均匀即得驱油剂成品。

本发明的应用于三次采油的高效复配驱油剂与现有技术相比具有以下突出的有益效果：

(1)与聚合物协同形成二元驱油体系后，作用于三次采油过程，无需任何碱即可大幅度提高油藏采油率，克服了三元复合驱采油过程中碱对油田附近的地层和油井等带来的巨大伤害。

(2)所涉及原料均为可市购常用化工原料，易于实现，成本低。

(3)该高效复配驱油剂可有效降低油水界面张力，与矿化度20000mg/l，钙、镁离子浓度1000mg/l的高矿化度水配伍性良好，且降低界面张力能力不受矿化度影响。

具体实施方式

下面通过具体制备实施例及实验例进一步说明本发明。

制备实施例1：

原料：

石油磺酸盐60kg、壬基酚聚环氧乙烷醚14kg、失水山梨醇脂肪酸酯5kg、十二烷基硫酸钠7kg、异丙醇3kg、氯化钠1kg、水10kg。

制备步骤：

(1)在常温常压下，将壬基酚聚环氧乙烷醚、失水山梨醇脂肪酸酯、十二烷基苯磺酸钠加入反应釜，充分搅拌2时；

(2)将5.5kg(总水量的50％)水加入上述反应釜，搅拌1小时后，加入余下的5.5kg水，并均匀加入纯净氯化钠粉末，搅拌至均匀，形成助剂；

(3)再将石油磺酸盐加入反应釜，与上述助剂混合均匀即得驱油剂成品。

制备实施例2：

原料：

石油磺酸盐65kg、山梨醇聚氧乙烯醚17.5kg、十二烷基苯磺酸钠6kg、乙醇2.5kg、氯化钠2kg、水7kg。

制备步骤与制备实施例1的制备步骤相同。

制备实施例3：

原料：

石油磺酸盐55kg、甘油脂肪酸酯8kg、壬基酚聚环氧乙烷醚10kg、硬脂酸钠8kg、乙二醇3.5kg、氯化钠0.5kg、水15kg。

制备步骤与制备实施例1的制备步骤相同。

制备实施例4

原料：

石油磺酸盐55kg、失水山梨醇脂肪酸酯15kg、十六烷基硫酸钠3kg、十二烷基硫酸钠5kg、乙醇3kg、氯化钠2kg、水17kg。

制备步骤与制备实施例1的制备步骤相同。

制备实施例5

原料：

石油磺酸盐60kg、壬基酚聚环氧乙烷醚22kg、十二烷基硫酸钠6kg、异丙醇4kg、氯化钠1kg、水7kg。

制备步骤与制备实施例1的制备步骤相同。

上述原料均选用工业级原料。

实验例一：

取制备实施例1至5所得驱油剂各0.4g，水5×99.5g，分别与胜利孤东原油、胜坨原油作界面张力测定实验。测得界面张力均为1～5×10^-3mN/m。试验用水分别为孤东七区注水(矿化度8207mg/l，钙、镁离子浓度231mg/l)，原油为孤东七区西馆5⁴～6¹层原油；胜坨二区注入水(矿化度19318mg/l，钙、镁离子浓度529mg/l)，原油为0-141井原油。

实验例二：

在气测渗透率为1.5μm²的岩心中注入二元驱段塞，其组成为0.4％驱油剂(制备实施例1制得)+0.15％聚丙烯酰胺，在水驱含水95％后注入二元驱段塞0.3PV，可以提高采收率21.3％。试验用水为孤东七区注入水，原油为孤东七区西馆5⁴～6¹层原油。

实验例三：

活性剂—聚合物配方：0.6％驱油剂(制备实施例1制得)+0.17％聚丙烯酰胺在孤东七区矿场应用，分三个段塞注入，2003年9月开始注入前置调剖段塞，0.19％聚合物；从2004年6月开始注主体二元驱段塞，现已取得了明显的降水增油的效果。目前试验区综合含水下降到89.1％，比见效前的98.2t/d下降了9.1％。截至2006年3月，试验区已经累积增油3.8万吨，提高采收率1.4％，有10口生产井不同程度的见到降水增油效果。二元复合驱先导试验区位于孤东七区西Ng5⁴-6¹层东南部，含油面积0.94平方公里，地质储量277.5万吨，共有三个含油小层，油层温度为68℃，试验区设计井位26口，其中，生产井16口、注入井10口、观察井3口，试验前综合含水98.2％，试验区采出程度34.4％。

经大量实验可得，水驱后利用本发明驱油剂与聚丙烯酰胺聚合物进行二元复合驱提高采收率大于20％，聚丙烯酰胺聚合物驱后二元复合驱提高采收率大于10％。

Claims (3)

1、应用于三次采油的高效复配驱油剂，按重量百分比该驱油剂由以下组分组成：

石油磺酸盐                         50—70％

非离子表面活性剂                   15—25％

阴离子表面活性剂                   5—10％

有机溶剂                           2—5％

氯化钠                             0.1—3％

水                                 5—25％；

所述阴离子表面活性剂为十六烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠或硬脂酸钠；

所述有机溶剂为乙醇、乙二醇，异丙醇中的一种或一种以上的混合物。

2、根据权利要求1所述的高效复配驱油剂，其特征在于所述非离子表面活性剂为壬基酚聚环氧乙烷醚、山梨醇聚氧乙烯醚、甘油脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯中的一种或一种以上的混合物。

3、制备权利要求1所述高效复配驱油剂的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1)在常温常压下，将非离子表面活性剂、有机溶剂、阴离子表面活性剂加入反应釜，充分搅拌1—3小时；

(2)将总水量的50％加入反应釜，搅拌0.5—2小时后，加入余下的50％水及全量氯化钠，搅拌至均匀，形成助剂；

(3)再将石油磺酸盐加入反应釜，与助剂混合均匀即得驱油剂成品。