CN101949282B - 一种渣油沥青乳状液驱油方法 - Google Patents

一种渣油沥青乳状液驱油方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种渣油沥青乳状液驱油方法；将渣油或沥青加热至流动状态；配制一定浓度的表面活性剂水溶液并加热至80℃；然后将流动态的渣油或沥青按配比加入热的表面活性剂溶液中，搅拌使其乳化；在现场水驱油至含水率98％以上，随后注入渣油或沥青乳状液进行驱替，再后续水驱；表面活性剂是十六烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、壬基酚聚氧乙烯醚等量复配的复合表面活性剂，复合表面活性剂重量浓度为0.05～0.5％，渣油或沥青重量含量为1～5％，余量为水；渣油含量为5％的乳状液可提高采收率25.56％；沥青含量为5％的乳状液可提高采收率23.12％。

Description

一种渣油沥青乳状液驱油方法
技术领域
本发明涉及一种三次采油提高油田原油采收率的渣油沥青乳状液驱油方法。
背景技术
EOR技术经历了近30年的技术攻关和现场应用，国际上形成了两大应用技术体系，一类是以美国、加拿大为代表的西方石油生产国，由于它们特殊的沉积环境，大部分是海相沉积稀油油藏和浅层的疏松砂岩稠油油藏，主体应用混相驱和热力采油，采收率提高幅度大，高达20-30％；另一类是以中国为代表的河流相或湖泊相沉积砂岩油藏，这类油藏原油物性差，不适合大规模开展热采，由于原油粘度高、混相压力高，储层非均质严重，也不易开展混相驱，而适合开展化学驱。目前，三次采油已经成为中国陆上及海上油田提高采收率和提高单井产量的主体技术，形成了以大庆、胜利、大港三大油田为主导的聚合物驱油技术试验研究及工业化推广的基地。大庆油田聚合物驱区块年产油量已超过1300万吨，提高采收率10％以上，是大庆油田稳产4000万吨的主体保障技术。胜利油田三次采油区块年产油量350万吨，年增油170万吨。二、三元复合驱动用地质储量7000多万吨，三次采油技术已经成为胜利油田开发后期稳产增产提高采收率的依赖型技术，同时在新开发的海上油田，实施化学驱直接替代注水开发，已实现采收率的最大化。大港油田是中国石油开展化学驱最早的油田，目前仍然保持着吨聚合物增油514吨的世界记录，现场试验了清水聚合物驱、碱聚二元复合驱、污水微交联聚合物驱。2000年以来，大港油田公司加大了三次采油的研究及现场应用的力度，形成了具有独具特色的污水聚合物驱提高采收率技术系列，包括污水聚合物驱、污水CDG驱、稠油油藏碱/聚二元复合驱、本源微生物复合驱等，年增油10万吨以上。尽管化学驱已实现大规模工业化应用，但仍有它的局限性，主要存在以下问题：
1)高温高盐油藏化学驱技术的应用问题，目前化学驱应用的油藏温度应小于70℃，矿化度小于10000mg/L；
2)适合于原油粘度小于50mPa.s的低粘度油藏，普通稠油油藏则无法适用；
3)化学剂注入油层后均无法回收利用，成本相对较高。
针对化学驱技术的现状，本发明提出了新的提高采收率驱油法。
发明的内容
本发明的目的是提供一种渣油沥青乳状液驱油方法。不仅能提高常规油藏的采收率，而且可将传统化学驱不能适用的高温高盐油藏(大于70℃)、普通稠油油藏(原油粘度小于300mPa.s)的采收率大幅提高。
本发明所述的一种渣油沥青乳状液驱油法是通过以下技术方案实现的：
步骤一、将渣油或沥青加热至流动状态；配制一定浓度的表面活性剂水溶液并加热至80℃左右；然后将流动态的渣油或沥青按配比加入热的表面活性剂水溶液中，搅拌使其乳化，制备出渣油或沥青乳状液；
步骤二、将制备出的渣油或沥青乳状液用来进行驱油；用水驱油至含水率98％以上，随后注入渣油或沥青乳状液进行驱替，再后续水驱。
上述渣油或沥青乳状液中使用的表面活性剂为复合表面活性剂，本发明选用的复合表面活性剂质量浓度为0.05～0.5wt％，渣油或沥青含量为1～5wt％，余量为水。上述渣油或沥青乳状液中的表面活性剂是十六烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、壬基酚聚氧乙烯醚等量复配的复合表面活性剂。
乳状液的特征表现在显微镜下观察乳状液颗粒直径范围在2～10μm。乳状液的颗粒大小不均，乳状液颗粒外形为不规则形状。粒径稍大的颗粒可在孔道中形成一定程度的阻力使小粒径的进入不易波及的孔道，扩大波及体积。乳状液可明显降低油水界面张力，可达10-3数量级。
室内岩心驱油试验证明乳状液驱油可大幅提高原油采收率，可达20％以上，例如渣油含量为5％的乳状液可提高采收率25.56％；沥青含量为5％的乳状液可提高采收率23.12％。
本发明的优点是：
1.将渣油或沥青乳化，形成不同粒径的乳状液，乳状液在油层中运移，并产生一定的渗流阻力，扩大波及体积，乳状液还可降低油水界面张力，提高洗油效率。随着表面活性剂在油层深部的消耗，乳状液会自行破乳，破乳后的渣油或沥青质将混溶在原油中，形成油带一并被采出。该发明不造成化学剂的浪费，仅消耗一定量的表面活性剂；
2.表面活性剂的用量低，为0.05～0.5wt％；
3.乳状液可明显降低油水界面张力，可达10-3数量级；
4.乳状液粒径在2～10μm之间，可与油藏吼道相匹配；
4.渣油及沥青乳状液可应用于传统化学驱不能适用的高温高盐油藏(大于70℃)、普通稠油油藏(原油粘度小于300mPa.s)。
将石油的副产品渣油或沥青制成乳状液，注入到油藏，乳状液在油层中与原油混溶，渣油或沥青与原油一同被采出，只消耗掉一定量表面活性剂，与传统的二、三元复合驱相比，省去了聚合物和碱，降低成本60％，而效果却与二、三元复合驱相当。渣油沥青乳状液颗粒与吼道的匹配，扩大波及体积，可将油水界面张力降低至超低值，大幅度提高原油采收率，采收率提高值可达20％以上。
渣油或沥青与复合表面活性剂形成均匀的乳状液，用乳状液在室内开展岩心驱油实验，结果证明，在高温条件下，乳状液无论对高渗或低渗的稠油油藏均能提高采收率，渣油含量为5％的乳状液可提高采收率25.56％；沥青含量为5％的乳状液可提高采收率23.12％。
附图说明
图1乳状液驱油效果试验曲线(岩心MK5-4)
图2乳状液驱油效果试验曲线(岩心MK5-6)
图3乳状液驱油效果试验曲线(岩心B1-2-1)
图4乳状液驱油效果试验曲线(岩心MK5-15)
图5乳状液驱油效果试验曲线(岩心MK5-14)
具体实施方式
以下实施例所用稠油均为大港油田采油三厂家47-11原油，原油在78℃下粘度为470mPa.s，乳状液配制用水为该厂清水，驱替水用现场注入水，实验温度为78℃。
表1  岩心参数
  岩心编号   水相渗透率(μm2)   孔隙度(％)   含油饱和度(％)   岩心类型
  MK5-4   1.72   28.95   66.69   人造
  MK5-6   1.48   28.87   53.23   人造
  B1-2-1   0.258   23.08   61.09   天然
  MK5-15   1.35   30.4   48.7   人造
  MK5-14   1.56   30.23   50.3   人造
实施例1：
用清水配制浓度为0.1％的复合表面活性剂溶液并加热至80℃左右，将渣油加热至流动状态，加入到热的表面活性剂溶液中，渣油含量为2％，搅拌使其乳化。用配制的乳状液进行岩心驱油物理模拟试验，所用岩心为MK5-4，驱替步骤为：水驱岩心至含水率98％以上。前期水驱3PV，再注入乳状液，乳状液驱5PV，最后后续水驱3PV，试验结果表明，乳状液较水驱提高采收率18.33％。驱油效果曲线见附图1。
实施例2：
用清水配制浓度为0.3％的复合表面活性剂溶液并加热至80℃左右，将渣油加热至流动状态，加入到热的表面活性剂溶液中，渣油含量为5％，搅拌使其乳化。用配制的乳状液进行岩心驱油物理模拟试验，所用岩心为MK5-6，驱替步骤为：水驱岩心至含水率98％以上。前期水驱3PV，再注入乳状液，乳状液驱5PV，最后后续水驱3PV，试验结果表明乳状液较水驱提高采收率25.56％。驱油效果曲线见附图2。
实施例3：
用清水配制浓度为0.2％的复合表面活性剂溶液并加热至80℃左右，将渣油加热至流动状态，加入到热的表面活性剂溶液中，渣油含量为2％，搅拌使其乳化。用配制的乳状液进行岩心驱油物理模拟试验，所用岩心为B1-2-1，驱替步骤为：水驱岩心至含水率98％以上。前期水驱3PV，再注入乳状液，乳状液驱5PV，最后后续水驱3PV，试验结果表明乳状液较水驱提高采收率16.14％。驱油效果曲线见附图3。
实施例4：
用清水配制浓度为0.1％的复合表面活性剂溶液并加热至80℃左右，将沥青加热至流动状态，加入到热的表面活性剂溶液中，沥青含量为2％，搅拌使其乳化。用配制的乳状液进行岩心驱油物理模拟试验，所用岩心为MK5-15，驱替步骤为：水驱岩心至含水率98％以上。前期水驱3PV，再注入乳状液，乳状液驱5PV，最后后续水驱3PV，试验结果表明乳状液较水驱提高采收率22.8％。驱油效果曲线见附图4。
实施例5：
用清水配制浓度为0.5％的复合表面活性剂溶液并加热至80℃左右，将沥青加热至流动状态，加入到热的表面活性剂溶液中，沥青含量为5％，搅拌使其乳化。用配制的乳状液进行岩心驱油物理模拟试验，所用岩心为MK5-14，驱替步骤为：水驱岩心至含水率98％以上。前期水驱3PV，再注入乳状液，乳状液驱5PV，最后后续水驱3PV，试验结果表明乳状液较水驱提高采收率23.12％。驱油效果曲线见附图5。

Claims (1)

1.一种渣油沥青乳状液驱油方法，其特征在于：
步骤一、将渣油或沥青加热至流动状态；配制一定浓度的表面活性剂水溶液并加热至80℃；然后将流动态的渣油或沥青按配比加入热的表面活性剂水溶液中，搅拌使其乳化，制备出渣油或沥青乳状液；
步骤二、将制备出的渣油或沥青乳状液进行驱油；在现场水驱油至含水率98％，随后注入渣油或沥青乳状液进行驱替，再后续水驱替；
表面活性剂是十六烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、壬基酚聚氧乙烯醚等量复配的复合表面活性剂，复合表面活性剂重量浓度为0.05～0.5％，渣油或沥青重量含量为1～5％，余量为水；
乳状液颗粒直径范围在2～10μm。
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