CN102260490A - 稠油助采剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于石油开采领域，涉及稠油井的开采，特别涉及一种稠油助采剂及其制备方法。该稠油助采剂含有：100重量份的脲，15至25重量份的高温防乳破乳剂，12至17重量份的石油磺酸盐，3至8重量份的乙二胺四乙酸二钠，和3至8重量份的高温起泡剂。通过使用本发明的稠油助采剂，解决了稠油井吞吐后期开采效果急剧下降的技术难题，提高了蒸汽吞吐效果，最大限度地提高了稠油井的开采效率。

Description

稠油助采剂及其制备方法

技术领域

本发明属于石油开采领域，涉及稠油井的开采，特别涉及一种稠油助采剂及其制备方法。

背景技术

油田稠油开采的主要方式是蒸汽吞吐或蒸汽驱，然而随着开采轮次不断增加，蒸汽吞吐(蒸汽驱替)效果逐渐变差，油田稠油开采到达吞吐后期时，即为“双高-高含水、高采出程度”期，致使稠油热采效益急剧下降，大部分的多轮次(9轮次以上)稠油井继续采取蒸汽吞吐或蒸汽驱方式开采，其性价比很低，甚至出现负效益。为提高蒸汽吞吐(蒸汽驱替)效果，在稠油热采过程中，特别是到吞吐后期，现有技术是借助高温暂堵封窜、驱油助剂等多种注汽添加剂，以改善蒸汽吞吐(蒸汽驱替)效果。

针对油田稠油井吞吐后期开采效果急剧下降而研制出的稠油助采剂，提高了稠油吞吐后期油井产量，改善了蒸汽吞吐(蒸汽驱替)开采效果。例如，CN1570017公开了一种稠油化学助采剂，该助采剂是具有如下成分及重量份数的混合物：表面活性剂1份，碳酸钠或碳酸氢钠0.1～1.0份，水30～70份，所述表面活性剂可用非离子型表面活性剂，例如C₈～C₁₂烷基酚聚氧乙烯醚、山梨糖醇酐酯类、聚氧乙烯山梨糖醇酐酯类，或阴离子表面活性剂C₈～C₁₈烷基芳基磺酸钠。使用上述助采剂，能有效地改善稠油的流动性，使降粘后的“稠油”容易流动到井筒，顺利实现冷采。

然而，由于目前的助采剂在耐温性、暂堵强度、选择性等方面具有局限性，所以仍然没有从根本上解决稠油吞吐后期油井吞吐效果差、开采效益低的核心问题。

随着油田稠油井吞吐后期开采效果急剧下降，低产低效油井所占比例逐渐升高等问题，急需研制开发一种新的稠油助采剂，以解决稠油井吞吐后期开采效果急剧下降这一技术难题，提高蒸汽吞吐(蒸汽驱替)效果，最大限度地提高稠油开采效果。

发明内容

因此，本发明提供一种稠油助采剂及其制备方法。该稠油助采剂含有：100重量份的脲，15至25重量份的高温防乳破乳剂，12至17重量份的石油磺酸盐，3至8重量份的乙二胺四乙酸二钠，和3至8重量份的高温起泡剂。通过使用本发明的稠油助采剂，解决了稠油井吞吐后期开采效果急剧下降的技术难题，提高了蒸汽吞吐效果，最大限度地提高了稠油井的开采效率。

本发明还提供所述稠油助采剂的制备方法，该方法包括如下步骤：

(1)在温度为100℃至105℃的反应釜中依次加入高温防乳破乳剂和石油磺酸盐，并将混合物搅拌均匀；

(2)然后，在将反应釜温度调至80℃至85℃后，依次加入脲、乙二胺四乙酸二钠和高温起泡剂，并将混合物搅拌均匀，得到稠油助采剂。

具体实施方式

本发明主要是从分析稠油井吞吐后期开采效果急剧下降的原因机理、程度、类型特点入手，结合现场在稠油热采过程中采取高温暂堵封窜、驱油助剂等多种注汽添加剂的技术现状，为最大限度解决稠油井吞吐后期开采效果急剧下降而研制开发稠油助采剂。

因此，本发明提供了一种稠油助采剂，该稠油助采剂含有以下组份或由以下组份形成：脲、高温防乳破乳剂、石油磺酸盐、乙二胺四乙酸二钠和高温起泡剂，其中相对于100重量份的脲，高温防乳破乳剂为15至25重量份，优选为20至21重量份；石油磺酸盐为12至17重量份，优选为14至15重量份；乙二胺四乙酸二钠为3至8重量份，优选为5至7重量份，和高温起泡剂为3至8重量份，优选为5至7重量份。

本发明的稠油助采剂中，所用的高温防乳破乳剂为表面活性剂、稳定剂和有机溶剂的混合物，其中表面活性剂、稳定剂和有机溶剂的混合重量比例为4至10∶1至3∶1；所用的高温起泡剂为阴离子表面活性剂和高沸点有机溶剂的混合物，其中阴离子表面活性剂和高沸点有机溶剂的混合重量比例为1至3∶1。

所述高温防乳破乳剂中的有机溶剂与高温起泡剂中的高沸点有机溶剂可以是相同的溶剂，该溶剂可以是选自柠烯、薄荷醇和薄荷酮中的至少一种；所述表面活性剂是4-氯苯甲醛、4-苯醌、或4-氯苯甲醛和4-苯醌的混合物；所述稳定剂是聚硅氧烷、二甲聚硅氧、或聚硅氧烷和二甲聚硅氧的混合物；所述阴离子表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠。

在优选的情况下，所述表面活性剂是4-氯苯甲醛和4-苯醌以1∶0.75至1.75的重量比例混合的混合物；所述稳定剂是聚硅氧烷和二甲聚硅氧以1∶1至2的重量比例混合的混合物；所述溶剂为柠烯、薄荷醇和薄荷酮以1∶0.75至1.75∶1至2的重量比例混合的混合物。

在本发明的一个具体技术方案中，所用的高温防乳破乳剂为表面活性剂∶稳定剂∶有机溶剂＝7∶2∶1的混合物，所述表面活性剂是4-氯苯甲醛和4-苯醌以1∶1.25比例混合的混合物；所述稳定剂可以是聚硅氧烷和二甲聚硅氧以1∶1.5比例混合的混合物；所述溶剂可以为柠烯、薄荷醇和薄荷酮以1∶1.25∶1.5比例混合的混合物，例如南京金悦化工有限公司生产的高沸点有机溶剂。本发明的实施例中具体使用的高温防乳破乳剂为盘锦辽河油田海世通化工有限公司生产的高温防乳破乳剂，产品型号EOR-HTMD/LH-I。

在本发明的一个具体技术方案中，所用的高温起泡剂为阴离子表面活性剂和高沸点有机溶剂按照2∶1比例混合的混合物，其中所述阴离子表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠(NPES)，例如天津天利化工有限公司生产的壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠，所述溶剂可以为柠烯、薄荷醇和薄荷酮以1∶1.25∶1.5比例混合的混合物，例如南京金悦化工有限公司生产的高沸点有机溶剂。

在本发明中所描述的各组分的“比例”均是指“重量比例”。

本发明的稠油助采剂的制备方法包括以下步骤：

(1)在温度为100℃至105℃，优选为105℃的反应釜中依次加入高温防乳破乳剂和石油磺酸盐，并将混合物搅拌均匀；

(2)然后，在将反应釜温度调至80℃至85℃，优选85℃后，依次加入脲、乙二胺四乙酸二钠和高温起泡剂，并将混合物搅拌均匀，得到稠油助采剂。

在本发明的上述稠油助采剂的制备方法的步骤(1)中，石油磺酸盐的加入速度为1000克/分钟。

在本发明的一个具体技术方案中，稠油助采剂的制备方法包括以下步骤，

(1)将反应釜的温度调至105℃恒温30分钟，将定量称取的高温防乳破乳剂加入反应釜，以60转/分搅拌25分钟以使高温防乳破乳剂受热均匀；再以1000克/分的加入速度缓慢加入定量称取的石油磺酸盐，搅拌25分钟以使混合物受热均匀；

(2)然后，将反应釜温度调至85℃恒温45分钟；之后，将定量称取的脲加入反应釜，搅拌30分钟以使混合物受热均匀；将定量称取的乙二胺四乙酸二钠加入反应釜，搅拌30分钟以使混合物受热均匀；将定量称取的高温起泡剂加入反应釜，搅拌45分钟，得到稠油助采剂。

实施例

以下通过实施例具体说明本发明，但本发明决不仅限于这些实施例。

根据以下表1的组份配比，通过以下工艺过程制备10吨本发明的稠油助采剂：

1、启动反应釜，将反应釜的温度调至105℃恒温30分钟；

2、将定量称取的高温防乳破乳剂加入反应釜，以60转/分搅拌25分钟以使高温防乳破乳剂受热均匀；

3、以1000克/分的加入速度缓慢加入定量称取的石油磺酸盐，搅拌25分钟以使混合物受热均匀，然后，将反应釜温度调至85℃恒温45分钟；之后

4、将定量称取的脲加入反应釜，搅拌30分钟以使混合物受热均匀；

5、将定量称取的乙二胺四乙酸二钠加入反应釜，搅拌30分钟以使混合物受热均匀；

6、将定量称取的高温起泡剂加入反应釜，搅拌45分钟，即得到10吨的稠油助采剂。

表1

上述实施例1-3中，脲∶高温防破乳剂∶石油磺酸盐∶乙二胺四乙酸二钠∶高温起泡剂的重量比为：

实施例1：100∶21∶14∶5∶7

实施例2：100∶20∶15∶5∶7

实施例3：100∶20∶15∶7∶5

实施例1-3中所使用的：

脲：又称尿素，分子式NH₂CONH₂，含量99％，上海科兴商贸有限公司生产；

高温防乳破乳剂：由盘锦辽河油田海世通化工有限公司生产，产品型号EOR-HTMD/LH-I，其中的表面活性剂、稳定剂和有机溶剂按照7∶2∶1的比例混合而成；所述表面活性剂为4-氯苯甲醛∶4-苯醌＝1∶1.25的混合物；稳定剂为聚硅氧烷∶二甲聚硅氧＝1∶1.5的混合物；有机溶剂为柠烯∶薄荷醇∶薄荷酮＝1∶1.25∶1.5的混合物，由南京金悦化工有限公司生产；

石油磺酸盐：由盘锦辽河油田海世通化工有限公司生产，产品型号EOR-CL/LY-I；

乙二胺四乙酸二钠：由河北诚信有限责任公司生产，分子式C₁₀H₁₄N₂O₈Na₂，执行标准Q/24SJK02-2006，含量99％；

高温起泡剂：由盘锦辽河油田海世通化工有限公司，产品型号BQ102，耐温250℃，其中阴离子表面活性剂和高沸点有机溶剂按照2∶1比例混合而成，所述阴离子表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠(NPES)，由天津天利化工有限公司生产；高沸点有机溶剂为柠烯、薄荷醇和薄荷酮按照1∶1.25∶1.5比例混合而成的混合物，由南京金悦化工有限公司生产。

现场施工工艺步骤：

1、根据上轮注入压力情况确定稠油助采剂的用量见下表2：

表2

上轮平均注汽压力(MPa)	稠油助采剂的用量(吨)
		≥15	10-12
10-15	12-15
		≤10	15-18

2、利用注汽管柱将稠油助采剂配制成浓度为20％的水溶液注入地层；

3、顶替处理剂(2.5％氯化钾水溶液，体积为管柱体积1.2倍)关井反应6-8小时启动注汽程序。

将本发明的稠油助采剂先后在辽河油田的锦州采油厂、曙光采油厂、欢喜岭采油厂、冷家油田公司现场应用，措施有效率高达92.3％，平均单井增油幅度提高了125％，平均单井增油368吨，累计增油26000余吨，代表井措施效果见下表3。

表3蒸汽吞吐井采取稠油助采剂措施前后效果统计

Claims (8)

1.一种稠油助采剂，该稠油助采剂含有：脲、高温防乳破乳剂、石油磺酸盐、乙二胺四乙酸二钠和高温起泡剂，其中相对于100重量份的脲，高温防乳破乳剂为15至25重量份，石油磺酸盐为12至17重量份，乙二胺四乙酸二钠为3至8重量份，和高温起泡剂为3至8重量份。

2.如权利要求1所述的稠油助采剂，其中，相对于100重量份的脲，高温防乳破乳剂为20至21重量份，石油磺酸盐为14至15重量份，乙二胺四乙酸二钠为5至7重量份，和高温起泡剂为5至7重量份。

3.如权利要求1或2所述的稠油助采剂，其中，高温防乳破乳剂为表面活性剂、稳定剂和有机溶剂的混合物，其中表面活性剂、稳定剂和有机溶剂的混合重量比例为4至10∶1至3∶1；高温起泡剂为阴离子表面活性剂和高沸点有机溶剂的混合物，其中阴离子表面活性剂和高沸点有机溶剂的混合重量比例为1至3∶1。

4.如权利要求3所述的稠油助采剂，其中，高温防乳破乳剂中的有机溶剂与高温起泡剂中的高沸点有机溶剂为相同的溶剂，该溶剂是选自柠烯、薄荷醇和薄荷酮中的至少一种；所述表面活性剂是4-氯苯甲醛、4-苯醌、或4-氯苯甲醛和4-苯醌的混合物；所述稳定剂是聚硅氧烷、二甲聚硅氧、或聚硅氧烷和二甲聚硅氧的混合物；所述阴离子表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠。

5.如权利要求4所述的稠油助采剂，其中，所述表面活性剂是4-氯苯甲醛和4-苯醌以1∶0.75至1.75的重量比例混合的混合物；所述稳定剂是聚硅氧烷和二甲聚硅氧以1∶1至2的重量比例混合的混合物；所述溶剂为柠烯、薄荷醇和薄荷酮以1∶0.75至1.75∶1至2的重量比例混合的混合物。

6.如权利要求1至5任意一项所述的稠油助采剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)在温度为100℃至105℃的反应釜中依次加入高温防乳破乳剂和石油磺酸盐，并将混合物搅拌均匀；

(2)然后，在将反应釜温度调至80℃至85℃待温度恒定后，依次加入脲、乙二胺四乙酸二钠和高温起泡剂，并将混合物搅拌均匀，得到稠油助采剂。

7.如权利要求6所述的稠油助采剂的制备方法，其中，在步骤(1)中，反应釜的温度为105℃，石油磺酸盐的加入速度为1000克/分钟；在步骤(2)中，反应釜的温度为85℃。

8.如权利要求7所述的稠油助采剂的制备方法，其中，

(1)将反应釜的温度调至105℃恒温30分钟，将定量称取的高温防乳破乳剂加入反应釜，以60转/分搅拌25分钟以使高温防乳破乳剂受热均匀；再以1000克/分的加入速度缓慢加入定量称取的石油磺酸盐，搅拌25分钟以使混合物受热均匀；

(2)然后，将反应釜温度调至85℃恒温45分钟；之后，将定量称取的脲加入反应釜，搅拌30分钟以使混合物受热均匀；将定量称取的乙二胺四乙酸二钠加入反应釜，搅拌30分钟以使混合物受热均匀；将定量称取的高温起泡剂加入反应釜，搅拌45分钟，得到稠油助采剂。