CN102504792B - 一种适合特高温高盐高钙镁均质油藏的驱油剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适合特高温高盐高钙镁均质油藏的驱油剂，不用加碱能使油水面张力达到超低，能显著降低油藏高油水界面张力，改善岩石的润湿性，从而降低毛管阻力，提高洗油效率，能较大幅度提高采收率。其技术方案：先将高盐高钙镁的模拟地层水或油田地层水加入烧杯中，在搅拌状态下，再加入一定量的双烷基醚双磺酸盐表面活性剂1,2-二（2-氧丙撑磺酸钠-3-烷基醚-丙烷基）乙二醇醚中的任意一种表面活性剂，接着加入一定量的壬基酚聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚的一种，最后加入一定量无水乙醇，溶解30min后得半透明驱油剂。本发明提供的驱油剂制备方法简单，体系具有较高的界面活性，良好的抗温抗盐抗钙镁离子能力，用于油田原油开采。

Description

一种适合特高温高盐高钙镁均质油藏的驱油剂
技术领域
本发明涉及一种应用于温度100～130℃，矿化度5～20×104mg/L，其中钙镁离子含量为5～15×103mg/L的适合特高温高盐高钙镁均质油藏的驱油剂。
技术背景
石油开采到后期，稳产难度大，开发形势严峻。目前的水驱条件下，采收率也只有35～45%，大部分原油停留在地层难以开采出来。为了提高原油采收率，常用聚合物驱、碱水驱、表面活性剂驱以及复合驱如二元或三元复合等化学驱方法。化学驱方法是三次采油提高采收率的主要方法。其中，表面活性剂具有降低油藏高油水界面张力，改善岩石的润湿性，从而降低毛管阻力，提高洗油效率提高采收率幅度较大、实用性广，是一种具有潜力的化学驱油剂。针对温度100～130℃，矿化度5～20×104mg/L，其中钙镁离子含量为5～15×103mg/L的特高温高盐高钙镁油藏，与聚合物有关的化学驱由于聚合物的热降解和高浓度的钙镁离子引起聚合物沉淀而难以凑效，现有的常规表面活性剂驱油剂也难以满足特高温高盐高钙镁油藏驱油的要求，对这类油藏提高采收率难度很大。
为了解决上述困难，研究适合特高温高盐高钙镁油藏的表面活性剂驱油体系，为油田水驱后提高采收率提供解决方法，具有巨大的社会经济效益。目前用作驱油剂的表面活性剂品种很多，主要是阴离子磺酸盐（石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐等）和羧酸盐类，多种非离子表面活性剂如OP系列等。阴离子表面活性剂抗温性好，但抗钙镁离子差，而单一的非离子表面活性剂抗盐性好但抗温性能差，而单一特殊表面活性剂如含氟表面活性剂也达不到界面张力超低的要求，且价格昂贵。因此需要一种或几种能在特高温高盐高钙镁油藏环境下，稳定性好，协同效应显著，降低油水界面张力良好且能显著改变岩石的润湿性的高效驱油剂。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有表面活性剂驱油体系抗温抗盐抗钙镁能力不强现实情况，提供一种适合特高温高盐高钙镁均质油藏驱油剂。该驱油剂针对温度100～130℃，矿化度5～20×104mg/L，其中钙镁离子含量为5～15×103mg/L的油藏，且在无碱条件下能使油水面张力达到超低。在温度50℃粘度为5～20mpa.s的原油浸泡5天的岩石薄片上滴加该驱油剂溶液，达到铺展状态。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种适合特高温高盐高钙镁均质油藏驱油剂，其特征是：制备该驱油剂所用的原料和各组分和含量如下，其中质量的单位是g，
主表面活性剂1：是双烷基醚双磺酸盐表面活性剂即1,2-二（2-氧丙撑磺酸钠-3-烷基醚-丙烷基）乙二醇醚0.05～0.2；
主表面活性剂2：是壬基酚聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚否0.05～0.2；
助剂：无水乙醇 0.05～0.4；
模拟地层水或油田地层水 99.20～99.95；
表面活性剂 1是双烷基醚双磺酸盐表面活性剂即1,2-二（2-氧丙撑磺酸钠-3-烷基醚-丙烷基）乙二醇醚，其烷基醚中的烷基为直链烷基，烷基碳原子数目为10、或12、或14、或16的一种，它们分别是1,2-二（2-氧丙撑磺酸钠-3-十烷基醚-丙烷基）乙二醇醚、或1,2-二（2-氧丙撑磺酸钠-3-十二烷基醚-丙烷基）乙二醇醚、或1,2-二（2-氧丙撑磺酸钠-3-十四烷基醚-丙烷基）乙二醇醚、或1,2-二（2-氧丙撑磺酸钠-3-十六烷基醚-丙烷基）乙二醇醚；表面活性剂 2是壬基酚聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种，其特征是：这两种表面活性剂的乙氧基团数目要求在9～20范围之间，其中脂肪醇聚氧乙烯醚中的脂肪烷烃链的碳原子数为10、或12、或14、或16的一种；
其制备方法是：
先将模拟地层水或油田地层水 99.20～99.95g加入到烧杯中，在搅拌状态下，再加入0.05～0.2g双烷基醚双磺酸盐表面活性剂中的任意一种表面活性剂，接着加入0.05～0.2g壬基酚聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚的一种，最后加入无水乙醇0.05～0.4g。溶解30min后制得半透明驱油剂。
双烷基醚双磺酸盐表面活性剂在高温高盐条件下具有很好的界面活性，每个分子中含有六个醚氧键，能大量络合高价离子如钙镁离子，与抗盐性好的壬基酚聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚混合，二者的协同作用可使油水界面张力进一步降低，达到了更好的抗温抗盐抗钙镁离子的能力。用本发明的驱油剂能显著降低油水界面张力，改善岩石的润湿性，从而降低毛管阻力，提高洗油效率。
本发明率先制得了应用于特高温高盐高钙镁油藏的高效复配驱油剂，具有以下有益效果：
本发明的驱油体系无需任何碱即可与原油形成10-3mN/m的超低界面张力，避免了碱对油田地层和油井的巨大伤害。
本发明的驱油体系无需任何碱即可与原油浸泡的岩石润湿性得到显著改变，润湿性可达到铺展状态。
本发明的驱油体系在较宽的矿化度下有较好的降低界面张力的能力，长期热稳定性良好。
具体实施方式
下面通过实例来说明本发明，其中实例1～实例5采用模拟水进行驱油剂的配制，实例6～实例7采用某油田地层水进行驱油剂的配制。
实例1
取1,2-二（2-氧丙撑磺酸钠-3-十烷基醚-丙烷基）乙二醇醚0.1g，十六醇聚氧乙烯醚0.05g，无水乙醇，0.1g，加入到99.75ml矿化水中。其总矿化度为55060 mg/L，矿化水的离子组成为：15726mg/L Na+ + 4000mg/L Ca2+ + 100mg/L Mg2+ +35234mg/L Cl-。搅拌30min使其完全溶液，即得无沉淀半透明的驱油剂。在110℃测定其界面张力为3.5×10-3mN/m，润湿性为铺展。
实例2
取1,2-二（2-氧丙撑磺酸钠-3-十二烷基醚-丙烷基）乙二醇醚0.15g，壬基酚聚氧乙烯醚0.05g，无水乙醇，0.1g，加入到99.7ml矿化水中。其总矿化度为97838 mg/L，矿化水的组成为：31453mg/L Na+ + 6000mg/L Ca2+ + 300mg/L Mg2+ +60085mg/L Cl-。搅拌30min使其完全溶液，即得无沉淀半透明的驱油剂。在130℃测定其界面张力为2.9×10-3mN/m，润湿性为铺展。
实例3
取1,2-二（2-氧丙撑磺酸钠-3-十四烷基醚-丙烷基）乙二醇醚0.1g，壬基酚聚氧乙烯醚0.1g，无水乙醇0.1g，加入到99.7ml矿化水中。其总矿化度为144179 mg/L，矿化水的离子组成为：47179mg/L Na+ + 8000mg/L Ca2+ + 500mg/L Mg2+ +88500mg/L Cl-。搅拌30min使其完全溶液，即得无沉淀半透明的驱油剂。。在130℃测定其界面张力为4.5×10-3mN/m，润湿性为铺展。
实例4
取1,2-二（2-氧丙撑磺酸钠-3-十六烷基醚-丙烷基）乙二醇醚0. 2g，壬基酚聚氧乙烯醚0.1g，无水乙醇，0.2g,加入到99.5ml矿化水中。其总矿化度为167374 mg/L，矿化水的离子组成为：55043mg/L Na+ + 9000mg/L Ca2+ + 600mg/L Mg2+ +102731mg/L Cl-。搅拌30min使其完全溶液，即得无沉淀半透明的驱油剂。在130℃测定其界面张力为5.3×10-3mN/m，润湿性为铺展。
实例5
取1,2-二（2-氧丙撑磺酸钠-3-十六烷基醚-丙烷基）乙二醇醚0. 2g，壬基酚聚氧乙烯醚0.2g，无水乙醇，0.4g,加入到99.2ml矿化水中。其总矿化度为200000 mg/L，矿化水的离子组成为：61344.5mg/L Na+ + 13000mg/L Ca2+ + 2000mg/L Mg2+ +123675.5mg/L Cl-。搅拌30min使其完全溶液，即得无沉淀半透明的驱油剂。在130℃测定其界面张力为6.4×10-3mN/m，润湿性为铺展。
实例6
取1,2-二（2-氧丙撑磺酸钠-3-十二烷基醚-丙烷基）乙二醇醚0.2g，壬基酚聚氧乙烯醚0.2g，无水乙醇，0.2g，加入到99.4ml某油田地层矿化水中。其总矿化度为121600 mg/L，矿化水的离子组成为：38870mg/L K+、Na+（以Na+计）+ 7304mg/L Ca2+ + 602mg/L Mg2+ +74210mg/L Cl- +395mg/L SO4 2-+211mg/L  HCO3 - 。搅拌30min使其完全溶液，即得无沉淀半透明的驱油剂。在110℃测定其界面张力为6.1×10-3mN/m，润湿性为铺展。
实例7
取1,2-二（2-氧丙撑磺酸钠-3-十二烷基醚-丙烷基）乙二醇醚0.2g，壬基酚聚氧乙烯醚0.1g，无水乙醇，0.1g，加入到99.6ml某油田地层矿化水中。其地层水的总矿化度为85570mg/L，矿化水的离子组成为：27900mg/L K+、Na+（以Na+计）+ 4568mg/L Ca2+ + 466mg/L Mg2+ +52020mg/L Cl- +433mg/L SO4 2-+178mg/L  HCO3 - 。搅拌30min使其完全溶液，即得无沉淀半透明的驱油剂。在130℃测定其界面张力为3.3×10-3mN/m，润湿性为铺展。

Claims (1)

1.一种适合特高温高盐高钙镁均质油藏的驱油剂，其特征是：制备该驱油剂所用的原料和各组分的质量如下，其单位是g，
主表面活性剂1：是双烷基醚双磺酸盐表面活性剂即1,2-二（2-氧丙撑磺酸钠-3-烷基醚-丙烷基）乙二醇醚0.05～0.2，其烷基醚中的烷基为直链烷基，烷基碳原子数目为10、或12、或14、或16的一种，它们分别是1,2-（2-氧丙撑磺酸钠-3-十烷基醚-丙烷基）乙二醇醚、或1,2-二（2-氧丙撑磺酸钠-3-十二烷基醚-丙烷基）乙二醇醚、或1,2-二（2-氧丙撑磺酸钠-3-十四烷基醚-丙烷基）乙二醇醚、或1,2-二（2-氧丙撑磺酸钠-3-十六烷基醚-丙烷基）乙二醇醚；
主表面活性剂2：是壬基酚聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚0.05～0.2，这两种表面活性剂的乙氧基团数目要求在9～20范围之间，其中脂肪醇聚氧乙烯醚中的脂肪烷烃链的碳原子数为10、或12、或14、或16的一种；
助剂：无水乙醇0.05～0.4；
模拟地层水或油田地层水99.20～99.95；
其制备方法是：
先将模拟地层水或油田地层水99.20～99.95g加入到烧杯中，在搅拌状态下，再加入0.05～0.2g双烷基醚双磺酸盐表面活性剂中的任意一种表面活性剂，接着加入0.05～0.2g壬基酚聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚的一种，最后加入无水乙醇0.05～0.4g，溶解30min后制得半透明驱油剂。
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