CN102676137B - 油井堵水用原油乳化剂及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油井堵水用原油乳化剂及其制备方法与应用。该油井堵水用原油乳化剂的原料为二甲胺、环氧氯丙烷、水和油酸。本发明还提供了上述油井堵水用原油乳化剂的制备方法，其包括以下步骤：将二甲胺与部分水在反应釜中混合；将环氧氯丙烷分成四等份，每隔1-3小时向反应釜中添加一份环氧氯丙烷；将四份环氧氯丙烷添加完之后，自然冷却，再加入剩余的水，混匀，再加入油酸，得到所述油井堵水用原油乳化剂。本发明提供的油井堵水用原油乳化剂是一种优良的原油乳化剂，能大幅提高乳化稠油堵水剂强度，且具有良好稳定性。

Description

油井堵水用原油乳化剂及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及一种油井堵水用原油乳化剂及其制备方法与应用，属于油井堵水剂领域。

背景技术

在油田开采过程中，由于水层窜槽、底水锥进或注入水、边水突进等问题，会使一些油井过早见水或水淹。为了清除或减少水淹，控制产水层中水的流动和改变水驱油中水的流动方向，提高水驱油采收率，需要在生产井或注入井上进行封堵出水层段的作业，在该作业中所采用的化学处理剂称为堵水剂。

堵水剂不同于驱油剂和絮凝剂等助剂：

驱油剂是一种在石油钻探开采时用以提高原油采收率的助剂，常用的是聚合物型驱油剂，例如超高分子量聚丙烯酰胺，使浓度为0.05wt％的聚丙烯酰胺水溶液渗入油层岩隙能够多出油20％-30％，每用1kg驱油剂大致可以多出原油10桶(约1590L)；但是，驱油剂并不能替代堵水剂用于油井堵水作业；

絮凝剂是指可使液体中分散的细粒固体形成絮凝物的高分子聚合物，主要应用于给水和污水处理领域，而在采油领域中，絮凝剂仅仅是作为原油集输过程中的一种脱水辅助剂使用。

目前油井堵水用原油乳化剂主要是SP-80、LHK-1等油包水型乳化剂。CN1429885A、CN1760338A等分别公开了一些原油乳化剂及其制备方法。目前公开的上述原油乳化剂的成分比较复杂、成本比较高或实际使用中的经济效益比较差。

CN102061153A公开了一种油井堵水用原油乳化剂及其制备方法，所述乳化剂的原料为二甲胺、环氧氯丙烷和水，其成分简单、成本低、应用效果好、制备方法简单实用。然而，随着原油性质和生产现场的变化，该乳化剂存在乳化粘度低，不能适应高强度堵水的要求，所以急需一种能形成高强度乳化稠油堵水剂的原油乳化剂。

发明内容

本发明主要针对上述油井堵水用原油乳化剂所存在的缺点，在CN102061153A公开的油井堵水用原油乳化剂的基础上，研制一种高效原油乳化剂，大幅提高乳化稠油堵水剂强度。

本发明的目的还在于提供所述油井堵水用原油乳化剂的制备方法。

本发明的另一目的还在于提供所述油井堵水用原油乳化剂的应用。

一方面，本发明提供了一种油井堵水用原油乳化剂，其是在CN102061153A公开的油井堵水用原油乳化剂的基础上，进一步复配油酸，而得到一种高效原油乳化剂，能够大幅提高乳化稠油堵水剂强度。具体地说，本发明所提供的油井堵水用原油乳化剂，其原料为二甲胺、环氧氯丙烷、水、以及油酸。

本发明提供的油井用原油乳化剂仅采用上述四种原料即可制备得到，不需要采用其他的原料。

根据本发明的优选具体实施方案，本发明的原油乳化剂具有以下原料组成：

二甲胺45-60重量份，

环氧氯丙烷35-50重量份，

水390-420重量份，

油酸500重量份。

更优选地，本发明的原油乳化剂具有以下原料组成：二甲胺55-56重量份，环氧氯丙烷38-39重量份，水405-407重量份，油酸500重量份。

更优选地，本发明的原油乳化剂原料中二甲胺、环氧氯丙烷及水的重量之和与油酸的重量比为1∶1，即，以油酸的重量为500重量份计，二甲胺、环氧氯丙烷及水的重量之和为500重量份。

本发明中，所采用的水可以是普通清水或者去离子水等。所述的二甲胺为浓度40wt％的工业级二甲胺。

根据本发明的具体技术方案，本发明的油井堵水用原油乳化剂是通过以下步骤制备得到的：

将45-60重量份的二甲胺与200重量份的水在反应釜中混合；

将35-50重量份的环氧氯丙烷分成四等份，每隔1-3小时向反应釜中添加一份环氧氯丙烷；

将四份环氧氯丙烷添加完之后，自然冷却，再加入190-220重量份水，混匀；

加入油酸500重量份，混匀，得到所述的油井堵水用原油乳化剂。

另一方面，本发明还提供了上述油井堵水用原油乳化剂的制备方法，其包括以下步骤：

将45-60重量份的二甲胺与200重量份的水在反应釜中混合；

将35-50重量份的环氧氯丙烷分成四等份，每隔1-3小时向反应釜中添加一份环氧氯丙烷；

将四份环氧氯丙烷添加完之后，自然冷却，再加入剩余的水(即，190-220重量份水)，混匀；

加入油酸500重量份，混匀，得到所述的油井堵水用原油乳化剂。

本发明提供的上述制备方法在常温下就可以进行，不需要控制温度等条件，反应过程中也不需要进行冷却，因此，在普通的反应釜中就可以进行，不需要采用特殊的反应釜，能够大大解决资源，减少水资源浪费，节约生产成本。

在本发明提供的上述制备方法中，二甲胺与环氧氯丙烷的反应为一剧烈放热反应，本发明将环氧氯丙烷分成四份按照一定的时间间隔(优选是每隔2小时向反应釜中添加一份环氧氯丙烷)添加，能够很好地控制反应程度和反应温度，使反应物不致沸腾，同时，本发明没有将环氧氯丙烷分成过多的份数，能够将反应时间和反应效率控制在一个合适的范围内。

本发明的乳化剂为棕褐色粘稠液体，乳化粘度高，能够适应高强度堵水的要求。

另一方面，本发明还提供了一种堵水剂，其主要是由本发明的乳化剂与脱水原油混合而成。具体地，是将本发明的乳化剂按重量百分比2％-4％的比例加入脱水原油中，及得到本发明的堵水剂，其可作为一种高强度选择性乳化稠油堵水剂，能大幅提高乳化稠油堵水剂强度。

另一方面，本发明还提供了所述油井堵水用原油乳化剂、堵水剂的应用，具体是将其应用于油井堵水。即，本发明还提供了一种油井堵水方法，其包括以下步骤：

现场使用时按重量百分比2％-4％的比例加入脱水原油中，得到高强度选择性乳化稠油堵水剂；

将本发明的堵水剂由油套环空泵入地层，实现油井选择性堵水。

在上述油井堵水方法中，优选地，所采用的脱水原油的粘度为200-1000mPa.s，含水量小于1wt％。

本发明提供的油井堵水用原油乳化剂是一种优良的原油乳化剂。与现有的油井堵水用原油乳化剂相比，本发明提供的原油乳化剂能大幅提高乳化稠油堵水剂强度，且具有良好的稳定性。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。

实施例1

为充分验证本发明的有益效果，本发明中按照CN102061153A的记载制备了现有技术的油井堵水用原油乳化剂，记做“原剂”。并在该原剂的基础上，进一步复配油酸，得到本发明的油井堵水用原油乳化剂。具体如下：

原剂配方：

二甲胺60重量份，

环氧氯丙烷40重量份，

水400重量份，

原剂制备工艺：

按照上述配比，将二甲胺与200重量份的水在反应釜中混合；

将环氧氯丙烷分成四等份，每隔2小时向普通反应釜中添加一份环氧氯丙烷；

将四份环氧氯丙烷添加完之后，自然冷却，再加入剩余的水，混匀，得到原剂。

本发明的油井堵水用原油乳化剂的配方与制备：

将上述原剂与油酸(500重量份)按照1∶1的重量比混均，得到本发明的油井堵水用原油乳化剂。

配制堵水剂粘度对比实验：

将上述原剂、本发明的油井堵水用原油乳化剂分别与原油混合配制堵水剂，并加入水使混合乳状液体系含水率分别达到30％、40％、50％、60％，测量其粘度，以考察乳化剂的性能。

由于原油性质的变化，目前使用CN102061153A所公开的乳化剂按照4％的比例与原油混合，并加入配制的乳状液体系粘度数据如下表。

45℃时不同含水率乳状液的粘度数据表

使用本发明复配油酸后的乳化剂，按照不同的比例(4％、3％、2％)加入到脱水原油中，并加入水使混合乳状液体系含水率达到60％，测量不同温度下乳状液粘度，数据记录于下表。

复配后形成的乳状液粘度随温度变化的实验数据表

利用单独的油酸作为乳化剂，按照4％的比例加入脱水原油中，并加入水使混合乳状液体系含水率分别达到30％、40％、50％、60％，测量其粘度，记录于下表。尽管具有较高的粘度，但基本不能形成稳定的乳状液。

实施例2施工效果对比实验：

现场应用本发明的乳化剂配制堵水剂(将乳化剂按重量百分比3％的比例加入脱水原油中，得到堵水剂)，根据需要将堵水剂由油套环空泵入地层，实现油井选择性堵水。与原剂进行对比。相关数据记录于下表。

原剂配方：

二甲胺55重量份，

环氧氯丙烷38重量份，

水407重量份。制备方法基本同实施例1。

本发明乳化剂配方：

二甲胺55重量份，

环氧氯丙烷38重量份，

水407重量份，

油酸500重量份。制备方法基本同实施例1。

从上述对比可以看出，与现有技术相比，本发明的具有以下有益效果：(1)得到的乳化剂可大幅度提高堵剂强度，最高堵剂粘度可提高28倍，现场可根据需要配制不同粘度的堵水剂；(2)该方法所用原料均是商业化产品，原料价廉易得；(3)其稳定性也得到了一定提高，延长了堵水有效期。

Claims (9)

1.一种油井堵水用原油乳化剂，其原料为二甲胺、环氧氯丙烷、水和油酸；其中，该原油乳化剂具有以下原料组成：二甲胺45-60重量份，环氧氯丙烷35-50重量份，水390-420重量份，油酸500重量份。

2.根据权利要求1所述的原油乳化剂，其中，所述原料中二甲胺、环氧氯丙烷及水的重量之和与油酸的重量比为1：1。

3.根据权利要求1所述的原油乳化剂，其中，所述二甲胺为浓度40wt%的工业级二甲胺。

4.根据权利要求1所述的原油乳化剂，其是通过以下步骤制备得到的：

将45-60重量份的二甲胺与200重量份的水在反应釜中混合；

将35-50重量份的环氧氯丙烷分成四等份，每隔1-3小时向反应釜中添加一份环氧氯丙烷；

将四份环氧氯丙烷添加完之后，自然冷却，再加入190-220重量份水，混匀；

加入油酸500重量份，混匀，得到所述的油井堵水用原油乳化剂。

5.权利要求1-4任一项所述的油井堵水用原油乳化剂的制备方法，其包括以下步骤：

将45-60重量份的二甲胺与200重量份的水在反应釜中混合；

将35-50重量份的环氧氯丙烷分成四等份，每隔1-3小时向反应釜中添加一份环氧氯丙烷；

将四份环氧氯丙烷添加完之后，自然冷却，再加入190-220重量份水，混匀；

加入油酸500重量份，混匀，得到所述的油井堵水用原油乳化剂。

6.一种油井堵水用原油堵水剂，其是由权利要求1-4任一项所述的乳化剂与原油复配而成。

7.根据权利要求6所述的堵水剂，其中，所述乳化剂在原油堵水剂中的重量百分比为2%～4%。

8.权利要求1-4任一项所述的乳化剂或者权利要求6或7所述的堵水剂在油井堵水中的应用。

9.一种油井堵水方法，其包括以下步骤：

将权利要求6或7所述的堵水剂由油套环空泵入地层，实现油井选择性堵水。