CN102703051B - 一种蒸汽驱添加剂 - Google Patents
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Abstract
一种蒸汽驱添加剂，涉及一种化学添加剂。提供能有效提高注入水的润湿和渗透能力，改良储层的吸水性和提高水驱油的波及能力，可使原油与岩石间的润湿接触角增大，使岩石表面由油湿性向水湿性转变，从而降低油滴在岩石表面的粘附功，利于原油被采出，从而提高采收率的一种蒸汽驱添加剂及其制备方法。包括二聚脂肪酸、乳化剂和互溶剂，按质量百分比，二聚脂肪酸为65%～85%，乳化剂为10%～25%，互溶剂为5%～10%。在容器中依次加入二聚脂肪酸、乳化剂和互溶剂，放在磁力搅拌器上搅拌，复配后得蒸汽驱添加剂。所得蒸汽驱添加剂呈淡黄色液体。
Description
技术领域
本发明涉及一种化学添加剂，尤其是涉及一种石油工业中进行蒸汽驱采油的蒸汽驱添加剂。
背景技术
随着对石油的不断开采，世界石油储量尤其是易开采易炼制的常规原油不断减少，然而人们对于石油的需求仍然很大，因此稠油作为一种非常规石油资源越来越受研究者的重视。现如今采用的主要开采方法有掺稀降粘、加热降粘、乳化降粘和聚合物降粘等。其中蒸汽吞吐和蒸汽驱是目前世界上稠油开采应用最广泛的开采方法，采用这两种方法是在注入高温蒸汽后加热油层，使得原油粘度降低进行开采。然而，国内外的实践证明，稠油体系较多沥青、胶质成分导致的粘稠流动困难，以及油藏地质条件复杂性导致的蒸汽汽窜和蒸汽超覆现象，严重制约稠油热采手段的实际效果。如在蒸汽驱热力驱油操作中添加化学助剂，可将化学驱和蒸汽驱有机结合，添加的化学助剂可起到增强稠油流动性、有效抑制汽窜以及增加蒸汽作用面积、降低油水界面张力的作用，将有利于提高热力驱油采收率。
在蒸汽驱操作条件下合适的化学助剂，其高温稳定性是必要条件，并应能在提高蒸汽波及体积、增强稠油流动性、降低油水界面张力三个主要方面中的一个或几个方面起到切实可行的作用。现有的热力采油化学助剂热稳定性有限，在其功能的研究开发上也往往限于上述三个主要方面中的一个方面，蒸汽驱添加剂适应性差，应用范围窄，使化学助剂在稠油热采中的应用受到限制，有必要从功能整合的角度出发，研究开发适应强、功能范围广的稠油热采助剂。
发明内容
本发明的目的在于提供能有效提高注入水的润湿和渗透能力，改良储层的吸水性和提高水驱油的波及能力，可使原油与岩石间的润湿接触角增大，使岩石表面由油湿性向水湿性转变，从而降低油滴在岩石表面的粘附功，利于原油被采出，从而提高采收率的一种蒸汽驱添加剂及其制备方法。
本发明包括二聚脂肪酸、乳化剂和互溶剂，按质量百分比，二聚脂肪酸为65%～85%，乳化剂为10%～25%，互溶剂为5%～10%。
所述乳化剂可采用烷基酚聚氧乙烯醚类或脂肪醇聚氧乙烯醚等，所述烷基酚聚氧乙烯醚类可选自辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚等中的一种。
所述互溶剂可采用醇、醚等中的至少一种，所述醇可选自甲醇、乙醇、异丁醇等中的一种，所述醚可选自乙醚、乙二醇单丁醚等中的一种。
所述蒸汽驱添加剂的制备方法如下：
在容器中依次加入二聚脂肪酸、乳化剂和互溶剂，放在磁力搅拌器上搅拌，复配后得蒸汽驱添加剂。所得蒸汽驱添加剂呈淡黄色液体。
本发明能有效提高注入水的润湿和渗透能力，改良储层的吸水性和提高水驱油的波及能力，可使原油与岩石间的润湿接触角增大，使岩石表面由油湿性向水湿性转变，从而降低油滴在岩石表面的粘附功，利于原油被采出，从而提高采收率，是一种在室内模拟蒸汽驱过程中伴注低浓度的蒸汽驱添加剂。
附图说明
图1为本发明实施例所制备的蒸汽驱添加剂的红外光谱图。在图1中，横坐标为波数（cm-1），纵坐标为吸光度。
图2为用河口稠油在50℃粘度为12683mpa.s，模型渗透率为3.35dc的采收率和含水率图。在图2中，横坐标为注入体积/PV，纵坐标为采收率与含水率/%；标记■为采收率，●为含水率。
图3为用单家寺稠油在50℃粘度为27530mpa.s，模型渗透率为2.73dc的采收率和含水率图。在图3中，横坐标为注入体积/PV，纵坐标为采收率与含水率/%；标记■为采收率，●为含水率。
具体实施方式
以下实施例将结合附图对本发明作进一步的说明。
实施例1
在容器中依次加入二聚脂肪酸70g、乳化剂辛基酚聚氧乙烯醚20g和互溶剂甲醇10g，放在磁力搅拌器上搅拌，复配后得蒸汽驱添加剂。所得蒸汽驱添加剂呈淡黄色液体。
为了分析复配后的蒸汽驱添加剂中的组成，可通过红外光谱分析其组成结构，并使用测定酸值的方法，测定复配表面活性剂纯度。红外光谱如图1所示。在图1中，3200~2800cm-1为一宽峰，这是羧酸的特征峰；2921和2855cm-1是甲基亚甲基收缩振动峰；1711cm-1为C=O双键振动；1500~1400cm-1是甲基亚甲基弯曲振动；1112cm-1为脂肪醚C-O-C不对称伸缩振动。从红外谱图分析可知，混合物组成中含有二聚脂肪酸，脂肪醇聚氧乙烯醚和互溶剂异丁醇。根据动植物油脂酸值和酸度的测定（GB/T5503-2005）测定了混合后二聚脂肪酸的酸值。经测定混合物酸值为132.6mg/g，混合前二聚脂肪酸原料的酸值为190mg/g，计算可知复配后二聚脂肪酸占69.8%，复配的表面活性剂纯度达到设计要求。
将复配好的蒸汽驱添加剂配制成10%的水溶液蒸汽驱添加剂。实验按照中国石化集团胜利石油管理局企业标准Q/SH 10201258-2005进行。蒸汽温度为250℃，填砂模型规格为Φ50×1000mm。先开启注水泵，注入流量为5ml/min，启动蒸汽发生器，使蒸汽发生器出口的蒸汽达到如下标准温度250℃，干度20%，压力4.1Mpa。先用蒸汽驱驱至原油含水率达到98%以上。然后同时启动蒸汽驱添加剂注入泵和注水泵，蒸汽驱添加剂注入流量1ml/min，锅炉注水泵注入流量为4ml/min，干度为20%。驱至无油。
图2给出用河口稠油在50℃粘度为12683mpa.s，模型渗透率为3.35dc的采收率和含水率图。从图2可以看出，在0~3PV的蒸汽驱阶段采出油的含水率逐渐上升，在3PV时含水率已经达到98%，蒸汽驱驱替阶段已经结束，而此时的采收率为63%。在经过伴表面活性剂注入蒸汽后，采出油的含水率逐渐降低，而采收率在原有水平上有着明显的提高，可以看出蒸汽驱添加剂已经发挥作用。最终实验的采收率达到85.5%，蒸汽驱外推驱油效率大概为70%左右，使用蒸汽驱添加剂使蒸汽驱驱油最终采收率提高了15.5%。
图3给出用单家寺稠油在50℃粘度为27530mpa.s，模型渗透率为2.73dc的采收率和含水率图，从图3可以看出，在0~4PV的蒸汽驱阶段采出油的含水率逐渐上升，在4PV时含水率已经达到98%，蒸汽驱驱替阶段已经结束，而此时的采收率为44.6%。在经过伴表面活性剂注入蒸汽后，采出油的含水率逐渐降低，而采收率在原有水平上有着明显的提高，采收率在6PV左右有很大提升。最终实验的采收率达到68.6%，蒸汽驱外推驱油效率大概为50%左右，使用蒸汽驱添加剂使蒸汽驱驱油最终采收率提高了18.6%。
实施例2
与实施例1类似，其区别在于在容器中依次加入的二聚脂肪酸为80g、乳化剂壬基酚聚氧乙烯醚为15g和互溶剂乙醇为5g。
实施例3
与实施例1类似，其区别在于在容器中依次加入的二聚脂肪酸为67g、乳化剂十二烷基酚聚氧乙烯醚为25g和互溶剂异丁醇为8g。
实施例4
与实施例1类似，其区别在于在容器中依次加入的二聚脂肪酸为85g、乳化剂脂肪醇聚氧乙烯醚为10g和互溶剂乙醚为5g。
Claims (4)
1.一种蒸汽驱添加剂，其特征在于包括二聚脂肪酸、乳化剂和互溶剂，按质量百分比，二聚脂肪酸为65%～85%，乳化剂为10%～25%，互溶剂为5%～10%；所述互溶剂采用醇、醚中的至少一种；所述醇选自甲醇、乙醇、异丁醇中的一种；所述醚选自乙醚、乙二醇单丁醚中的一种。
2.如权利要求1所述的一种蒸汽驱添加剂，其特征在于所述乳化剂采用烷基酚聚氧乙烯醚类或脂肪醇聚氧乙烯醚。
3.如权利要求2所述的一种蒸汽驱添加剂，其特征在于所述烷基酚聚氧乙烯醚类选自辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚中的一种。
4.如权利要求1所述的一种蒸汽驱添加剂的制备方法，其特征在于其具体步骤为：
在容器中依次加入二聚脂肪酸、乳化剂和互溶剂，放在磁力搅拌器上搅拌，复配后得蒸汽驱添加剂。
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