CN103992783A - 一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂，应用于非常规能源稠油蒸汽热采过程中，形成一种蒸汽与化学辅助剂复合的开采方式。其特征在于由分散剂、复配的表面活性剂和无机盐组成，其中各组分含量按质量依次配比为分散剂5份至10份、复配的表面活性剂10份至30份、无机盐5份至10份、水80份至50份。本发明采用氟碳表面活性剂与氢碳表面活性剂复配，抗温可达300℃，在稠油蒸汽开采（尤其是SAGD稠油过程中）能提高蒸汽传递效率和稠油的剥离、降粘和驱替效果。

Description

一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂
技术领域
本发明涉及石油开采化学领域，是一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂，应用于非常规能源稠油蒸汽热采过程中，形成一种蒸汽与化学辅助剂复合的开采方式。
背景技术
目前稠油开发方式以热采为主，包括蒸汽吞吐、蒸汽驱、火烧油层和蒸汽辅助重力泄油(SAGD)等技术。其中蒸汽吞吐和蒸汽驱技术发展较早，理论也比较完善，在稠油开采中得到了广泛应用。但是在注蒸汽开采过程中，一方面由于蒸汽与原油粘度的差异和油藏非均质性的影响导致蒸汽超覆，降低了注蒸汽开采体积波及系数；另一方面，由于原油岩石界面特性的影响，有很大一部分稠油不能从岩石上剥离下来，无法有效地提高洗油效率，导致稠油注蒸汽开采效果变差。为解决上述问题，从20世纪80年代起，国内外报导了一系列表面活性剂辅助注蒸汽采油的方法，即在注蒸汽的同时伴随表面活性剂体系的注入，通过活性剂特殊的性质改善开发效果。
国内油田稠油蒸汽开采时多使用单一的表面活性剂或碱类，部分表面活性剂类蒸汽增效剂虽降粘率高，但成本高，影响工业化使用，难以被接受。碱类蒸汽增效剂虽廉价，但使用浓度范围窄，现场不易控制。另外，这两类蒸汽增效剂在稠油注蒸汽开采初期效果较好，但随着蒸汽吞吐轮次的增加，稠油地层的增加会影响注入蒸汽的热效率，即使再添加表面活性剂或碱类蒸汽增效剂，生产情况也日益恶化。
随着SAGD稠油开采技术的不断推广，常见的辅助蒸汽采油的表面活性剂抗温难以达到300℃，或高温下表面活性差，降粘、增效不明显。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂，克服了一般溶剂在高温蒸汽中时效或分解的局限。
本发明采用如下技术方案：一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂，其特征在于由分散剂、复配的表面活性剂和无机盐组成，其中各组分含量按质量依次配比为分散剂5份至10份、复配的表面活性剂10份至30份、无机盐5份至10份、水80份至50份。
上述分散剂为木质素磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或一种以上混合物。
上述复配的表面活性剂是由氟碳表面活性剂与氢碳表面活性剂复配而成，其重量份配比依次为1份至3份、99份至97份。
上述复配的表面活性剂中氟碳表面活性剂为全氟烷基醚醇胺盐型阴离子氟碳表面活性剂（FC-01）、全氟烷基醚季铵盐阳离子型氟碳表面活性剂（FC-3）、全氟烷基醚羧酸钾阴离子氟碳表面活性剂（FC-5）、烷基醚乳糖正负离子氟碳表面活性剂（FC-16）中的一种或一种以上混合物。
上述复配的表面活性剂中碳氢表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠（LAS）、α-烯基磺酸盐（AOS）、石油磺酸盐中的一种或一种以上混合物。
上述无机盐为Na4SiO4、Na5P3O10、Na2CO3中的一种或一种以上混合物。
本发明一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂通过薄膜扩展降界面张力，增加多孔介质中流体的流动性，提高水相渗透率，以缩短蒸汽对稠油的接触时间，在乳化、降粘、剥离等过程中加快热量与稠油的传热速度，从而达到在同等蒸汽过热度、注汽速度、注气时间的条件下，提高了传递效率。同时本发明一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂中的氢键可以和胶质、沥青质有氢键结合，在蒸汽的作用下可将沉积在岩石表面的胶质、沥青质及其它重质成分稀释剥离下来，因此可将岩石表面的润湿性由油湿转变为水湿，从而可减小油与岩石界面的粘附力；有利于蒸汽在油与岩石之间渗流，提高了热的利用率和蒸汽的返排率，具有增油作用。抗温可达300℃，在稠油蒸汽开采（尤其是SAGD稠油开采）过程中能提高蒸汽传递效率和稠油的剥离、降粘和驱替效果。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据上述本发明的技术方案和实际情况来确定具体的实施方式。下面结合具体实施例对本发明做进一步描述。
实施例1：本发明一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂按下述原料重量份而制成：分散剂5份至10份、复配的表面活性剂10份至30份、无机盐5份至10份、水80份至50份。
实施例2：本发明一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂按下述原料重量份而制成：分散剂5份或10份、复配的表面活性剂10份或30份、无机盐5份或10份、水80份或50份。
实施例3：本发明一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂按下述原料重量份而制成：分散剂5份、复配的表面活性剂10份、无机盐5份、水80份。
实施例4：本发明一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂按下述原料重量份而制成：分散剂10份、复配的表面活性剂30份、无机盐10份、水50份。
实施例5：与上述实施例的不同之处在于：实施例5的分散剂为木质素磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或一种以上混合物。
实施例6：与上述实施例的不同之处在于：实施例6的复配的表面活性剂是由氟碳表面活性剂与氢碳表面活性剂复配而成，其重量份配比依次为1份至3份、99份至97份。
实施例7：与上述实施例的不同之处在于：实施例7的复配的表面活性剂是由氟碳表面活性剂与氢碳表面活性剂复配而成，其重量份配比依次为1份或3份、99份或97份。
实施例8：与上述实施例的不同之处在于：实施例8的复配的表面活性剂是由氟碳表面活性剂与氢碳表面活性剂复配而成，其重量份配比依次为1份、99份。
实施例9：与上述实施例的不同之处在于：实施例9的复配的表面活性剂是由氟碳表面活性剂与氢碳表面活性剂复配而成，其重量份配比依次为3份、97份。
实施例10：与上述实施例的不同之处在于：实施例10的复配的表面活性剂中氟碳表面活性剂为全氟烷基醚醇胺盐型阴离子氟碳表面活性剂（FC-01）、全氟烷基醚季铵盐阳离子型氟碳表面活性剂（FC-3）、全氟烷基醚羧酸钾阴离子氟碳表面活性剂（FC-5）、烷基醚乳糖正负离子氟碳表面活性剂（FC-16）中的一种或一种以上混合物。
实施例11：与上述实施例的不同之处在于：实施例11的复配的表面活性剂中碳氢表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠（LAS）、α-烯基磺酸盐（AOS）、石油磺酸盐中的一种或一种以上混合物。
实施例12：与上述实施例的不同之处在于：实施例12的无机盐为Na4SiO4、Na5P3O10、NaOH、Na2CO3中的一种或一种以上混合物。
在本发明中：百分比%都为重量百分比；“中的一种以上的混合物”是指“中的两种的混合物”和“中的两种以上的混合物”。
上述实施例1至12所得一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂的试验平均结果如下：
试验1，本发明一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂加量对稠油界面张力的影响取新疆油田风城油田齐古组稠油油样50℃时粘度7784 mPa.s，采用QBZY系列全自动界面/表面张力仪，试验结果见表1：
表1：一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂加量对稠油界面张力变化试验表（80℃）
试验2，本发明一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂静态洗油效果，试验结果见表2
表2：本发明一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂静态洗油效果试验表
试验3，本发明一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂原油降粘效果，试验结果见表3
表3：本发明一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂原油降粘效果试验表
试验4，本发明一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂抗温效果
将一定1%浓度的本发明一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂放在反应釜中，在高温250℃至300℃、高压3MPa至5MPa下放置一段时间(120h),然后其表面张力，试验结果见表4
表4：本发明一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂抗温效果试验表
250℃ 260℃ 270℃ 280℃ 290℃ 300℃ 310℃
21.3 21.5 21.8 22.2 22.6 24.8 27.6

Claims (6)

1.一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂，其特征在于由分散剂、复配的表面活性剂和无机盐组成，其中各组分含量按质量依次配比为分散剂5份至10份、复配的表面活性剂10份至30份、无机盐5份至10份、水80份至50份。
2.根据权利要求1所述一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂，其特征在于分散剂为木质素磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或一种以上混合物。
3.根据权利要求1所述一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂，其特征在于复配的表面活性剂是由氟碳表面活性剂与氢碳表面活性剂复配而成，其重量份配比依次为1份至3份、99份至97份。
4.根据权利要求1和3所述一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂，其特征在于复配的表面活性剂中氟碳表面活性剂为全氟烷基醚醇胺盐型阴离子氟碳表面活性剂（FC-01）、全氟烷基醚季铵盐阳离子型氟碳表面活性剂（FC-3）、全氟烷基醚羧酸钾阴离子氟碳表面活性剂（FC-5）、烷基醚乳糖正负离子氟碳表面活性剂（FC-16）中的一种或一种以上混合物。
5.根据权利要求1和3所述一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂，其特征在于复配的表面活性剂中碳氢表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠（LAS）、α-烯基磺酸盐（AOS）、石油磺酸盐中的一种或一种以上混合物。
6.根据权利要求1所述一种基于表面活性剂复配的耐高温溶剂，其特征在于无机盐为Na4SiO4、Na5P3O10、Na2CO3中的一种或一种以上混合物。
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