CN104164226B

CN104164226B - 一种高温洗油剂

Info

Publication number: CN104164226B
Application number: CN201310187257.8A
Authority: CN
Inventors: 余代美
Original assignee: BEIJING DEMEI GAOKE TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING DEMEI GAOKE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-05-20
Filing date: 2013-05-20
Publication date: 2016-11-16
Anticipated expiration: 2033-05-20
Also published as: CN104164226A

Abstract

本发明涉及一种高温洗油剂，该洗油剂由癸烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱、溶剂油（如，柴油）、增溶剂、分散剂和乳化剂复配而成。该高温洗油剂可以提高稠油采收率。

Description

一种高温洗油剂

技术领域

本发明涉及高温洗油剂，用于油田稠油高轮次吞吐老区及超稠油新区开采，尤其适用于提高稠油采收率的一种高温洗油剂。

背景技术

稠油资源在世界油气资源中占有相当大的比重。据统计，稠油、超稠油占世界已探明原油储量的20％以上，随着轻质易采原油的不断减少，稠油开采日益引起各国的重视。这方面，国内外已经研究出很多方法，通常稠油开采有3 种方法：蒸汽驱、稀释法和化学降粘法。其中，蒸汽驱开采，设备昂贵，同时需要耗费大量的热能，因此成本较高；稀释法，由于我国是陆相生油，轻质组成很少，不适宜大面积推广。为此，采用化学降粘剂是一种设备投资少、工艺简单、见效快的稠油开采技术，因而日益受到人们的重视。虽然当前稠油乳化降粘剂往往可取得良好的管输降粘效果，但如何脱去乳化稠油中的水，却一直是稠油降粘后处理的难题，尽管有各种破乳脱水的方法，但依然存在一定的问题。为了提高稠油采收率，稠油热采经常采用化学辅助吞吐技术以改善热力采油的效果。但是，国内稠油油藏多埋藏在1000米以上，稠油粘度高，注汽温度高，这就给蒸汽驱过程中的化学调剖及驱油技术的应用及化学剂的研制及筛选带来很大的困难。因此，目前油田现场使用的驱油剂、降粘剂等化学助剂在性能上具有局限性，存在耐高温、高盐性能差、降粘效率低等问题，在高温热采和高盐条件下性能变差甚至失去原有性能，无法达到理想的热力采油化学辅助效果。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种高温洗油剂，耐高温、耐盐能力强、降粘效率高的高温洗油剂。

高温洗油剂由癸烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱、溶剂油、增溶剂、分散剂和乳化剂复配而成。各个组分的组成为：癸烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱15~20份，溶剂油45~60份、增溶剂 6~9份、分散剂 5~15 份和乳化剂 6~12份。所述的溶剂油可以为柴油、煤油，增溶剂可以为聚乙二醇脂肪酸酯、聚乙二醇油酸酯，分散剂可以为聚乙二醇200、聚丙烯酰胺，乳化剂可以为烷基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚。癸烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱按照现有的烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱的合成方法合成。聚乙二醇脂肪酸酯、聚乙二醇油酸酯、聚乙二醇200、聚丙烯酰胺、烷基酚聚氧乙烯醚和苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚都是由市场购买得到。前述高温洗油剂在稠油采油中的应用，可以提高洗油效率。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

（1）所述高温洗油剂可以降低油水界面张力，提高洗油效率的作用。高温洗油剂中除了溶剂外，主要成分是癸烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱，其为两性表面活性剂。该两性表面活性剂由于具有较长的烷基链，其具有较强的降低油水界面张力的作用。由粘附功公式W= σ(1+cosθ)可知，油水界面张力越低，驱油体系从岩石表面剥离油滴的能力越强；

（2）在高温洗油剂可以降低稠油粘度。较高温度下，稠油中胶团结构比较松散，洗油剂分子即可借助较强的形成氢键的能力和渗透、分散作用进入胶质、沥青质片状分子之间，与胶质、沥青质之间形成更强的氢键，从而拆散平面重叠堆砌而成的聚集体，使稠油中的超分子结构由较高层次向较低层次转化。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步阐述，但是，该实施例仅为了说明本发明而不是限制本发明，这些实施例不以任何方式限制本发明的范围。本领域的技术人员在权利要求的范围内所做出的某些改变和调整，例如用其他磺酸基甜菜碱两性表面活性剂，溶剂，分散剂，增溶剂和乳化剂也应认为属于本发明的范围。

实施例1

在搪瓷反应釜中加入50份200^#溶剂油（柴油），20份癸烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱和5份分散剂聚乙二醇200，然后在常温搅拌条件下加入6份增溶剂聚乙二醇脂肪酸酯和9份乳化剂烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌60分钟，搅拌均匀即得高温洗油剂。

实施例2

与实施例1同样的方法，不同的是60份溶剂油（煤油）、15份癸烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱、12份分散剂（聚丙烯酰胺）、7份增溶剂（聚乙二醇油酸酯）、6份乳化剂（苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚）。

实施例3

与实施例1同样的方法，不同的是溶剂油（柴油）45份、癸烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱25份、分散剂（聚丙烯酰胺）10份、增溶剂（聚乙二醇脂肪酸酯）9份、乳化剂（烷基酚聚氧乙烯醚）11份。

实施例4

与实施例1同样的方法，不同的是52份溶剂油（煤油）、19份癸烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱、9份分散剂（聚乙二醇200）、8份增溶剂（聚乙二醇油酸酯）、12份乳化剂（苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚）。

实施例5 性能评价：高温处理前后洗油率的测定

1、仪器与材料

a）紫外分光光度计：全波段

b）玻璃钢恒温水浴：室温～95℃，控温精度±1℃

c）电子天平：度量0.1mg

d）容量瓶：50ml、100ml

e）移液管：1ml，分度值为0.01ml；5ml，分度值为0.05ml；10ml，分度值为0.1ml；

f）比色管：50ml

g）量筒：50ml；

h）烧杯：100ml，250ml

i）石英砂：粒径0.35mm～0.50mm

j）石油醚：沸程30℃～60℃；60℃～90℃

k）原油：脱水原油

l）石油沥青：GB494

m）石蜡：60^#精蜡

n）医用脱脂棉。

2、试验步骤

人造油污砂制备

2.1人造油污砂的成分按质量分数配方如表：

序号	组成成分	配制比例
			1	原油	83%
2	石油沥青	12%
			3	石蜡	5%

2.1.1配置方法

按比例称取相应的胜利油田原油、石油沥青和石蜡于烧杯中，将烧杯置于电炉上慢慢加热，并不断搅拌，使固体沥青和石蜡溶解，并混合均匀，即成人造油污，贮存于干燥器中备用。存放日期不得超过三个月，最好现配现用。

2.2 标准油溶液的配置

称取0.5g(精确至0.0001g)人造油污移入100ml容量瓶中，用沸程60℃～90℃的石油醚稀释至刻度，此溶液含油浓度为5.0mg/ml。

2.3 标准曲线的绘制

用移液管分别移取0.0ml，0.2ml，0.4ml，0.6ml，0.8ml，1.0ml，1.2ml，1.4ml标准油溶液于8只50ml洁净的容量瓶中，用沸程为60℃～90℃的石油醚溶液稀释至刻度，以沸程为60℃～90℃石油醚为空白，在分光度记上用222mm波长，1cm比色皿测吸光度，根据测得吸光度值与对应的含油量绘制标准曲线。

2.4 油砂的制备

称取4.0g人造油污与250ml烧杯中，加入沸程为30℃～60℃石油醚10ml，使人造油污溶解，向该溶液加入170g石英砂，搅拌均匀，使砂子和油污充分混合，在80℃～90℃的水浴中加热并搅拌0.5h以上，蒸去石油醚，即成油砂。

2.5 样品的配制

将一定量的实施例1的高温洗油剂放入密封的高温老化罐内，放置在350℃的烘箱内，恒温反应12小时或更长时间（或高温反应釜内恒温反应12小时或更长时间）。待盛有洗油剂的装置冷却到室温后，打开装置，将洗油剂倒出，放置在干净的密封容器内，待用；

将高温（350℃）处理前后的高温洗油剂样品分别配置成不同浓度的水溶液待用。

2.6 洗油率的测定

a）称取3.0g油砂于50ml比色管中，加入2.5中所配置的样品10ml。将比色管放置于60℃恒温水浴中，每隔15min将比色管取出轻轻转动10次，再置于水浴中，共放置1h后取出，经摇动后置于比色架上。用镊子夹住棉花，蘸去液面计管壁的油污，注意不要让棉花碰到油砂，小心倾去洗液；

b）用蒸馏水冲洗比色管内残余的洗油剂溶液直到洗出液量透明状态为止；

c）将冲洗后的带油砂的比色管放入（105±1）℃的烘箱内烘干4h，取出放入干燥器中放至定温；

d）在比色管内加入适量沸程为60℃～90℃石油醚充分摇动，并稀释至刻度。吸取石油醚溶液，在分光度记上测吸光度，在2.3中的标准线上查出比色管内残余的含油量。

2.7 洗油率的计算

洗油率按式⑴进行 X=(1-W₁/KW₀)*100%.............................⑴

式中：

X——洗油率

K——油砂含油的质量分数，%

W₀——所称油砂的质量，g

W₁——比色管内油砂的残余含油量，g

2.8 结果：测定平行样的相对误差应在2%以内，取两次测定的算术平均值作为最后的测定值。检测结果如下表1和表2所示。

表1、洗油剂在胜利油田的不同温度条件下的洗油率

表2、洗油剂在江苏油田的不同温度条件下的洗油率

表1和表2的结果表明：各种浓度的高温洗油剂在高温（350℃）处理后，洗油率没有发生较大变化。浓度为100mg/g的实施例1的高温洗油剂在60℃条件下洗油效率可达到93%。

实施例6 表面活性剂体系模拟驱油实验

将实施例2制备的表面活性剂驱油体系，进行人造岩心驱油模拟实验，测试该体系提高原油采收率值；其中人造岩心渗透率、非均质性、孔隙度等参照绥中36-1油田H区块的储层物性设计（见表3）。在150℃条件下热水驱至水突破后出口液含水约60～70%时，转注800ppm的实施例2（2号样品）的洗油剂溶液（在反应皿里先加入煤油1350ml，再加入癸烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱0.45ml，聚丙烯酰胺0.22ml、聚乙二醇油酸酯0.17ml、苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚0.16ml，常温搅拌15—30分钟，即得溶液）测试表面活性剂驱的原油采收率。其驱油效率试验综合数据如表3。

表3、岩芯物理模拟表面活性剂驱驱油实验数据

样号	2	原始含油饱和度％	77.92
				岩心直径cm	2.50	残余油饱和度％	21.25
岩心长度cm	10.35	注入介质名称	模拟地层水
				孔隙度％	40.47	饱和油类型	原油
空气渗透率μm²	3.538	试验温度℃	150
				驱油效率，%	72.72	驱替方式	热水+洗油剂伴注

可以看出本申请制备的表面活性剂体系驱油效果明显。

实施例7抗盐性测定

高温洗油剂的抗盐性试验是指用配制的0.4%实施例1的高温洗油剂和1.0% Na₂CO₃溶液混合后，放置一段时间，观察溶液是否发生有盐析出。

试验表明：溶液没有发生盐析现象，说明高温洗油剂与Na₂CO₃互溶好，溶液清晰，抗盐性好。

用实施例1～4的高温洗油剂重复实施例5～7中的试验，也能得到以上的试验结论。由此表明，本申请的高温洗油剂耐高温、抗高盐能力强，具有良好的洗油能力。对于油田稠油开采具有重要意义。

由前述试验可以看出，本发明的高温洗油剂能在高温条件下具有良好的洗油率、降粘率，改善稠油流动性，有效地剥离岩石表面的油膜，使稠油结构变得松散方便开采，从而提高蒸汽驱替效率，达到延长生产周期，提高原油采收率的目的。同时不同区块的油井均适用，彰显技术进步。

Claims

1.一种高温洗油剂，其特征在于：所述洗油剂由癸烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱、溶剂油、增溶剂、分散剂和乳化剂复配而成；各个组分的组成为：癸烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱15~20份，溶剂油45~60份、增溶剂6~9份、分散剂5~15份和乳化剂6~12份。

2.根据权利要求1所述的高温洗油剂，其特征在于：所述溶剂油为柴油或者煤油，增溶剂为聚乙二醇脂肪酸酯或者聚乙二醇油酸酯，分散剂为聚乙二醇200或者聚丙烯酰胺，乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚或者苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚。

3.根据权利要求1－2任一项所述的高温洗油剂在稠油采油中的应用。