CN104232053A - 一种嵌段共聚物强化乳化复合驱组合物及其应用 - Google Patents

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Abstract

一种嵌段共聚物强化乳化复合驱组合物及其应用,以重量百分比计,所述复合驱组合物包括以下组成的成分:聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物0.01—0.5%、非离子表面活性剂0.0—0.5%、聚合物0.05—0.5%、磺酸盐型表面活性剂0.03—0.5%、碱0.2—1.5%,余量为水。本发明的复合驱组合物强化了聚合物-表面活性剂-碱三元复合驱的乳化性能,可以实现比三元复合驱具有更高原油采收率的目的,在聚合物驱后的油藏,也具有一定的提高原油采收率的效果。

Description

一种嵌段共聚物强化乳化复合驱组合物及其应用
技术领域
本发明涉及一种嵌段共聚物强化乳化复合驱组合物及其应用,属于石油开采技术领域。
背景技术
聚合物—表面活性剂—碱三元复合驱油技术,室内研究与矿场试验证实,可提高原油采收率20%以上,并在加拿大、美国、中国的大庆和胜利等油田进行工业化应用。
以大庆油田为例,水驱采出程度约为40%左右,三元复合驱提高采收率20%左右,在三元复合驱驱过的油藏,大约有40%的原油残留在油藏中,对于这部分原油目前的技术还无法开采出来。
深化研究聚合物—表面活性剂—碱三元复合驱油理论与技术,在成本增加幅度不大的前提下,尽可能开采出更多的原油,是复合驱技术当前的研究与发展方向。
发明内容
为提高原油的采收率,本发明提供一种嵌段共聚物强化乳化复合驱组合物,由于大大强化了三元复合驱的乳化性能,进一步提高了三元复合驱的微观波及体积和洗油效率,可大幅度提高原油采收率,比现有技术中的三元复合驱油组合物取得更好的效果,并可用于聚合物驱过的油藏提高原油采收率。
本发明的技术方案如下:
一种嵌段共聚物强化乳化复合驱组合物及其应用,以重量百分比计,所述复合驱组合物包括以下组成的成分:
余量为水;
所述非离子表面活性剂为具有通式Ⅰ结构的嵌段共聚物:
其中,R选自烷基、烯基、芳基烷基、烷基苯基和烷基芳基烷基中的一种,
x为0—500的正整数,
y为1—500的正整数。
进一步地,以重量百分比计,所述复合驱组合物包括以下组成的成分:
余量为水;
进一步地,优选所述聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物的数均分子量为500-5,000,000,更优选为4000-15,000;EO基团与PO基团数目比为0.5~9:1。优选为3~6:1。
所述聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEO-PPO-PEO)三嵌段共聚物,例如环氧乙烷(46)环氧丙烷(16)环氧乙烷(46)嵌段共聚物(PE/F38或L62D)、环氧乙烷(75)环氧丙烷(30)环氧乙烷(75)嵌段共聚物(PE/F68或F68)、环氧乙烷(98)环氧丙烷(67)环氧乙烷(98)嵌段共聚物(PE/F127或F127)、环氧乙烷(62)环氧丙烷(39)环氧乙烷(62)嵌段共聚物(F87)、环氧乙烷(122)环氧丙烷(47)环氧乙烷(122)嵌段共聚物(F98)、环氧乙烷(128)环氧丙烷(54)环氧乙烷(128)嵌段共聚物(Hodag1108-F)等。
进一步地,所述非离子表面活性剂的通式中,所述的烷基芳基烷基如十二烷基苯与环氧乙烷反应得到十二烷基苯乙醇(2-十二烷基苯基乙醇),再与环氧丙烷和环氧乙烷进行加成反应,得到十二烷基苯乙基聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段共聚物。更优选地,R选自烷基、芳基烷基和烷基苯基中的一种,x和y均独立地选自5、6、7……50的正整数。最优选的,R选自C14-C30的烷基、C14-C30的芳基烷基和C14-C18的烷基苯基,x优选自5、6、7……15的正整数,y优选为10、11、12……30的正整数。
作为更进一步地优选,所述非离子表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯(10-25)醚、脂肪醇聚氧丙烯(5-15)聚氧乙烯(10-30)醚、异构醇聚氧乙烯(10-25)醚、异构醇聚氧丙烯(5-15)聚氧乙烯(10-30)醚、间二甲苯基十八醇聚氧乙烯(10-25)醚、间二甲苯基十八醇聚氧丙烯(5-15)聚氧乙烯(10-30)醚、十二烷基苯酚聚氧乙烯(10-25)醚和十二烷基苯酚聚氧丙烯(5-15)聚氧乙烯(10-30)醚中的一种,其中最优选十八醇聚氧丙烯(5)聚氧乙烯(20)醚和间二甲苯基十八醇聚氧丙烯(5)聚氧乙烯(20)醚。其中括号内的数值表示各聚合物的聚合度范围,下同。
进一步地,所述聚合物选自水溶性聚丙烯酰胺聚合物、星形耐温抗盐聚合物和缔合型聚合物中的一种或几种。星行耐温抗盐聚合物,可选择北京恒聚化工集团有限公司生产的KYPAM,平均分子量为1200-2500万;缔合型聚合物可选择由西南石油大学研制的产品。本发明中的聚合物优选为水溶性聚丙烯酰胺,更优选为分子量为900~5000万的聚丙烯酰胺,最优选为分子量为1900~3800万的聚丙烯酰胺。
进一步地,所述磺酸盐型表面活性剂选自烷基苯磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、烯基磺酸盐、芳基烷基磺酸盐、烷基萘磺酸盐和石油磺酸盐中的一种或几种。其中优选为烷基苯磺酸盐或重烷基苯磺酸。
进一步地,所述碱选自氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠或有机碱中的一种或几种。其中优选为氢氧化钠或碳酸钠中的一种。
进一步地,所述水选自地表水、地下水或油田注入污水中的一种。
在以上所有技术方案中,以重量百分比计,所述复合驱组合物还包括0.01—0.2%的短碳链醇和/或短碳链醇聚氧乙烯醚。
进一步地,所述短碳链醇和/或短碳链醇聚氧乙烯醚选自正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、异戊醇、丙二醇、丙三醇、乙二醇、正丁醇聚氧乙烯醚和正己醇聚氧乙烯醚中的一种或几种。
所述正丁醇聚氧乙烯醚为正丁醇聚氧乙烯(2)醚,所述正己醇聚氧乙烯醚为正己醇聚氧乙烯(6)醚。
本发明的另一技术目的在于提供所述嵌段共聚物强化乳化复合驱组合物在提高原油采收率中的应用。是通过至少一口注入井注入矿物油藏中,并通过至少一口生产井从所述油藏中抽出原油。使用方式是将所述复合驱组合物直接用于油藏或用于聚合物驱后的油藏,其中采用后者的方式时,可先行对油藏进行调剖处理。
本发明的有益效果:
第一,本发明的强化乳化复合驱组合物在聚合物-表面活性剂-碱三元复合驱提高原油采收率20%左右的基础上,非离子表面活性剂加强了三元体系的溶解、乳化、润湿等性能,尤其是聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段结构对体系有一定的增粘效果;高分子聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物,通过设计不同的嵌段比例来实现不同的亲油亲水平衡,能够很好地稳定乳状液,可以形成分子水平上的共混,使得乳状液的稳定性大大增强,进一步提高了微观波及体积。
第二,非离子表面活性剂聚氧丙烯聚氧乙烯链与高分子的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段形成强水化吸附层的立体位阻,能够在驱替段塞的某一区域形成微乳液段塞驱,大幅度提高驱油效率,实现比三元复合驱具有更高原油采收率的目的,在聚合物驱后的油藏,也具有一定的提高原油采收率的效果。
第三,本发明的强化乳化复合驱组合物成分常规,易得,成本低,具有一定经济效益。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明,但不以任何方式限制本发明。
实施例1
强化乳化复合驱组合物:
(1)聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物:环氧乙烷(122)环氧丙烷(47)环氧乙烷(122)嵌段共聚物(F98)(BASF公司购买)。
(2)非离子表面活性剂:十八醇聚氧丙烯(5)聚氧乙烯(20)醚(天津工业大学提供)。
(3)聚合物:水溶性聚合物为部分水解聚丙烯酰胺HPAM,大庆炼化公司生产,分子量为2500万。
(4)磺酸盐型表面活性剂:重烷基苯磺酸盐由大庆东昊投资有限公司生产。
强化乳化复合驱组合物的组成:
其余为水。
强化乳化复合驱组合物贝雷岩心驱油实验:
贝雷岩心驱油实验按照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T6424-2000进行。实验用油为大庆一厂模拟油,实验用水为大庆一厂模拟水。当水驱至含水100%时注入0.7倍孔隙体积(PV)的强化乳化复合驱组合物,再进行水驱至含水100%时结束。
其中贝雷岩心参数如表1所示。
表1.实施例1的组合物实验的贝雷岩心参数
利用实施例1的强化乳化复合驱组合物进行贝雷岩心驱油实验,结果如表2所示:
表2.实施例1的强化乳化复合驱组合物的驱油实验结果
实施例2
强化乳化复合驱组合物的组成:
其余为水。
强化乳化复合驱组合物贝雷岩心驱油实验:
贝雷岩心驱油实验按照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T6424-2000进行。实验用油为大庆一厂模拟油,实验用水为大庆一厂模拟水。当水驱至含水100%时注入0.7倍孔隙体积(PV)的强化乳化复合驱组合物,再进行水驱至含水100%时结束。
其中贝雷岩心参数如表3所示。
表3.实施例2的组合物实验的贝雷岩心参数
利用实施例2的强化乳化复合驱组合物进行贝雷岩心驱油,实验结果如表4所示:
表4.实施例2的强化乳化复合驱组合物的驱油实验结果
实施例3
强化乳化复合驱组合物的组成:
其余为水。
强化乳化复合驱组合物贝雷岩心驱油实验:
贝雷岩心驱油实验按照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T6424-2000进行。实验用油为大庆一厂模拟油,实验用水为大庆一厂模拟水。当水驱至含水100%时注入0.7倍孔隙体积(PV)的强化乳化复合驱组合物,再进行水驱至含水100%时结束。
其中贝雷岩心参数如表5所示。
表5.实施例3的组合物实验的贝雷岩心参数
利用实施例3的强化乳化复合驱组合物进行贝雷岩心驱油实验,结果如表6所示:
表6.实施例3的强化乳化复合驱组合物的驱油实验结果
实施例4
将实施例2的强化乳化复合驱组合物应用于聚合物驱后的贝雷岩心驱油实验:
贝雷岩心驱油实验按照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T6424-2000进行。实验用油为大庆一厂模拟油,实验用水为大庆一厂模拟水。当水驱至含水100%时注入0.7倍孔隙体积(PV)的聚合物,聚合物为大庆炼化公司生产的分子量1700万聚丙烯酰胺,浓度1200ppm,当水驱至含水100%时再注入0.7倍孔隙体积(PV)的本发明实施例2强化乳化复合驱组合物,再进行水驱至含水100%时结束。
贝雷岩心参数如表7所示:
表7.实施例2的组合物驱油实验的贝雷岩心参数
驱油实验结果如表8所示:
表8.实施例2的组合物的驱油实验结果
对比例1
三元复合驱组合物贝雷岩心驱油实验:
聚合物(HPAM,分子量2500万)                      0.15%
重烷基苯磺酸盐(同实施例1)                       0.3%
氢氧化钠                                        1.0%
其余为水。
应用对比例1的三元复合体系进行贝雷岩心驱油实验:
贝雷岩心驱油实验按照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T6424-2000进行。实验用油为大庆一厂模拟油,实验用水为大庆一厂模拟水。当水驱至含水100%时注入0.7倍孔隙体积(PV)的三元复合体系,再进行水驱至含水100%时结束。
其中贝雷岩心参数如表9所示。
表9.对比例1的三元复合驱组合物实验的贝雷岩心参数
利用对比例1的三元复合驱组合物进行贝雷岩心驱油实验,结果如表10所示:
表10.对比例1的三元复合驱组合物的驱油实验结果

Claims (10)

1.一种嵌段共聚物强化乳化复合驱组合物,其特征在于:以重量百分比计,所述复合驱组合物包括以下组成的成分:
余量为水;
所述非离子表面活性剂为具有通式Ⅰ结构的嵌段共聚物:
其中,R选自烷基、烯基、芳基烷基、烷基苯基和烷基芳基烷基中的一种,
x为0—500的正整数,
y为1—500的正整数。
2.根据权利要求1所述的嵌段共聚物强化乳化复合驱组合物,其特征在于:所述聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物的数均分子量为500-5,000,000。
3.根据权利要求1所述的嵌段共聚物强化乳化复合驱组合物,其特征在于:所述聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物中EO基团与PO基团数目比为0.5~9:1。
4.根据权利要求1所述的嵌段共聚物强化乳化复合驱组合物,其特征在于:所述聚合物选自水溶性聚丙烯酰胺聚合物、星形耐温抗盐聚合物和缔合型聚合物中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的嵌段共聚物强化乳化复合驱组合物,其特征在于:所述磺酸盐型表面活性剂选自烷基苯磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、烯基磺酸盐、芳基烷基磺酸盐、烷基萘磺酸盐和石油磺酸盐中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的嵌段共聚物强化乳化复合驱组合物,其特征在于:所述碱选自氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠或有机碱中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的嵌段共聚物强化乳化复合驱组合物,其特征在于:以重量百分比计,还包括0.01%—0.2%的短碳链醇和/或短碳链醇聚氧乙烯醚。
8.根据权利要求7所述的嵌段共聚物强化乳化复合驱组合物,其特征在于:所述短碳链醇和/或短碳链醇聚氧乙烯醚选自正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、异戊醇、丙二醇、丙三醇、乙二醇、正丁醇聚氧乙烯醚和正己醇聚氧乙烯醚中的一种或几种。
9.权利要求1~8任意一项所述的嵌段共聚物强化乳化复合驱组合物在提高原油采收率中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于将所述复合驱组合物直接用于油藏或用于聚合物驱后的油藏。
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