CN104449620B - 酸化解堵用驱油微乳酸体系及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种酸化解堵用驱油微乳酸体系及其制备方法，组成该驱油微乳酸体系的组分及重量百分比为：柴油10～35%，酸液40～75%，烷基磺酸基甜菜碱10～30%,脂肪胺聚氧乙烯醚磷酸酯1～15%，其余是浓度为10%的盐酸。其制备方法是：按重量称量物料，首先将酸液放入到器皿中，在60℃水浴中加热搅拌，加入烷基磺酸基甜菜碱和脂肪胺聚氧乙烯醚磷酸酯，充分溶解后加入10%盐酸;再加入柴油，搅拌0.5h，得到成品。本发明的驱油微乳酸体系是热力学稳定体系，对无机物和有机物有良好溶解性能，并具有优良的驱油性能，可广泛用于注水井和油井转注井的措施中。

Description

酸化解堵用驱油微乳酸体系及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种石油开采油田化学剂领域,具体地说是一种酸化解堵用驱油微乳酸及其制备方法。
背景技术
石油开采过程中水驱和化学驱是重要的采油方式，被国内外专家称为“2+3”采油，对于中低渗油藏注水时由于无机物和有机物堵塞，通常使用酸化解堵措施。由于常规酸体系，如盐酸、土酸，酸-岩反应过快，不能完成深部解堵，通常使用缓速酸体系，微乳酸体系是在微乳液基础上发展的一种新型缓速酸体系，主要由酸、油和表面活性剂在适当配比下自发形成的微乳状液，为热力学稳定的分散体系。1983年Hoefuer等人发表了第一篇关于酸/油的微乳酸实验报告，1987年Andreasson等人提出了酸/油微乳体系专利（US4650000）。国内见到报导是2006年赵仁保等（中国石油大学提高采收率研究中心）：微乳酸的缓蚀行为及其在岩心中的酸化效果，2008年慎安娜等人报导的“含Gemini表面活性剂微乳酸的制备及其性能研究”，2009年乔立杰等人“柴油微乳土酸的制备及其性能的研究”，2010年徐正国等人“含Gemini表面活性剂微乳酸的制备及缓蚀研究”，2011年陈馥等人“一种微乳酸体系的实验室研究”和2012年赵根等人“高温高盐油藏微乳酸体系酸化性能研究”。国内专利已检索出三篇：李泰宇等人“用于低渗透油井的超低阻酸类微乳液解堵增产技术CN101691839A(2010年)”、陈艳东等人“双子型季铵盐类化合物或其组合物的用途CN103509545A(2014年)”和“耐高温微乳酸体系CN103509546A(2014年)”
现有技术的微乳酸体系存在下述问题：热稳定性较差，高于70℃易破乳；表面活性剂使用阳离子或双子阳离子型表面活性剂，在储层中易发生强烈吸附，导致微乳体系迅速破坏，过早地释放酸液；使用的酸是盐酸或土酸，它们都是强酸，不能完成深部或超深部的酸化解堵；水驱渗流通道中仍有残余油，影响注水压力和注入量，需要残酸有驱油性能。
经检索是尚未发现有用柴油、多氢酸或有机缓速酸、烷基磺酸基甜菜碱、脂肪胺聚氧乙烯醚磷酸酯、盐酸混合制备驱油微乳酸的报道。
发明内容
本发明的发明目的在于针对现有技术的诸多不足,一是提供一种能够降低注水压力，提高注水量的酸化解堵用驱油微乳酸,二是提供一种酸化解堵用驱油微乳酸的制备方法。
实现上述发明目的采用以下技术方案:
一种酸化解堵用驱油微乳酸体系，组成该体系的组分及质量百分比为：柴油10～35%，酸液40～75%，烷基磺酸基甜菜碱10～30%,脂肪胺聚氧乙烯醚磷酸酯1～15%，其余是浓度为10%的氯化氢水溶液。
作为优选，该体系的组分及重量百分比为：柴油15%，酸液65%，烷基磺酸基甜菜碱10%,脂肪胺聚氧乙烯醚磷酸酯5%，盐酸5%。
作为优选，所述的酸液是多氢酸或有机缓速酸的一种。
作为优选，所述的多氢酸是酸化用多氢酸液。
作为优选，所述的有机缓速酸是由甲酸、乙酸和聚有机多酸复配的酸液。
作为优选，所述的烷基磺酸基甜菜碱是C12/C14脂肪胺基羟基丙基磺酸钠或C16/C18脂肪胺基羟基丙基磺酸钠或C12/C14脂肪胺基丙基磺酸钠或C16/C18脂肪胺基丙基磺酸钠的一种。
作为优选，所述的脂肪胺聚氧乙烯醚磷酸酯是椰子胺聚氧乙烯醚磷酸酯或豆油胺聚氧乙烯醚磷酸酯或牛油胺聚氧乙烯醚磷酸酯或软脂胺聚氧乙烯醚磷酸酯或硬脂胺聚氧乙烯醚磷酸酯的一种。
作为优选，所述的柴油是-20号、-10号或0号柴油的一种。
作为优选，所述的盐酸是浓度为10%的盐酸.
一种酸化解堵用驱油微乳酸体系的制备方法,包括下述步骤:
a.按重量称量柴油10～35%，酸液40～75%，烷基磺酸基甜菜碱10～30%,脂肪胺聚氧乙烯醚磷酸酯1～15%，盐酸；
b.首先将酸液放入到器皿中，在60℃水浴中加热至50～60℃，搅拌;
c.在搅拌下加入烷基磺酸基甜菜碱和脂肪胺聚氧乙烯醚磷酸酯，充分溶解后加入浓度为10%盐酸;
d.再加入柴油，搅拌0.5h，得到淡黄色透明的驱油微乳酸为成品。
采用上述技术方案,与现有技术相比,本发明是一种深部酸化解堵体系，该驱油微乳酸使热力学稳定体系，对无机物和有机物有良好溶解性能，具有降低油/水界面张力的性能，缓蚀性能优良,能将水驱渗流通道中的剩余油驱向生产油井，降低注水压力，提高注水量，实现增产增注,其残酸具有优良的驱油性能，可广泛用于注水井和油井转注井的措施中。
附图说明
图1 是本发明实施例1显微镜下显示的微乳酸粒径图。
图2是本发明实施例2显微镜显示的微乳酸粒径图。
图3 是本发明不同酸液对岩心的溶蚀率图。
图4是本发明残酸与原油各界面张力图。
图5是本发明不同浓度驱油微乳酸电导率图。
具体实施方式
以下通过具体实施例详细说明本发明。
本发明的配方组成及制备方法实施例:
实施例1
把45g多氢酸加入400ml塑料烧杯中，在60℃水浴中加热至50～60℃，在搅拌下加入12g的C16/C18脂肪胺基羟基丙基磺酸钠和4g椰子胺聚氧乙烯醚磷酸酯，充分溶解后加入19g的10%盐酸，再加入20g的0号柴油，搅拌0.5h，得到淡黄色透明的驱油微乳酸。
实施例2
把45g有机缓速酸加入400ml塑料烧杯中，在60℃水浴中加热至50～60℃，在搅拌下加入12g的C16/C18脂肪胺基羟基丙基磺酸钠和4g椰子胺聚氧乙烯醚磷酸酯，充分溶解后加入19g的10%盐酸，再加入20g的-10号柴油，搅拌0.5h，得到淡黄色透明的驱油微乳酸。
实施例3
把65g多氢酸加入400ml塑料烧杯中，在60℃水浴中加热至50～60℃，在搅拌下加入10g的C16/C18脂肪胺基羟基丙基磺酸钠和5g牛油胺聚氧乙烯醚磷酸酯，充分溶解后加入5g的10%盐酸，再加入15g的-20号柴油，搅拌0.5h，得到淡黄色透明的驱油微乳酸。
实施例4
把65g有机缓速酸加入400ml塑料烧杯中，在60℃水浴中加热至50～60℃，在搅拌下加入10g的C16/C18脂肪胺基羟基丙基磺酸钠和5g椰子胺聚氧乙烯醚磷酸酯，充分溶解后加入5g的10%盐酸，再加入15g的0号柴油，搅拌0.5h，得到淡黄色透明的驱油微乳酸。
实施例5
把55g多氢酸加入400ml塑料烧杯中，在60℃水浴中加热至50～60℃，在搅拌下加入15g的C12/C14脂肪胺基羟基丙基磺酸钠和2g的豆油胺聚氧乙烯醚磷酸酯，充分溶解后加入8g的浓度为10%的氯化氢水溶液，再加入20g的-20号柴油，搅拌0.5h，得到淡黄色透明的驱油微乳酸。
实施例6
把55g有机缓速酸加入400ml塑料烧杯中，在60℃水浴中加热至50～60℃，在搅拌下加入13g的C12/C14脂肪胺基羟基丙基磺酸钠和3g硬脂胺聚氧乙烯醚磷酸酯，充分溶解后加入19g的10%盐酸，再加入10g的0号柴油，搅拌0.5h，得到淡黄色透明的驱油微乳酸。
实施例样品性能评价：
通过对六个实施例的驱油微乳酸性能评价试验，表明驱油微乳酸在对钢片缓蚀性、岩心溶蚀缓速性、原油与残酸界面张力、热稳定性、以及电导率等具有良好性能。
1．驱油微乳酸对钢片缓蚀性能。
按照《酸化作用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》（SY/T5405-1996）标准，对实施例合成的驱油微乳酸和多氢酸、有机缓速酸对N80钢片在90℃下4小时缓蚀性能评价，实验结果见表1和表2。
表1 驱油微乳酸对N80钢片缓蚀作用（多氢酸）
试样 多氢酸 实施例1 实施例3 实施例5
腐蚀速率，g/cm2·h 135.72 3.24 4.36 4.79
缓蚀率，% - 97.61 96.79 96.47
表2 驱油微乳酸对N80钢片缓蚀作用（有机缓速酸）
试样 有机缓速酸 实施例2 实施例4 实施例6
腐蚀速率，g/cm2·h 110.39 3.24 4.66 4.91
缓蚀率，% - 97.06 95.78 95.55
六个实施例的驱油微乳酸对N80钢片缓蚀率高于95%，腐蚀速率小于5g/cm2·h，表明其缓蚀性能优良。驱油微乳酸是一种油包酸的乳液，实施例1和实施例2的驱油微乳酸显微镜照片见图1和图2，图1、图2显示的微乳酸粒径图，油包酸颗粒为纳米级。
2.驱油微乳酸溶解岩心的溶蚀率
见图3，岩芯为NP1-1井2394～2395m处天然岩心，机械破碎成40～60目颗粒。取10g岩心颗粒，加入200g酸液中，在90℃溶蚀反应，土酸、多氢酸、有机缓速酸和实施例的驱油微乳酸的48h溶蚀率曲线。
3. 残酸与原油界面张力实验
取NP13-1036井东一段原油和地层水，经过油水分离后，地层水与实施例的驱油微乳酸1:1（w/w）混合，加入充足的天然岩心粉，在90℃下反应48h，用过滤后的滤液，用旋转界面张力仪（TX-500D）测量60℃时与原油界面张力，见图4所示，实施例的驱油微乳酸残酸与原油界面张力大幅度下降，说明了驱油微乳酸具有驱油作用。
4. 热稳定性试验
将六个实施例驱油微乳酸倒入10ml聚乙烯透明塑料试管中，放入振荡水浴中，观察不同温度下是否分层，结果见表3所示。
表3 驱油微乳酸热稳定性实验
试样 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
60℃ 均匀 均匀 均匀 均匀 均匀 均匀
70℃ 均匀 均匀 均匀 均匀 均匀 均匀
80℃ 均匀 均匀 均匀 均匀 微量分层 均匀
85℃ 微量分层 均匀 均匀 均匀 少量分层 均匀
90℃ 少量分层 均匀 微量封层 少量分层 较多分层 微量分层
5．电导率测试
实施例2和实施例3驱油微乳酸用10%盐酸稀释成不同浓度，用电导率仪测定其电导率，见图4所示，有机缓速酸合成的驱油微乳酸（实施例2）在10%浓度变成酸包油，多氢酸合成的驱油微乳酸（实施例3）在35%浓度变成酸包油。
上述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种酸化解堵用驱油微乳酸体系，其特征在于，组成该体系的组分及重量百分比为：柴油15～35％，酸液40～75％，烷基磺酸基甜菜碱10～30％,脂肪胺聚氧乙烯醚磷酸酯1～15％，其余是10％浓度的盐酸；
所述酸液是多氢酸或有机缓速酸的一种：
所述有机缓速酸是由甲酸、乙酸和聚有机多酸复配的酸液；
所述烷基磺酸基甜菜碱是C12/C14脂肪胺基羟基丙基磺酸钠或C16/C18脂肪胺基羟基丙基磺酸钠或C12/C14脂肪胺基丙基磺酸钠或C16/C18脂肪胺基丙基磺酸钠的一种；
脂肪胺聚氧乙烯醚磷酸酯是椰子胺聚氧乙烯醚磷酸酯或豆油胺聚氧乙烯醚磷酸酯或牛油胺聚氧乙烯醚磷酸酯或软脂胺聚氧乙烯醚磷酸酯或硬脂胺聚氧乙烯醚磷酸酯的一种。
2.根据权利要求1所述的酸化解堵用驱油微乳酸体系，其特征在于，该体系的组分及重量百分比为：柴油15％，酸液65％，烷基磺酸基甜菜碱10％,脂肪胺聚氧乙烯醚磷酸酯5％，盐酸5％。
3.根据权利要求1所述的酸化解堵用驱油微乳酸体系，其特征在于，把45g多氢酸、12gC16/C18脂肪胺基羟基丙基磺酸钠和4g椰子胺聚氧乙烯醚磷酸酯，充分溶解后加19g的10％盐酸，再加入20g的0号柴油，得到驱油微乳酸。
4.根据权利要求1所述的酸化解堵用驱油微乳酸体系，其特征在于，所述的柴油是-20号、-10号或0号柴油的一种。
5.根据权利要求1所述的酸化解堵用驱油微乳酸体系的制备方法,其特征在于,包括下述步骤:
a.按重量称量柴油10～35％，酸液40～75％，烷基磺酸基甜菜碱10～30％,脂肪胺聚氧乙烯醚磷酸酯1～15％，盐酸；
b.首先将酸液放入到器皿中，在60℃水浴中加热至50～60℃，搅拌；
c.在搅拌下加入烷基磺酸基甜菜碱和脂肪胺聚氧乙烯醚磷酸酯，充分溶解后加入浓度为10％盐酸；
d.再加入柴油，搅拌0.5h，得到淡黄色透明的驱油微乳酸为成品。
6.根据权利要求5所述的酸化解堵用驱油微乳酸体系的制备方法,其特征在于,把65g多氢酸加入400ml塑料烧杯中，在60℃水浴中加热至50～60℃，在搅拌下加入10g的C16/C18脂肪胺基羟基丙基磺酸钠和5g牛油胺聚氧乙烯醚磷酸酯，充分溶解后加入5g的10％盐酸，再加入15g的-20号柴油，搅拌0.5h，得到淡黄色透明的驱油微乳酸。
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