CN104498016A - 二氧化碳驱油用泡沫剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种二氧化碳驱油用泡沫剂及其制备方法，该泡沫剂主要由发泡剂、稳泡剂和水组成，其组份以质量百分比计为：发泡剂10%～35%，稳泡剂5%～15%，水50%～85%。其制备方法是：按组份及质量百分比，将定量的水分成两份，先在一份水中加入稳泡剂，在85℃~90℃的环境下溶解，得到第一种溶液；然后取另一份水，在30℃~40℃的环境下加入发泡剂，搅拌溶解，得到第二种溶液；将第一、第二两种溶液混合，充分搅拌均匀，得到成品二氧化碳驱油用泡沫剂。泡沫剂发泡能力和稳泡能力强，性能受温度的影响小，用于与液态二氧化碳交替注入油层，起泡后封堵高渗大孔道，有效封堵注气井的气窜层，可降低油水界面张力。

Description

二氧化碳驱油用泡沫剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种油田化学领域的化学驱油技术的油田化学剂，特别是涉及一种二氧化碳泡沫驱油用泡沫剂及其制备方法。
背景技术
化学驱油技术是三次采油的重要技术之一，泡沫驱油是化学驱油技术的一种，是由泡沫剂和气体（如空气、氮气、二氧化碳等）组成。近些年来，国内外对二氧化碳泡沫驱油技术进行室内研究和现场试验，取得了较好的提高采收率效果。该技术首先向油层注入泡沫剂段塞，再注入液态二氧化碳，当液态二氧化碳在油层中气化时使泡沫剂起泡，二氧化碳气体与表面活性剂溶液混合形成二氧化碳泡沫体系，可以有效地控制二氧化碳的流度，延缓气体在驱替过程中的突破、窜流，同时发挥着泡沫驱和二氧化碳驱的提高采收率机理。特别是泡沫体系对非均质地层具有调剖的效应，具有“堵大不堵小”的作用，封堵高渗大孔道，降低原油粘度和界面张力，提高波及系数，可以从储层中获得比水驱等其它传统EOR方法更高的采收率。
二氧化碳泡沫驱油用泡沫剂技术中，关键是选择合适的泡沫剂，具有起泡性能好，稳泡性强等特征。
发明内容
本发明的发明目的一是提供一种用于二氧化碳泡沫驱油用的泡沫剂，二是提供一种二氧化碳泡沫驱油用的泡沫剂的制备方法。该泡沫剂在地层中具有优良的起泡性能、泡沫稳定性、耐油性和封堵驱油性能。
实现上述发明目的采用以下技术方案：
一种二氧化碳驱油用泡沫剂，该泡沫剂主要由发泡剂、稳泡剂和水组成，其组份以质量百分比计为：发泡剂10%～35%，稳泡剂5%～15%，水50%～85%。
所述的发泡剂由N-十二烷基氨基羧酸钠（I）和双子十二烷基羧酸钠（II）组成，质量百分比为N-十二烷基氨基羧酸钠50%～80%，二烷基羧酸钠20%～50%，其中，N-十二烷基氨基羧酸钠和二烷基羧酸钠的分子结构式为：
C12H25-NH(CH2)nCOONa，其中n=1,2,3       …………（I）
 …………（II）                
所述的稳泡剂为聚乙二醇（分子量200～6000）、聚乙烯醇、改性聚乙烯醇的一种或两种混合。
 [0009] 一种二氧化碳驱油用泡沫剂的制备方法，该方法按照下述步骤进行：
按组份及质量百分比，发泡剂10%～35%，稳泡剂5%～15%，水50%～85%计，将定量的水分成两份，先在一份水中加入稳泡剂，在85℃~90℃的环境下溶解，得到第一种溶液；然后取另一份水，在30℃~40℃的环境下加入发泡剂，搅拌溶解，得到第二种溶液；将第一、第二两种溶液混合，充分搅拌均匀，得到成品二氧化碳驱油用泡沫剂。
采用上述技术方案，本发明的显著效果在于：泡沫剂发泡能力和稳泡能力强，性能受温度的影响小，地层配伍性好，成本较低，其制备方法简单科学。本发明用于与液态二氧化碳交替注入油层，起泡后封堵高渗大孔道，有效封堵注气井的气窜层，同时可降低油水界面张力，具有扩大波及体积和提高驱油效率的作用。
附图说明
图1 是本发明 65 ℃下水驱和泡沫驱替试验图。
图2是本发明G104-5P82井采油曲线图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
本发明公开了一种二氧化碳驱油用泡沫剂及其制备方法，二氧化碳驱油用泡沫剂的组分及质量百分比为：发泡剂10%～35%，稳泡剂5%～15%，水50%～85%。
发泡剂由N-十二烷基氨基羧酸钠（I）和双子十二烷基羧酸钠（II）组成，质量百分比为N-十二烷基氨基羧酸钠50%～80%，二烷基羧酸钠20%～50%，其中，N-十二烷基氨基羧酸钠和二烷基羧酸钠的分子结构式为：
C12H25-NH(CH2)nCOONa，其中n=1,2,3       …………（I）
                    …………（II）
所述的稳泡剂为聚乙二醇（分子量200～6000）、聚乙烯醇、改性聚乙烯醇的一种或两种混合。
具体组分及制备方法实施例如下：
实施例1、在500mL蒸馏水中加入25g聚乙烯醇，在85℃~90℃溶解，再加入55g聚乙二醇（分子量4000），充分搅拌溶解均匀；另取500mL蒸馏水，在30℃~40℃加入120g N-十二烷基氨基乙酸钠和30g双子十二烷基羧酸钠，搅拌溶解；然后将两种溶液混合，充分搅拌均匀，得到二氧化碳驱油用泡沫剂，编号为1#。
实施例2、在500mL蒸馏水中加入30g改性聚乙烯醇，在60℃~70℃溶解，再加入65g聚乙二醇（分子量4000），充分搅拌溶解均匀；另取500mL蒸馏水，在30℃~40℃加入138g N-十二烷基氨基乙酸钠和12g双子十二烷基羧酸钠，搅拌溶解；然后将两种溶液混合，充分搅拌均匀，得到二氧化碳驱油用泡沫剂，编号为2#。
实施例3、在400mL蒸馏水中加入25g聚乙烯醇，在85℃~90℃溶解，再加入45g改性聚乙烯醇，充分搅拌溶解均匀；另取500mL蒸馏水，在30℃~40℃加入105g N-十二烷基氨基丙酸钠和32g双子十二烷基羧酸钠，搅拌溶解；然后将两种溶液混合，充分搅拌均匀，得到二氧化碳驱油用泡沫剂，编号为3#。
实施例4、在400mL蒸馏水中加入36g改性聚乙烯醇，在60℃~70℃溶解，再加入34g聚乙二醇（分子量6000），充分搅拌溶解均匀；另取500mL蒸馏水，在30℃~40℃加入65g N-十二烷基氨基丙酸钠和65g双子十二烷基羧酸钠，搅拌溶解；然后将两种溶液混合，充分搅拌均匀，得到二氧化碳驱油用泡沫剂，编号为4#。
实施例5、在450mL蒸馏水中加入36g改性聚乙烯醇，在60℃~70℃溶解，再加入44g聚乙二醇（分子量4000），充分搅拌溶解均匀；另取500mL蒸馏水，在30℃~40℃加入80g N-十二烷基氨基丁酸钠和40g双子十二烷基羧酸钠，搅拌溶解；然后将两种溶液混合，充分搅拌均匀，得到二氧化碳驱油用泡沫剂，编号为5#。
实施例6、在450mL蒸馏水中加入78g改性聚乙烯醇，在60℃~70℃溶解，充分搅拌溶解均匀；另取500mL蒸馏水，在30℃~40℃加入65g N-十二烷基氨基丁酸钠和65g双子十二烷基羧酸钠，搅拌溶解；然后将两种溶液混合，充分搅拌均匀，得到二氧化碳驱油用泡沫剂，编号为6#。
实验情况
对上述六个实施例样品进行性能评价试验。
泡沫性能评价试验
根据GB/T7462改进Ross-Miles法和搅拌法（Waring-Blender法）评价实施例样品的发泡能力和泡沫稳定性，泡沫剂浓度1%，结果见表1。
表1  泡沫剂的泡沫性能（65℃） 
试样 1# 2# 3# 4# 5# 6#
发泡体积/mL 440 430 425 430 440 440
析液半衰期/s 166 188 180 190 178 178
泡沫半衰期/h 124 35 131 128 130 69
2.泡沫剂的耐油试验
在100mL浓度1%的泡沫剂溶液中，按不同比例混入原油（G104-5P119井），采用Waring-Blender法测定发泡体积和泡沫半衰期，结果见表2。
表2  泡沫剂的耐油试验（65℃）
3.泡沫驱替试验
在65℃下，先进行水驱，随着岩心饱和程度不断增加，水驱最大驱替压力0.0181 MPa，水驱渗透率为140 md。然后泡沫驱，随着驱替，岩心驱替压力迅速上升，达到突破压力1.798 MPa，相应平均渗透率为22.44 md。最后水驱，驱替压力保持在0.2255 MPa，水驱16.1PV时结束试验，相应平均渗透率为15.97 md。如图1所示。泡沫封堵率为83.97%，残余封堵率为88.60%。阻力因子为12.34，残余阻力因子为12.45。
现场应用试验
G104-5P82井是一口单向连通低压低产井，二氧化碳泡沫驱见效前，日产油约0.52 t，2013年10月25日该井见效，日产液11.8 m3，日产油2.34 t，含水由原来的98%降至78%。G104-5P82井采油曲线见图2。
以上公开的仅为本发明的具体实施例，虽然本发明以较佳的实施例揭示如上，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，在不脱离本发明的设计思想和范围内，对本发明进行各种改动和润饰，都应落在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种二氧化碳驱油用泡沫剂，该泡沫剂主要由发泡剂、稳泡剂和水组成，其特征在于，其组份以质量百分比计为，发泡剂10%～35%，稳泡剂5%～15%，水50%～85%。
2.根据权利要求1所述的二氧化碳驱油用泡沫剂，其特征在于，所述的发泡剂由N-十二烷基氨基羧酸钠（I）和双子十二烷基羧酸钠（II）组成，质量百分比为20%～80%和20%～50%，其中，（I）和（II）的分子结构式为：
C12H25-NH(CH2)nCOONa，其中n=1,2,3       …………（I）
…………（II）                
3.根据权利要求1所述的二氧化碳驱油用泡沫剂，其特征在于，所述的稳泡剂为聚乙二醇分子量200～6000、聚乙烯醇、改性聚乙烯醇的一种或两种混合。
4.根据权利要求1所述的二氧化碳驱油用泡沫剂，其特征在于，所述的水是蒸馏水。
5.一种如权利要求1所述的二氧化碳驱油用泡沫剂的制备方法，其特征在于，其制备方法按照下述步骤进行：
按组份及质量百分比，发泡剂10%～35%，稳泡剂5%～15%，水50%～85%计，将定量的水分成两份，先在一份水中加入稳泡剂，在85℃~90℃的环境下溶解，得到第一种溶液；然后取另一份水，在30℃~40℃的环境下加入发泡剂，搅拌溶解，得到第二种溶液；将第一、第二两种溶液混合，充分搅拌均匀，得到成品二氧化碳驱油用泡沫剂。
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