CN104962270A - 一种高温活性热流体采油剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高温活性热流体采油剂及其制备方法与应用。该高温活性热流体采油剂包括辅剂A和主剂B；其中，所述辅剂A由脲、亚硝酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸钠以质量比6-8:4-6:4-6:2-4组成；所述主剂B由十二烷基磺酸、草酸、氯化铵及二苯基联苯二胺以质量比7-9:5-7:1-3:2-4组成。本发明还提供了上述高温活性热流体采油剂的制备方法及其在稠油开采中的应用。本发明的高温活性热流体采油剂是在稠油乳化降粘的基础上，借助将辅剂A及主剂B混合后发生化学反应所产生的化学反应热加热储层，提高油层的温度，进而降低稠油的粘度，以实现在油层条件下利用化学方法开采地层稠油的目的。
Description
技术领域
本发明提供了一种高温活性热流体采油剂及其制备方法与应用，属于油气田开发用化工产品领域。
背景技术
随着油田勘探开发的不断发展，油田开采到中、后期，油田会出现高含水、高采出程度，油井产能下降等问题，这些问题使得原油开采效果越来越差。对辽河油田的生产井进行统计，我们发现有近25％的油井(全油田开井10820口)成为低产、低效井，其经济开采价值很小。油井在钻完井过程以及采油生产过程中会对油层造成严重伤害，这也是造成油井产能下降的主要原因。因地层亏空严重等问题，应用目前的解堵增产技术很难使措施药剂进入堵塞目的层或虽使部分措施药剂进入目的层，但反应程度低，解堵增产效果并不理想。同时，因滞留、吸附等原因使得近井附近的原油更稠，即使堵塞解除也会因稠油在地层条件下难以流动，使用单纯采油乳化降粘方法难以实现有效开采地层稠油。
因此，开发出一种可以改善稠油流动性，降低其流动阻力的采油剂就显得尤为重要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种高温活性热流体采油剂。
本发明的目的还在于提供上述高温活性热流体采油剂的制备方法。
本发明的目的还在于提供上述高温活性热流体采油剂在稠油开采中的应用。
为达到上述目的，本发明提供了一种高温活性热流体采油剂，其包括辅剂A和主剂B；
其中，所述辅剂A由脲、亚硝酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸钠以质量比6-8:4-6:4-6:2-4组成；
所述主剂B由十二烷基磺酸、草酸、氯化铵及二苯基联苯二胺以质量比7-9:5-7:1-3:2-4组成。
根据本发明所述的采油剂，优选地，所述辅剂A和主剂B的质量比为3-5:6-8；该采油剂适用于油层温度≤85℃，原油粘度≤25000mPa·s的油井的开采。
根据本发明所述的采油剂，优选地，所述辅剂A和主剂B的质量比为4-6:5-7；该采油剂适用于油层温度≤85℃，原油粘度﹥25000mPa·s或油层温度﹥85℃，原油粘度≤25000mPa·s的油井的开采。
根据本发明所述的采油剂，优选地，所述辅剂A和主剂B的质量比为6-8:4-6，该采油剂适用于油层温度﹥85℃，原油粘度﹥25000mPa·s的油井的开采。
本发明还提供了上述高温活性热流体采油剂的制备方法，该方法包括以下步骤：
辅剂A的制备：
a、将脲加入混配器中，室温，均匀搅拌15-25分钟；
b、加入亚硝酸钠，室温，均匀搅拌25-35分钟；
c、加入壬基酚聚氧乙烯醚，室温，均匀搅拌25-35分钟；
d、再加入十二烷基磺酸钠，将温度调至30-35℃，均匀搅拌20-25分钟，得到辅剂A；
主剂B的制备：
1)将十二烷基磺酸、草酸加入水中，室温，均匀搅拌30-35分钟；
2)加入氯化铵、二苯基联苯二胺，室温，均匀搅拌30-35分钟，得到主剂B。
根据本发明所述的制备方法，优选地，在辅剂A、主剂B的制备过程中的“均匀搅拌”的搅拌速度为45-90rpm，本领域的技术人员可以根据现场作业的需要，在辅剂A、主剂B的制备过程选择合适的搅拌速度；
在本发明的优选实施例中，在制备辅剂A的步骤a-d中的搅拌速度分别为45rpm、60rpm、90rpm、90rpm；
在本发明的优选实施例中，在制备主剂B的步骤1)、步骤2)中的搅拌速度均为60rpm。
在上述主剂B制备过程的步骤1)中，对水的用量不做特别要求，水的用量以十二烷基磺酸、草酸刚好溶解为宜；
在上述主剂B制备过程的步骤2)中，在药剂整体没有冷却到室温前，一定不能停止搅拌，否则会影响药剂的稳定性。
本发明还提供了上述高温活性热流体采油剂在稠油开采中的应用，该应用包括以下步骤：
步骤Ⅰ、将所述的辅剂A、主剂B分别配制成溶液；
步骤Ⅱ、将辅剂A的溶液及主剂B的溶液分别注入地层；
步骤Ⅲ、注入热污水将采油剂顶入地层，关井反应24-48小时，开井，直接生产。
根据本发明所述的应用，优选地，在步骤Ⅰ中是将辅剂A、主剂B分别配制成浓度均为10-20wt％的溶液。
根据本发明所述的应用，在步骤Ⅰ中，所述“浓度”为重量浓度，其计算基准分别为辅剂A溶液的总重量、由主剂B配制得到的溶液的总重量。
根据本发明所述的应用，优选地，在步骤Ⅱ中是将20-30方辅剂A的溶液及20-30方主剂B的溶液分别注入地层。
根据本发明所述的应用，优选地，所述热污水的温度为45-85℃、矿化度为2500-5000mg/L。
根据本发明所述的应用，在步骤Ⅲ中，对热污水的用量没有特殊要求，只要能保证采油剂被完全顶入地层即可，在本发明的优选实施例中，热污水的体积比管柱环空体积大1-2方，即可以保证采油剂被完全顶入地层。
根据本发明所述的应用，使用热污水将本发明的高温活性热流体采油剂顶入地层后，接下来可以通过常规的蒸汽吞吐法、蒸汽驱法进行采油作业，即向油井中注入热蒸汽，在蒸汽吞吐法的焖井过程中，油井中的温度可以达到180-350℃，本发明的高温活性热流体采油剂可以在180-350℃的温度下工作(即可以耐受地层中的高温)，进而可以加热储层，提高油层的温度，降低稠油的粘度，以实现在油层条件下利用化学方法开采地层稠油的目的。
本发明的高温活性热流体采油剂的辅剂A、主剂B被顶入地层后，辅剂A及主剂B混合后发生化学反应可以产生CO2、N2等气体，这些气体与蒸汽吞吐法中注入的水蒸汽共同构成热流体。
本发明高温活性热流体采油剂是在稠油乳化降粘的基础上，借助将辅剂A及主剂B混合后发生化学反应所产生的化学反应热加热储层，提高油层的温度，进而降低稠油的粘度，以实现在油层条件下利用化学方法开采地层稠油的目的。
应用本发明的高温活性热流体采油剂对辽河油田稠油(5000-150000mPa·s)井进行化学采油，自2009年6月起，利用该技术对辽河油田杜84、杜32、洼60等超稠油、特稠油区块进行现场采油作业，截止到2014年3月，累计实施56井次，措施有效率达到92％，取得了显著的增产效果，平均单井增油378吨，累计增油18580吨。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种高温活性热流体采油剂，其是通过以下步骤制备的：
辅剂A中各组分的质量比为脲：亚硝酸钠：壬基酚聚氧乙烯醚：十二烷基磺酸钠＝6:4:4:2；
主剂B中各组分的质量比为十二烷基磺酸：草酸：氯化铵：二苯基联苯二胺＝7:5:1:2。
1600kg辅剂A的制备：
按照上述各组分的质量比定量称取各组分；
检查固体药剂混配器(2.5吨)、药剂混配池(5方)是否处于工作状态，准备好配液用水；
将600kg脲加入混配器中，室温、45rpm下，均匀搅拌15分钟；
将400kg亚硝酸钠加入混配器中，室温、60rpm下，均匀搅拌25分钟；
将400kg壬基酚聚氧乙烯醚加入混配器中，室温、90rpm下均匀搅拌25分钟；
再将200kg十二烷基磺酸钠加入混配器中，在90rpm的搅拌条件下，将反应温度调至30℃，均匀搅拌20分钟，得到辅剂A；
1500kg主剂B的制备：
向已经加入适量水的混配池中加入700kg十二烷基磺酸、500kg草酸，室温、60rpm下均匀搅拌30分钟；上述水的用量以十二烷基磺酸、草酸刚好溶解为宜；
向混配池中加入100kg氯化铵、200kg二苯基联苯二胺，室温、60rpm下均匀搅拌30分钟，得到主剂B。
实施例2
本实施例提供了实施例1制备得到的高温活性热流体采油剂在稠油开采中的应用；上述稠油的油层温度为57℃，稠油粘度为20000-22000mPa·s；
将实施例1制备得到的高温活性热流体采油剂应用于上述稠油油井中，现场实施时，首先连接地面管线(采取从油套环空反注入方法)，利用泵车依次将20方辅剂A(配制为10wt％的溶液)、20方主剂B(配制为20wt％的溶液)注入地层，然后使用温度为45℃、矿化度为2500mg/L的热污水作为顶替剂将有效药剂顶入地层，关井反应24小时，开井直接生产；上述热污水的体积比管柱环空体积大1-2方。
本实施例主要是将实施例1制备得到的高温活性热流体采油剂应用于辽河油田曙一区、杜84块，辽宁盘锦)，截止2013年底累计实施15井次，措施有效率为90％，平均单井增油415吨，累计增油5800多吨，实施例1制备得到的高温活性热流体采油剂应用于上述稠油油井的效果数据如表1所示。
表1
从表1中的数据可以看出，将实施例1制备得到的高温活性热流体采油剂应用在曙一区、杜84块稠油油井开采中，增产效果显著。
实施例3
本实施例提供了一种高温活性热流体采油剂，其是通过以下步骤制备的：
辅剂A中各组分的质量比为脲：亚硝酸钠：壬基酚聚氧乙烯醚：十二烷基磺酸钠＝7:5:5:3；
主剂B中各组分的质量比为十二烷基磺酸：草酸：氯化铵：二苯基联苯二胺＝8:6:2:3。
2000kg辅剂A的制备：
按照上述各组分的质量比定量称取各组分；
检查固体药剂混配器(2.5吨)、药剂混配池(5方)是否处于工作状态，准备好配液用水；
将700kg脲加入混配器中，室温、45rpm下，均匀搅拌15-25分钟；
将500kg亚硝酸钠加入混配器中，室温、60rpm下，均匀搅拌30分钟；
将500kg壬基酚聚氧乙烯醚加入混配器中，室温、90rpm下均匀搅拌30分钟；
再将300kg十二烷基磺酸钠加入混配器中，在90rpm的搅拌条件下，将反应温度调至30℃，均匀搅拌20分钟，得到辅剂A；
1900kg主剂B的制备：
向已经加入适量水的混配池中加入800kg十二烷基磺酸、600kg草酸，室温、60rpm下均匀搅拌30分钟；上述水的用量以十二烷基磺酸、草酸刚好溶解为宜；
向混配池中加入200kg氯化铵、300kg二苯基联苯二胺，室温、60rpm下均匀搅拌30分钟，得到主剂B。
实施例4
本实施例提供了实施例3制备得到的高温活性热流体采油剂在稠油开采中的应用；上述稠油的油层温度为82℃，稠油粘度为80000-110000mPa·s；
将实施例3制备得到的采油剂应用于上述稠油油井中，现场实施时，首先连接地面管线(采取从油套环空反注入方法)，利用泵车依次将20方辅剂A(配制为10wt％的溶液)、20方主剂B(配制为20wt％的溶液)注入地层，然后使用温度为65℃、矿化度为3500mg/L的热污水作为顶替剂将有效药剂顶入地层，关井反应24小时，开井直接生产；热污水的体积比管柱环空体积大1-2方。
本实施例主要是将实施例3制备得到的高温活性热流体采油剂应用于辽河油田杜212块，辽宁盘锦)，截止2013年底累计实施19井次，措施有效率为94％，平均单井增油387吨，累计增油6900多吨，实施例3制备得到的高温活性热流体采油剂应用于上述稠油油井的效果数据如表2所示。
表2
从表2中的数据可以看出，将实施例3制备得到的高温活性热流体采油剂应用在杜212块稠油油井开采中，增产效果显著。
实施例5
本实施例提供了一种高温活性热流体采油剂，其是通过以下步骤制备的：
辅剂A中各组分的质量比为脲：亚硝酸钠：壬基酚聚氧乙烯醚：十二烷基磺酸钠＝8:6:6:4；
主剂B中各组分的质量比为十二烷基磺酸：草酸：氯化铵：二苯基联苯二胺＝9:7:3:4。
2400kg辅剂A的制备：
按照上述各组分的质量比定量称取各组分；
检查固体药剂混配器(2.5吨)、药剂混配池(5方)是否处于工作状态，准备好配液用水；
将800kg脲加入混配器中，室温、45rpm下，均匀搅拌25分钟；
将600kg亚硝酸钠加入混配器中，室温、60rpm下，均匀搅拌35分钟；
将600kg壬基酚聚氧乙烯醚加入混配器中，室温、90rpm下均匀搅拌35分钟；
再将400kg十二烷基磺酸钠加入混配器中，在90rpm的搅拌条件下，将反应温度调至35℃，均匀搅拌25分钟，得到辅剂A；
2300kg主剂B的制备：
向已经加入适量水的混配池中加入900kg十二烷基磺酸、700kg草酸，室温、60rpm下均匀搅拌35分钟；上述水的用量以十二烷基磺酸、草酸刚好溶解为宜；
向混配池中加入300kg氯化铵、400kg二苯基联苯二胺，室温、60rpm下均匀搅拌35分钟，得到主剂B。
实施例6
本实施例提供了实施例5制备得到的高温活性热流体采油剂在稠油开采中的应用；上述稠油的油层温度为97℃，稠油粘度为120000-150000mPa·s；
将实施例5制备得到的高温活性热流体采油剂应用于上述稠油油井中，现场实施时，首先连接地面管线(采取从油套环空反注入方法)，利用泵车依次将20方辅剂A(配制为10wt％的溶液)、20方主剂B(配制为20wt％的溶液)注入地层，然后使用温度为80℃、矿化度为4500mg/L的热污水作为顶替剂将有效药剂顶入地层，关井反应24小时，开井直接生产；热污水的体积比管柱环空体积大1-2方。
本实施例主要将实施例5制备得到的高温活性热流体采油剂应用于辽河油田洼60块，辽宁盘锦)，截止2013年底累计实施12井次，措施有效率为91.7％，平均单井增油352吨，累计增油38700多吨，实施例5制备得到的采油剂应用于上述稠油油井的效果数据如表3所示。
表3
从表3中的数据可以看出，将实施例5制备得到的高温活性热流体采油剂应用在洼60块稠油油井开采中，增产效果显著。
Claims (10)
1.一种高温活性热流体采油剂，其包括辅剂A和主剂B；
其中，所述辅剂A由脲、亚硝酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸钠以质量比6-8:4-6:4-6:2-4组成；
所述主剂B由十二烷基磺酸、草酸、氯化铵及二苯基联苯二胺以质量比7-9:5-7:1-3:2-4组成。
2.根据权利要求1所述的采油剂，其中，所述辅剂A和主剂B的质量比为3-5:6-8。
3.根据权利要求1所述的采油剂，其中，所述辅剂A和主剂B的质量比为4-6:5-7。
4.根据权利要求1所述的采油剂，其中，所述辅剂A和主剂B的质量比为6-8:4-6。
5.权利要求1-4任一项所述的高温活性热流体采油剂的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：
辅剂A的制备：
a、将脲加入混配器中，室温，均匀搅拌15-25分钟；
b、加入亚硝酸钠，室温，均匀搅拌25-35分钟；
c、加入壬基酚聚氧乙烯醚，室温，均匀搅拌25-35分钟；
d、再加入十二烷基磺酸钠，将温度调至30-35℃，均匀搅拌20-25分钟，得到辅剂A；
主剂B的制备：
1)将十二烷基磺酸、草酸加入水中，室温，均匀搅拌30-35分钟；
2)加入氯化铵、二苯基联苯二胺，室温，均匀搅拌30-35分钟，得到主剂B。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述均匀搅拌的搅拌速度为45-90rpm。
7.权利要求1-4任一项所述的高温活性热流体采油剂在稠油开采中的应用，其中，该应用包括以下步骤：
步骤Ⅰ、将所述辅剂A、主剂B分别配制成溶液；
步骤Ⅱ、将辅剂A的溶液及主剂B的溶液分别注入地层；
步骤Ⅲ、注入热污水将采油剂顶入地层，关井反应24-48小时，开井，直接生产。
8.根据权利要求7所述的应用，其中，在步骤Ⅰ中是将辅剂A、主剂B分别配制成浓度均为10-20wt％的溶液。
9.根据权利要求7或8所述的应用，其中，在步骤Ⅱ中是将20-30方辅剂A的溶液及20-30方主剂B的溶液分别注入地层。
10.根据权利要求7所述的应用，其中，所述热污水的温度为45-85℃、矿化度为2500-5000mg/L。
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