CN106978156A - 一种高温降粘起泡剂组合物和高温降粘起泡剂及其制备方法 - Google Patents

一种高温降粘起泡剂组合物和高温降粘起泡剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高温降粘起泡剂组合物和高温降粘起泡剂及其制备方法，属于稠油开采技术领域。具体涉及高温降粘起泡剂组合物，由以下质量份数的组分组成：十二烷基磺酸钠5～10份、α‑烯基磺酸钠15～30份、乙氧基化烷基磺酸钠5～10份、OP乳化剂5～10份、黄原胶1～5份。还涉及高温降粘起泡剂，由以下质量百分比的组分组成：十二烷基磺酸钠5～10％、α‑烯基磺酸钠15～30％、乙氧基化烷基磺酸钠5～10％、OP乳化剂5～10％、黄原胶1～5％，余量为水。该高温降粘起泡剂具有降粘和气泡的双重作用，驱油和封堵效率高。本发明还公开了所述高温降粘起泡剂的制备方法，该方法简单容易操作，便于现场实施。

Description

一种高温降粘起泡剂组合物和高温降粘起泡剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高温降粘起泡剂组合物和高温降粘起泡剂及其制备方法，属于稠油开采技术领域。
背景技术
河南稠油油田具有浅、薄、稠、散的特点，油藏埋深浅、储层胶结疏松，原油粘度高、油层厚度薄、地层非均质性严重。其原油脱气原油粘度90-160000mPa·s，特超稠油储量占探明储量的49.8％。稠油热采开发过程中，由于注蒸汽技术本身蒸汽与油水之间的密度差异造成蒸汽指进严重，随着吞吐轮次的增多，储层物性均发生了较大的变化，尤其是在非均质油藏中蒸汽窜流频繁出现甚至加剧、汽窜面积扩大、影响产量较大，严重制约着油田的整体开发水平及效益的提高。
目前主要采取以α-烯基磺酸盐为主体的起泡剂与氮气结合进行调剖，该技术起到了封堵作用，但针对稠油油藏，由于原油粘度较高，需要降低原油粘度，才能使原油在油藏中流动进入井筒，为此研制同时具有调剖和降粘双重作用的化学剂。例如，中国专利(授权公告号CN1140605C)公开了一种热采高温起泡剂，并公开了它由以下重量百分比的组分配制而成：十二烷基磺酸钠：10～12％；石油磺酸钠：15～25％；α-烯丙基磺酸钠：5～7％；磺酸钠：3～8％；氢氧化钠：8～10％；乙醇(95％)：20～35％；水：10～30％。该起泡剂虽然具有耐高温、泡沫半衰期长达5～7小时的优点，但该产品用于稠油时驱油率仅为70％，封堵性能大于10％，其驱油率和封堵性能有待进一步提高。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种高温降粘气泡组合物，该组合物可长期保存，并方便地用于配制高温降粘起泡剂。
本发明的第二个目的是提供一种驱油率和封堵性能高的高温降粘起泡剂。
本发明的第三个目的在于提供一种制备上述高温降粘起泡剂的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种高温降粘起泡组合物，其特征在于，由以下质量份数的组分组成：十二烷基磺酸钠：5～10份、α-烯基磺酸钠：15～30份、乙氧基化烷基磺酸钠5～10份、OP乳化剂：5～10份、黄原胶：1～5份。
乙氧基化烷基磺酸钠，简称AES，其分子式为RO(C2H4O)nSO3Na，其中R为C12烷基；n＝3，该产品在高温下对原油有较好的乳化降粘作用。
OP乳化剂为OP-10型乳化剂，OP-10型乳化剂是烷基苯酚与环氧乙烷的缩合物，其结构式：R-Ph-O(CH2CH2O)10H，OP-10乳化剂具有较好的水溶性。由于该发明要采取水溶复配，因此该产品具有良好的乳化、分散性能，可协助AES加快分散，提高乳化强度。
α-烯基磺酸钠：代号/简称AOS，主要成分为烯基磺酸钠(分子式：RCH＝CH(CH2)n-SO3Na)和羟基烷基磺酸钠(分子式：RCH(OH)(CH2)n-SO3Na)，其中烯基磺酸钠和羟基烷基磺酸钠中的R为C18正烷基，n＝18，α-烯基磺酸钠具有优良的湿润性、良好的起泡力、泡沫稳定性、乳化力；极易溶于水，具极强的钙皂分散力、抗硬水能力；具有良好的生物降解性，配伍性能好，该产品与乙氧基化烷基磺酸钠及OP-10乳化剂能较好的配伍性，能较好的在高温下起泡、且稳定性较好。
黄原胶：黄原胶是由糖类经黄单胞杆菌发酵，产生的胞外微生物多糖。由于他的大分子特殊结构和胶体特性，而具有多种功能，可作为乳化剂、稳定剂、凝胶增稠剂、浸润剂、膜成形剂等。该产品在本发明中能够起到较好的稳泡作用，延长泡沫的半衰期。
本申请的高温降粘起泡组合物在常温下性质稳定，方便运输，可以方便的用于制备高温降粘起泡剂。
一种高温降粘起泡剂，由以下质量百分比的组分组成：十二烷基磺酸钠：5～10％、α-烯基磺酸钠：15～30％、乙氧基化烷基磺酸钠5～10％、OP乳化剂：5～10％、黄原胶：1～5％余量为水。
乙氧基化烷基磺酸钠，简称AES，其分子式为RO(C2H4O)nSO3Na，其中R为C12烷基；n＝3，该产品在高温下对原油有较好的乳化降粘作用。
OP乳化剂为OP-10乳化剂，OP-10乳化剂是烷基苯酚与环氧乙烷的缩合物，其结构式：R-Ph-O(CH2CH2O)10H，OP-10乳化剂具有较好的水溶性。由于该发明要采取水溶复配，因此该产品具有良好的乳化、分散性能，可协助AES加快分散，提高乳化强度。
α-烯基磺酸钠：代号/简称AOS，主要成分为烯基磺酸钠(分子式：RCH＝CH(CH2)n-SO3Na)和羟基烷基磺酸钠(分子式：RCH(OH)(CH2)n-SO3Na)，其中烯基磺酸钠和羟基烷基磺酸钠中的R为C18正烷基，n＝18。
一种优选的高温降粘起泡剂，由以下质量百分比的组分组成：十二烷基磺酸钠：8％、α-烯基磺酸钠：22％、乙氧基化烷基磺酸钠6％、OP乳化剂：6％、黄原胶：1％，余量为水。
上述的十二烷基磺酸钠的有效活性物含量>95％；α-烯基磺酸钠的有效活性物含量>90％；乙氧基化烷基磺酸钠的有效固体含量70％，OP乳化剂要求为CP级(化学纯)；黄原胶的有效固含量>95％。
本发明中十二烷基磺酸钠、α-烯基磺酸钠两种表面活性剂作为起泡剂，其两者在高温下相互促进起泡能力加强；乙氧基化烷基磺酸钠、OP乳化剂两种乳化剂作为降粘剂，该两种成分与十二烷基磺酸钠、α-烯基磺酸钠能够较好的配伍，不发生关联反应，能够较好保持其自有的乳化降粘作用；黄原胶作为稳定剂，可增加泡沫的稳定性，延长泡沫有效期，水作为溶剂，因此该发明中的起泡剂与降粘剂在稳定剂的作用下，协同作用，从而使本发明的高温降粘起泡剂具有起泡和降粘的双重作用。
本发明提供的高温降粘起泡剂既有较好的发泡性能，又有较好的降粘驱油效果。最大特点是该降粘起泡剂在注入油层后，首先进入高渗层，在进入过程中，降低沿途原油粘度；后再注入氮气过程中，与氮气结合产生泡沫，阻止后续蒸汽进入高渗大孔道，扩大蒸汽波及范围，使蒸汽转向进入低渗富油区；随后在放喷转抽期间，部分泡沫消泡后向井筒转移，在转移过程中，又降低了原油粘度，加大原油向井筒的推进速度，通过该剂调剖(泡沫抑制汽窜)兼降粘的综合效应，提高了原油采收率。
本发明还提供了一种上述高温降粘起泡剂的制备方法，包括以下步骤：先将组分量的十二烷基磺酸钠、α-烯基磺酸钠加入水中，充分溶解，再依次加入组分量的乙氧基化烷基磺酸钠、OP乳化剂、黄原胶，搅拌溶解，即得。
为了加快起泡的过程，增加溶解度，所用的水优选为热水。进一步优选为温度为50～60℃的热水。
该制备方法先将起泡剂加入水中充分溶解起泡，在加入降粘剂降低溶液的粘度，最后加入稳定剂，搅拌均匀，制备高温降粘起泡剂，该制备方法操作过程简单合理，设备要求低，可用于现场大量制备。
具体实施方式
以下将对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例1
本实施例的高温降粘起泡组合物，其特征在于，由以下质量份数的组分组成：十二烷基磺酸钠：8份、α-烯基磺酸钠：22份、乙氧基化烷基磺酸钠6份、OP-10乳化剂：6份、黄原胶：1份。
乙氧基化烷基磺酸钠，简称AES，其分子式为RO(C2H4O)nSO3Na，其中R为C12烷基；n＝3。
OP-10乳化剂是烷基苯酚与环氧乙烷的缩合物，其结构式：R-Ph-O(CH2CH2O)10H。
α-烯基磺酸钠：代号/简称AOS，主要成分为烯基磺酸钠(分子式：RCH＝CH(CH2)n-SO3Na)和羟基烷基磺酸钠(分子式：RCH(OH)(CH2)n-SO3Na)，其中烯基磺酸钠和羟基烷基磺酸钠中的R为C18正烷基，n＝18。
本实施例的高温降粘起泡剂，由以下质量百分比的组分组成：十二烷基磺酸钠：8％、α-烯基磺酸钠：22％、乙氧基化烷基磺酸钠6％、OP-10乳化剂：6％、黄原胶：1％，余量为水。
乙氧基化烷基磺酸钠，简称AES，其分子式为RO(C2H4O)nSO3Na，其中R为C12烷基；n＝3。
OP-10乳化剂是烷基苯酚与环氧乙烷的缩合物，其结构式：R-Ph-O(CH2CH2O)10H。
α-烯基磺酸钠：代号/简称AOS，主要成分为烯基磺酸钠(分子式：RCH＝CH(CH2)n-SO3Na)和羟基烷基磺酸钠(分子式：RCH(OH)(CH2)n-SO3Na)，其中烯基磺酸钠和羟基烷基磺酸钠中的R为C18正烷基，n＝18。
本实施例的高温降粘起泡剂的制备方法为：在温度50℃-60℃的57升热水中，均匀加入8千克的十二烷基磺酸钠，22千克的α-烯基磺酸钠，充分溶解后，然后依次分别均匀加入6千克的乙氧基化烷基磺酸钠、6千克的OP-10乳化剂(类型)、1千克的黄原胶，继续用搅拌器搅拌，直至全部溶解均匀，即得。
经测试，本实施例的高温降粘起泡剂的性质：在250℃高温下，发泡体积为600mL，半衰期160min，阻力因子16.4；
将本实施例的高温降粘起泡剂用于现场试验6口井中，其降粘率可达99.17％，驱油效率达89％，措施有效率83.3％，有效期62天，增油350吨。
实施例2
本实施例的高温降粘起泡组合物，其特征在于，由以下质量份数的组分组成：十二烷基磺酸钠：5份、α-烯基磺酸钠：15份、乙氧基化烷基磺酸钠10份、OP-10乳化剂：10份、黄原胶：1份。
乙氧基化烷基磺酸钠，简称AES，其分子式为RO(C2H4O)nSO3Na，其中R为C12烷基；n＝3。
OP-10乳化剂是烷基苯酚与环氧乙烷的缩合物，其结构式：R-Ph-O(CH2CH2O)10H。
α-烯基磺酸钠：代号/简称AOS，主要成分为烯基磺酸钠(分子式：RCH＝CH(CH2)n-SO3Na)和羟基烷基磺酸钠(分子式：RCH(OH)(CH2)n-SO3Na)，其中烯基磺酸钠和羟基烷基磺酸钠中的R为C18正烷基，n＝18。
本实施例的高温降粘起泡剂，由以下质量百分比的组分组成：十二烷基磺酸钠：5％、α-烯基磺酸钠：15％、乙氧基化烷基磺酸钠10％、OP-10乳化剂：10％、黄原胶：1％，余量为水。
氧基化烷基磺酸钠，简称AES，其分子式为RO(C2H4O)nSO3Na，其中R为C12烷基；n＝3。
OP-10乳化剂是烷基苯酚与环氧乙烷的缩合物，其结构式：R-Ph-O(CH2CH2O)10H。
α-烯基磺酸钠：代号/简称AOS，主要成分为烯基磺酸钠(分子式：RCH＝CH(CH2)n-SO3Na)和羟基烷基磺酸钠(分子式：RCH(OH)(CH2)n-SO3Na)，其中烯基磺酸钠和羟基烷基磺酸钠中的R为C18正烷基，n＝18。
本实施例的高温降粘起泡剂的制备方法为：在温度50℃-60℃的59升热水中，均匀加入5千克的十二烷基磺酸钠，15千克的α-烯基磺酸钠，充分溶解后，以此分别均匀加入10千克的乙氧基化烷基磺酸钠、10千克的OP-10乳化剂，1千克的黄原胶，继续用搅拌器搅拌，直至全部溶解均匀，即得。
本实施例的高温降粘起泡剂的性质：在250℃高温下，发泡体积为520mL，半衰期130min，阻力因子13；
将本实施例的高温降粘起泡剂用于现场试验6口井中，其降粘率可达99.55％，驱油效率82％，措施有效率66.7％，有效期49天，累计增油192吨。
实施例3
本实施例的高温降粘起泡组合物，其特征在于，由以下质量份数的组分组成：十二烷基磺酸钠：10份、α-烯基磺酸钠：30份、乙氧基化烷基磺酸钠5份、OP-10乳化剂：5份、黄原胶：5份。
乙氧基化烷基磺酸钠，简称AES，其分子式为RO(C2H4O)nSO3Na，其中R为C12烷基；n＝3。
OP-10乳化剂是烷基苯酚与环氧乙烷的缩合物，其结构式：R-Ph-O(CH2CH2O)10H。
α-烯基磺酸钠：代号/简称AOS，主要成分为烯基磺酸钠(分子式：RCH＝CH(CH2)n-SO3Na)和羟基烷基磺酸钠(分子式：RCH(OH)(CH2)n-SO3Na)，其中烯基磺酸钠和羟基烷基磺酸钠中的R为C18正烷基，n＝18。
本实施例的高温降粘起泡剂，由以下质量百分比的组分组成：十二烷基磺酸钠：10％、α-烯基磺酸钠：30％、乙氧基化烷基磺酸钠5％、OP-10乳化剂：5％、黄原胶：5％，余量为水。
乙氧基化烷基磺酸钠，简称AES，其分子式为RO(C2H4O)nSO3Na，其中R为C12烷基；n＝3。
OP-10乳化剂是烷基苯酚与环氧乙烷的缩合物，其结构式：R-Ph-O(CH2CH2O)10H。
α-烯基磺酸钠：代号/简称AOS，主要成分为烯基磺酸钠(分子式：RCH＝CH(CH2)n-SO3Na)和羟基烷基磺酸钠(分子式：RCH(OH)(CH2)n-SO3Na)，其中烯基磺酸钠和羟基烷基磺酸钠中的R为C18正烷基，n＝18。
本实施例的高温降粘起泡剂的制备方法为：在温度50℃-60℃的45升热水中，均匀加入10千克的十二烷基磺酸钠，30千克的α-烯基磺酸钠，充分溶解后，以此分别均匀加入5千克的乙氧基化烷基磺酸钠、5千克的OP-10乳化剂，5千克的黄原胶，继续用搅拌器搅拌，直至全部溶解均匀，即得。
本实施例的高温降粘起泡剂的性质：在250℃高温下，发泡体积为660mL，半衰期162min，阻力因子16.6；
将本实施例的高温降粘起泡剂用于现场试验6口井中，其降粘率可达83％，驱油效率89％，措施有效率66.7％，有效期51天，累计增油226吨。

Claims (6)

1.一种高温降粘起泡组合物，其特征在于，由以下质量份数的组分组成：十二烷基磺酸钠：5～10份、α-烯基磺酸钠：15～30份、乙氧基化烷基磺酸钠5～10份、OP乳化剂：5～10份、黄原胶：1～5份。
2.一种高温降粘起泡剂，其特征在于，由以下质量百分比的组分组成：十二烷基磺酸钠：5～10％、α-烯基磺酸钠：15～30％、乙氧基化烷基磺酸钠5～10％、OP乳化剂：5～10％、黄原胶：1～5％，余量为水。
3.根据权利要求2所述的高温降粘起泡剂，其特征在于，由以下质量百分比的组分组成：十二烷基磺酸钠：8％、α-烯基磺酸钠：22％、乙氧基化烷基磺酸钠6％、OP乳化剂：6％、黄原胶：1％，余量为水。
4.根据权利要求2或3所述的高温降粘起泡剂，其特征在于，所述的十二烷基磺酸钠的有效活性物含量>95％；α-烯基磺酸钠的有效活性物含量>90％；乙氧基化烷基磺酸钠的有效固体含量>70％，OP乳化剂要求为化学纯；黄原胶的有效固含量>95％。
5.一种权利要求2所述的高温降粘起泡剂的制备方法,其特征在于，包括如下步骤：先将十二烷基磺酸钠、α-烯基磺酸钠加入水中，充分溶解，再依次加入乙氧基化烷基磺酸钠、OP乳化剂、黄原胶，搅拌溶解，即得。
6.根据权利要求5所述的高温降粘起泡剂的制备方法，其特征在于，所述水的温度为50～60℃。
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