CN108018034A

CN108018034A - 一种无碱二元复合驱油体系及其制备方法

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Publication number: CN108018034A
Application number: CN201711251567.6A
Authority: CN
Inventors: 孔瑞蕾; 徐青林; 莫衍志; 闻迪; 姚琳
Original assignee: Henan Permanent Dimerization Work LLC; Beijing Hengju Chemical Group Co Ltd
Current assignee: Henan Permanent Dimerization Work LLC; Beijing Hengju Chemical Group Co Ltd; BEIJING HENGJU CHEMICAL GROUP CORP
Priority date: 2017-12-01
Filing date: 2017-12-01
Publication date: 2018-05-11
Anticipated expiration: 2037-12-01
Also published as: CN108018034B

Abstract

本发明涉及一种无碱二元复合驱油体系，按重量份计，包括以下组分：烷基苯磺酸盐20～40份、表面活性剂5～20份，高分子改性剂0.5～5份、降粘剂0.5～5份、添加剂0.5～5份及水25～75份。本发明所述的无碱二元复合驱油体系中各组分相互配伍作用，有理想的协同效果；所述体系中无碱，克服了碱降低聚合物粘弹性，以及碱所形成的碱垢破坏地层结构和卡泵洗井作业问题，既符合环保要求，又降低了生产成本。

Description

一种无碱二元复合驱油体系及其制备方法

技术领域

本发明涉及石油三采强化采油，具体涉及一种适用于原油开采的无碱二元复合驱油体系及其制备方法。

背景技术

地下原油经过一次、二次开采后，仍有40％以上原油滞留在地层中，若地层条件不理想，一次、二次采油后甚至还有80％的原油残留在地层中。目前，我国主要油田已进入高含水期，地下原油处于不连续的分散状态，其驱油技术主要利用碱、聚合物和表面活性剂协同效应达到增油降水效果，提高原油采收率。

碱/表面活性剂/聚合物三元复合驱驱油体系虽然能够大幅度提高原油采收率，但大规模的工业化应用过程中也伴随着一些问题：1、碱的使用会引起多价离子沉淀、岩石矿物溶蚀，从而破坏油层和油井的结构，严重损坏地层，而且每隔10-15天清洗一次泵桶，增加了采油成本；2、碱的存在不仅会增加聚合物使用量，还会降低聚合物的粘弹性，尤其是聚合物弹性；3、碱的使用还会导致采出液为粘度较高的W/O型乳化液，既影响了油井产能，又增加了破乳难度。

随着三元复合物驱油带来问题的日益明显，无碱二元驱已经成为三次采油的热点与重点。目前市面上多用的无碱二元驱采油用表活剂主要是以石油磺酸盐为主剂，与其他表活剂的复配体系，但是常用石油磺酸盐表面活性剂存在的以下问题：1、适应性差：现场试验证明，即使用于同一油田，不同区块所用表面活性剂组分均不同，需要随时调整表面活性剂配方，使表面活性剂组分适应原油组分，这使得产品不易规模化、商品化，且石油磺酸盐抗盐性差，不适合高矿化度油藏条件；尤其是稠油条件。2、溶解性差：产品溶解性差，需要借助大量低碳醇/醚助溶剂分散溶解，这导致产品闪点低，配套地面工程复杂，投资运营幅度大；3、稳定性差：由于所用原料大都是石化产品副产物，使得原料组分复杂，波动大，导致最终表面活性剂产品性能稳定性差；4、配伍性差：有些不能单剂使用，需要增效剂，或对配伍的聚合物和碱有选择性，配伍范围较窄，协同作用不理想；5、性价比低：达到较宽范围超低界面张力，需要较高的使用量，且适应性差，抗吸附性差，导致其性价比低。

发明内容

基于上述背景技术，针对碱/表面活性剂/聚合物三元复合物驱油用表面活性剂种种弊端以及常用石油磺酸盐表面活性剂的诸多问题；本发明的目的在于提供一种以烷基苯磺酸盐为主的专用于无碱二元复合驱油体系，以充分发挥表面活性剂的强乳化性，同时体系界面张力又能保持在超低状态。

所述无碱二元复合驱油体系，按重量份计，包括以下组分：烷基苯磺酸盐20～40份、表面活性剂5～20份，高分子改性剂0.5～5份、降粘剂0.5～5份、添加剂0.5～5份及水25～75份。

所述重量份为μg，mg，g，kg等本领域公知的重量单位，或为其倍数，如1/100，1/10，10倍，100倍等。

优选地，所有无碱二元复合驱油体系，按重量份计，烷基苯磺酸盐30～35份、表面活性剂5～15份，高分子改性剂1～2份、降粘剂1～2份、添加剂1～2份及水50～60份。

更优选地，所述无碱二元复合驱油体系，按重量份计，烷基苯磺酸盐30～35份、表面活性剂5～15份，高分子改性剂1份、降粘剂1份、添加剂1～2份及水50～60份。

本发明进一步提出的，所述烷基苯磺酸盐为碳原子为C₁₄-C₂₀的钠盐、铵盐或钾盐，优选为铵盐。

所述烷基苯磺酸盐由苯其衍生物与C₁₂-C₂₀的a-烯烃烷基化反应生成；

所述苯其衍生物包括甲苯、二甲苯及乙苯；

所述烷基苯磺酸盐的原料烷基苯为工业合成产品，其结构明确，成分稳定；使得制备的烷基苯磺酸盐组成和性能稳定，这不同于常规的重烷基苯磺酸盐，其所用原料重烷基苯为石化产业副产品，结构不明确，成分复杂，所制得重烷基苯磺酸盐组成和性能也不稳定。

本发明进一步提出的，所述表面活性剂选自非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性表面活性剂中的一种多种。

其中，所述非离子表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚乙二醇酯、多元醇酯、烷醇酰胺及其聚氧乙烯醚中一种或多种；

所述阴离子表面活性剂选自烷基硫酸钠、烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、石油磺酸盐、木质素磺酸盐、脂肪酸烷基脂、a-烯烃磺酸盐中一种或多种；

所述两性表面活性剂为氨基酸型两性表面活性剂或甜菜碱型表面活性剂。

本发明进一步提出的，所述高分子改性剂选自聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素钠、甲基纤维素M20、山梨醇、木糖、还原胶、明胶、可溶性淀粉中的一种或多种。

本发明进一步提出的，所述降粘剂选自非离子-羧酸盐型、非离子-硫酸酯盐型、非离子-磷酸酯盐型、非离子-磺酸盐型、月桂基胺基聚氧乙烯醚磷酸酯中一种或多种。

其中，非离子-羧酸盐型，如椰油基聚氧乙烯醚羧酸盐；非离子-硫酸酯盐型，如脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐AES；非离子-磷酸酯盐型，如脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐；非离子-磺酸盐型，如脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐。

本发明进一步提出的，所述添加剂选自乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、二乙二醇丁醚中的一种或多种。

本发明所采用的水为常规使用的水，可为清水或回注污水。

本发明最优方案，所述无碱二元复合驱油体系，按重量份计，包括以下组分：烷基苯磺酸盐30～35份、石油磺酸盐5～15份、甲基纤维素钠1～2份、非离子-羧酸盐型降粘剂1～2份、异丙醇1～2份及水50～60份。

本发明的第二目的在于，提供一种上述无碱二元复合驱油体系的制备方法，将各组分加入反应器中，常温条件下，以20～50r/min的转速搅拌0.5～1h，即得。

本发明至少具有以下优点和积极效果：

1、本发明所述的无碱二元复合驱油体系中无碱，由此克服了碱降低聚合物粘弹性，以及碱所形成的碱垢破坏地层结构和卡泵洗井作业问题，既符合环保要求，又降低了生产成本；

2、本发明所配套使用的聚合物、高分子改性剂均为工业化生产的精细化学品，原料易得；

3、本发明所述的无碱二元复合驱油体系中各组分相互配伍作用，吸附性低，有理想的协同效果。所述无碱二元复合驱油体系具有很好的抗盐耐温性能，在温度为30-85℃、矿化度为1000-30000mg/L的条件下，可与不同油田原油形成10^-3mN/m超低界面张力。

附图说明

图1为实施例1、2所述无碱二元复合驱油体系的界面张力图；

图2为实施例3所述无碱二元复合驱油体系的界面张力图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

以下实施例中采用的试剂均有市售获得。

烷基苯磺酸盐北京恒聚化工集团有限公司生产

a烯烃磺酸盐为北京恒聚化工集团有限公司生产

其它均为市售工业产品。

实验例中体系配制如下：

原油：密度为0.8～0.98g/cm³。

矿化度：1000～30000mg/L。

温度：30～85℃。

测定油水界面体系：

实施例1～6所述驱油剂的用量为：0.1％浓度

聚丙烯酰胺用量：1000ppm～1500ppm

原油：检测量

实施例1

本实施例提供一种无碱二元复合驱油体系，按重量份计，由如下组分组成：

实施例2

实施例3

实施例4

实施例5

实施例6

实施例7

实施例8～16

本实施例为实施例1～8所述无碱二元复合驱油体系的制备方法，具体为：将各组分加入反应器中，常温条件下，以20-50r/min转速搅拌0.5～1h，即得。

对比例1

本对比例提供一种无碱二元复合驱油体系，按重量份计，由如下组分组成：

对比例2

对比例3

实验例1界面张力实验检测

1、在温度30～85℃、矿化度1000－30000mg/L，使用TX－500C界面张力仪，在旋转速度5000转/分钟条件下，根据《SY/T5370-1999表面及界面张力测定方法及评价标准》，检测实施例1和实施例2所述的无碱二元复合驱油体系，测得界面张力为(0.1～3)X10^－3mN/m。界面张力活性图见图1。

2、国内某油田动态界面张力结果：温度53℃、矿化度5300mg/L，使用TX－500C界面张力仪，在旋转速度5000转/分钟条件下，根据《SY/T5370-1999表面及界面张力测定方法及评价标准》，检测实施例3所述的无碱二元复合驱油体系测得界面张力图见图2。

实验例2粘度测试

检测实施例1所述二元复合驱油体系在温度30－85℃、矿化度1000－30000mg/L，使用Brookfield DV-III型粘度计(UL接头)，在6转/分钟条件下，测得粘度15～30mPa.s。

实验例3

实施例1～8和对比例1～3配制的二元复合驱油体系吸附量与其它油田表面活性剂吸附量对比，如下表：

表：各表活剂配制的二元复合驱油体系吸附量统计表

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种无碱二元复合驱油体系，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：烷基苯磺酸盐20～40份、表面活性剂5～20份，高分子改性剂0.5～5份、降粘剂0.5～5份、添加剂0.5～5份及水25～75份。

2.根据权利要求1所述的无碱二元复合驱油体系，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：烷基苯磺酸盐30～35份、表面活性剂5～15份、高分子改性剂1～2份、降粘剂1～2份、添加剂1～2份及水50～60份。

3.根据权利要求1或2所述的无碱二元复合驱油体系，其特征在于，所述烷基苯磺酸盐为碳原子为C₁₄-C₂₀的钠盐、铵盐或钾盐；

优选地，所述烷基苯磺酸盐由苯其衍生物与C₁₂-C₂₀的a-烯烃烷基化反应生成。

4.根据权利要求1～3任一所述的无碱二元复合驱油体系，其特征在于，所述表面活性剂选自非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性表面活性剂中的一种多种。

5.根据权利要求4所述的无碱二元复合驱油体系，其特征在于，所述非离子表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚乙二醇酯、多元醇酯、烷醇酰胺及其聚氧乙烯醚中一种或多种；

和/或，所述阴离子表面活性剂选自烷基硫酸钠、烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、石油磺酸盐、木质素磺酸盐、脂肪酸烷基脂、a-烯烃磺酸盐中一种或多种；

和/或，所述两性表面活性剂为氨基酸型两性表面活性剂或甜菜碱型表面活性剂。

6.根据权利要求1～5任一所述的无碱二元复合驱油体系，其特征在于，所述高分子改性剂选自聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素钠、甲基纤维素M20、山梨醇、木糖、还原胶、明胶、可溶性淀粉中的一种或多种。

7.根据权利要求1～6任一所述的无碱二元复合驱油体系，其特征在于，所述降粘剂选自非离子-羧酸盐型、非离子-硫酸酯盐型、非离子-磷酸酯盐型和非离子-磺酸盐型、月桂基胺基聚氧乙烯醚磷酸酯中一种或多种。

8.根据权利要求1～7任一所述的无碱二元复合驱油体系，其特征在于，所述添加剂选自乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、二乙二醇丁醚中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的无碱二元复合驱油体系，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：烷基苯磺酸盐30～35份、石油磺酸盐5～15份、甲基纤维素钠1～2份、非离子-羧酸盐型降粘剂1～2份、异丙醇1～2份及水50～60份。

10.权利要求1～9任一所述的无碱二元复合驱油体系的制备方法，其特征在于，将各组分加入反应器中，常温条件下，以20～50r/min转速搅拌0.5～1h，即得。