CN108559473B - 一种含生物表面活性剂注水井降压增注剂 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种含生物表面活性剂注水井降压增注剂，涉及石油开采助剂技术领域，由按重量份计，原料组分包括：脂肽生物表面活性剂62～71份，两性表面活性剂22～31份，助溶剂3～5份，黏土稳定剂3～5份，防垢剂2～4份。本发明的一种含生物表面活性剂注水井降压增注剂，可以改变润湿性、降低油水界面张力至10‑3mN/m数量级，这样既有利于残余油的启动，又可以降压增注剂对原油造成乳化而引起注水压力升高、有效地降低注水井注水压力，提高欠注井注水能力，同时还能防止粘土膨胀、抑制碳酸钙等碳酸盐沉淀对地层的伤害；同时采用脂肽生物表面活性剂作为生物表面活性剂，具有绿色环保、使用量小、水溶性好、价格低廉等优点。

Description

一种含生物表面活性剂注水井降压增注剂
技术领域
本发明涉及石油开采助剂技术领域，尤其涉及一种含生物表面活性剂注水井降压增注剂。
背景技术
随着能源需求量的不断增加，原油储量的不断减少，低渗油藏的开发地位越来越突出。目前，我国累积探明石油地质储量287亿t，其中低渗透层储量为141亿t，占49.1%。石油资源剩余量799亿t，低渗透量为431亿t，占53.9%。随着油气开发技术的提高，低渗透油藏的开发将成为我国石油开发的主战场。
低渗透油藏黏土矿物含量高、低渗、低孔、微观结构影响强。孔道细小、孔喉作用增强、高比表面等特点直接对流体流动产生明显影响，而且油藏储层黏土矿物发生水敏膨胀，堵塞地层孔道，这样渗透率越低，影响越强，随着注入水不断推进，渗流阻力迅速增加，注入压力升高快，注水量递减快。
注水井注水压力高将会加大地面配注系统的负荷，使注水能耗增加，同时长期高压注水易导致套管损坏。分析注水压力高的原因，除储层黏土矿物发生水敏膨胀导致油层堵塞外，其根本原因是由于低（超低）渗透油藏存在启动压力梯度，注水开发时必须克服这一启动压力梯度，才能建立有效的驱动压差，达到驱油的目的。因此，应尽量降低启动压力和注水井注入压力，解决注水压力高所带来的种种问题。
目前油田上使用的降压增注剂以线性阳离子聚合物和单分子季铵盐类表面活性剂及其复配物为主。这些类型的降压增注剂的吸附作用较弱，有效期较短，降压增注效果有限。
发明内容
本发明对于上述现有技术的不足，提供了一种含生物表面活性剂注水井降压增注剂。
本发明的一种含生物表面活性剂注水井降压增注剂，由按重量份计，原料组分包括：脂肽生物表面活性剂62～71份，两性表面活性剂22～31份，助溶剂3～5份，黏土稳定剂3～5份，防垢剂2～4份。
作为本发明的进一步改进，所述的脂肽生物表面活性剂是由枯草芽孢杆菌ACCC01430发酵制得，含量为1～10g/L。
作为本发明的进一步改进，所述的两性表面活性剂为芥酸酰胺丙基甜菜碱、十八烷基羟基丙基磺基甜菜碱、椰油甲基单乙醇胺、椰油酰胺丙基甜菜碱和椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱中一种或多种组合。
作为本发明的进一步改进，所述的助溶剂为异丙醇、正丁醇和异戊醇中一种或多种组合。
作为本发明的进一步改进，所述的黏土稳定剂为碳酸钾、氯化钾、腐植酸钾中一种或多种组合。
作为本发明的进一步改进，所述的防垢剂为聚甲基丙烯酸和聚丙烯酸中一种或多种组合。
一种含生物表面活性剂注水井降压增注剂的制备方法，如下：
将脂肽生物表面活性剂、两性表面活性剂和助溶剂加到反应釜，缓慢升温到30～45℃持续保温，进行搅拌使其混合均匀；向混合均匀的表面活性剂溶液中加入阻垢剂，搅拌使其溶解并混合均匀；向混合溶液中加入黏土稳定剂，搅拌至混合均匀，即得所述降压增注剂。
上述组分中：脂肽生物表面活性剂与两性表面活性剂在体系中主要是乳化作用，降低界面张力值，本配方体系中，增加了脂肽生物表面活性剂，脂肽生物表面活性剂较两性表面活性剂有更强的乳化效果、更低的界面张力值、更高的溶解度，且成本较低；助溶剂主要提高体系中物质的溶解度，避免堵塞地层；黏土稳定剂在体系中的作用是能有效地吸附在粘土表面，防止水敏性矿物水化膨胀及分散运移而对油气层造成的伤害；防垢剂在体系中的作用是防止地下水中矿化物质钙化，以减少结垢。
其中，脂肽生物表面活性剂是由枯草芽孢杆菌ACCC01430发酵制得，其生产方法见本申请人已确权的专利号为201110343412.1的发明专利《一种提高原油采收率的生物脂肽表面活性剂》。
本发明的一种含生物表面活性剂注水井降压增注剂，可以改变润湿性、降低油水界面张力至10 -3 mN/m 数量级，这样既有利于残余油的启动，又可以降压增注剂对原油造成乳化而引起注水压力升高、有效地降低注水井注水压力，提高欠注井注水能力，同时还能防止粘土膨胀、抑制碳酸钙等碳酸盐沉淀对地层的伤害；同时采用脂肽生物表面活性剂作为生物表面活性剂，具有绿色环保、使用量小、水溶性好、价格低廉等优点。
具体实施方式
实施例1：
本实施例提供一种含生物表面活性剂注水井降压增注剂，以重量份计，其原料组分包括：
脂肽生物表面活性剂62份；
两性表面活性剂31份（芥酸酰胺丙基甜菜碱：十八烷基羟基丙基磺基甜菜碱=1：2）；
助溶剂3份（异丙醇：正丁醇：异戊醇=1：1：1）；
黏土稳定剂3份（碳酸钾：氯化钾=1：2）；
防垢剂2份（聚甲基丙烯酸：）。
将脂肽生物表面活性剂、两性表面活性剂和助溶剂加到反应釜，缓慢升温到30℃持续保温，进行搅拌使其混合均匀；向混合均匀的表面活性剂溶液中加入阻垢剂，搅拌使其溶解并混合均匀；向混合溶液中加入黏土稳定剂，搅拌至混合均匀，即得所述降压增注剂。
使用效果：将上述得到的降压增注剂按0.35％的使用量加入到地层注入水中，然后用高压柱塞泵注入水井中，注水井井口压力下降3.7MPa，注水量增9个百分点。
实施例2：
本实施例提供一种含生物表面活性剂注水井降压增注剂，以重量份计，其原料组分包括：
脂肽生物表面活性剂71份；
两性表面活性剂22份（椰油甲基单乙醇胺：椰油酰胺丙基甜菜碱：椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱=2：1：2）；
助溶剂5份（异丙醇：正丁醇：异戊醇=1：1：1）；
黏土稳定剂5份（碳酸钾：氯化钾=1：2）；
防垢剂3份（聚甲基丙烯酸）。
45℃下制备方法与实施例1相同。
使用效果：按0.30％的量加入到地层注入水中，然后用高压柱塞泵注入水井中，注水井井口压力下降3.0MPa，注水量增8个百分点。
实施例3：
本实施例提供一种含生物表面活性剂注水井降压增注剂，以重量份计，其原料组分包括：
脂肽生物表面活性剂67份；
两性表面活性剂25份（十八烷基羟基丙基磺基甜菜碱：椰油酰胺丙基甜菜碱=1：2）；
助溶剂4份（异丙醇：正丁醇：异戊醇=1：1：1）；
黏土稳定剂3份（碳酸钾：氯化钾=1：2）；
防垢剂4份（聚甲基丙烯酸）；
水50份。
45℃条件下，制备方法与实施例1相同。
使用效果：按0.30％的量加入到地层注入水中，然后用高压柱塞泵注入水井中，注水井井口压力下降3.3MPa，注水量增7个百分点。

Claims (5)

1.一种含生物表面活性剂注水井降压增注剂，由按重量份计，原料组分包括：脂肽生物表面活性剂62～71份，两性表面活性剂22～31份，助溶剂3～5份，黏土稳定剂3～5份，防垢剂2～4份；
所述的脂肽生物表面活性剂是由枯草芽孢杆菌ACCC01430发酵制得，含量为1～10g/L，具体制备方法如下：
A、将斜面固体枯草芽孢杆菌ACCC01430菌种接入摇瓶培养，摇瓶中每500ml培养基接入1环菌种,温度为35±2℃、120转/分震荡培养12～16小时，得到摇瓶菌种；
B、一级发酵培养：将A步骤制得的摇瓶菌种转接入装有培养基的一级发酵罐中，摇瓶菌种与培养基的体积比为1：19～20,在温度为35±2℃、pH6～7.5、通风比1: 0.3～0.5及搅拌速度为100～150转/分的条件下发酵培养10～14小时，得到一级发酵菌种；
C、二级发酵培养：将B步骤制得的一级发酵菌种转接入装有培养基的二级发酵罐中，一级发酵菌种与培养基的体积比为1:10，在温度为35±2℃、pH 6～7.5、通风比1: 0.3～0.5及搅拌速度为100～110转/分的条件下发酵培养10～14小时，得到二级发酵菌种；
D、发酵培养：将C步骤制得的二级发酵菌种转接入装有培养基的三级发酵罐中，二级发酵菌种与培养基的体积比为1：10，在温度为35±2℃、pH 6～7.5、通风比1: 0.3～0.5、搅拌速度为80～100转/分，在菌体处于衰落期进行补料，发酵培养24～26小时，得到脂肽生物表面活性剂；
所述的两性表面活性剂为芥酸酰胺丙基甜菜碱、椰油甲基单乙醇胺、椰油酰胺丙基甜菜碱和椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱中一种或多种任意比例组合。
2.如权利要求1所述的一种含生物表面活性剂注水井降压增注剂，其特征在于助溶剂为异丙醇、正丁醇和异戊醇中一种或多种任意比例组合。
3.如权利要求1所述的一种含生物表面活性剂注水井降压增注剂，其特征在于黏土稳定剂为碳酸钾、氯化钾、腐植酸钾中一种或多种任意比例组合。
4.如权利要求1所述的一种含生物表面活性剂注水井降压增注剂，其特征在于防垢剂为聚甲基丙烯酸和聚丙烯酸中一种或多种任意比例组合。
5.如权利要求1所述的一种含生物表面活性剂注水井降压增注剂的制备方法，如下：
将脂肽生物表面活性剂、两性表面活性剂和助溶剂加到反应釜，缓慢升温到30～45℃持续保温，进行搅拌使其混合均匀；向混合均匀的表面活性剂溶液中加入阻垢剂，搅拌使其溶解并混合均匀；向混合溶液中加入黏土稳定剂，搅拌至混合均匀，即得所述降压增注剂。
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