CN109401746B - 乳液自分散相渗调节剂及制备方法 - Google Patents

乳液自分散相渗调节剂及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种乳液自分散相渗调节剂，其包含油溶性分散剂与水溶性分散剂，其中油溶性分散剂与水溶性分散剂的体积比为1:9‑9:1；其中所述油溶性分散剂，由以下组分构成：基于100重量份的油溶性分散剂计，丙烯酸十八酯20‑35份、丙烯酸1‑5份、醋酸乙烯酯10‑18份、苯乙烯5‑12份，马来酸酐二丁酯10‑20份，余量为溶剂油；所述水溶性分散剂，由以下组分构成：基于100重量份的水溶性分散剂计，水溶性阴离子表面活性剂15‑30份、水溶性非离子表面活性剂10‑25份、无水乙醇5‑12份，余量为去离子水。本发明还涉及所述乳液自分散相渗调节剂的制备方法。

Description

乳液自分散相渗调节剂及制备方法
技术领域
本发明涉及一种乳液自分散相渗调节剂及制备方法。
背景技术
目前国内老油田，三大矛盾突出，平面水淹严重，不吸水小层数达到25％左右，不吸水厚度约20％左右，层内水淹厚度只有30％。整装油田在进入中高含水期后，采取放大注采压差和提高注入倍数的方法来提高波及系数和洗油效率，如细分、加密调整、流场重建、井网重组、层系重组、强化注采、化学驱采油等，在低油价下，其经济效益差，可行性比较小。为此，仍需研发投入小、见效快、大幅度提高采油速度、控水稳油、调节油相渗透率的低成本技术，满足油田后续注水开发油藏中高含水后期提高采收率的需要。
为解决上述技术问题，需要继续研发新的采油助剂以增加油井产量，提高油藏最终采收率。
发明内容
本发明提供了一种乳液自分散相渗调节剂，其包含油溶性分散剂与水溶性分散剂，其中油溶性分散剂与水溶性分散剂的体积比为1:9-9:1；
其中所述油溶性分散剂，由以下组分构成：基于100重量份的油溶性分散剂计，丙烯酸烷基酯20-35份、丙烯酸1-5份、醋酸乙烯酯10-18份、苯乙烯5-12份、马来酸酐二丁酯10-20份，余量为溶剂油；
所述水溶性分散剂，由以下组分构成：基于100重量份的水溶性分散剂计，水溶性阴离子表面活性剂15-30份、水溶性非离子表面活性剂10-25份、无水乙醇5-12份，余量为去离子水。
本发明还提供了所述的乳液自分散相渗调节剂的制备方法，其包括以下步骤：
(1)制备油溶性分散剂，其包括：
(1-1)将所述油溶性分散剂的组分混合均匀并控制温度在3-8℃；
(1-2)通氮气，除去上述溶液中的氧气；
(1-3)加入油溶性引发剂，控制温度3-8℃，常压下引发进行聚合反应；然后逐步升温至90-95℃，继续反应，得到油溶性分散剂；
(2)制备水溶性分散剂：将所述水溶性分散剂的各组分混合均匀，得到水溶性分散剂；
(3)将油溶性分散剂和水溶性分散剂，基于油藏水含量，按照比例混合。
本发明的乳液自分散相渗调节剂兼具分散原油，提高油相渗透率的作用，能够使原油组分分散为小液滴，能够有效解决油层油类堵塞问题。其具有适用性强，调节能力强，安全可靠，现场实施简单，用量少等优特点；能够有效辅助现有各种堵水调剖、吞吐、酸化压裂增产等各种增产措施，大幅降低开采成本，延长油井生产周期，增加油井产量，提高油藏最终采收率。
具体实施方式
本发明提供了一种乳液自分散相渗调节剂，其包含油溶性分散剂与水溶性分散剂，其中油溶性分散剂与水溶性分散剂的体积比为1:9-9:1；
其中所述油溶性分散剂，由以下组分构成：基于100重量份的油溶性分散剂计，丙烯酸烷基酯(例如，丙烯酸十二至十八酯)20-35份、丙烯酸1-5份、醋酸乙烯酯10-18份、苯乙烯5-12份、马来酸酐二丁酯10-20份，余量为溶剂油；
所述水溶性分散剂，由以下组分构成：基于100重量份的水溶性分散剂计，水溶性阴离子表面活性剂15-30份、水溶性非离子表面活性剂10-25份、无水乙醇5-12份，余量为去离子水。
在一个优选的实施方案中，油溶性分散剂与水溶性分散剂比例是指体积比1：9-9：1，该比例视具体油藏定，为保证效果，有效利用药剂，降低成本，对含水量高的油藏，采用水溶性分散剂占优的比例；而对含水量低的油藏，采用油溶性分散剂占优的比例。
对于含水85％，优选90％以上的油藏，水溶性分散剂：油溶性分散剂为6-9:1，优选8-9:1，特别是9:1；
对于含水小于15％，优选小于10％的油藏，水溶性分散剂：油溶性分散剂为1-4:9，优选1-2:9，特别是1:9。
在一个实施方案中，对于含水90％以上的油藏，采用水溶性分散剂占优的水溶性分散剂：油溶性分散剂为9：1的比例；对于含水小于10％的油藏采用水溶性分散剂：油溶性分散剂为1：9的比例的配比；中间主要根据具体含水情况油藏性质定。例如含水50％左右的油藏，采用水溶性分散剂：油溶性分散剂为1：1的乳液自分散相渗调节剂。
在一个优选的实施方案中，所述油溶性分散剂，由以下组分构成：基于100重量份的油溶性分散剂计，丙烯酸烷基酯20-30份、丙烯酸1-3份、醋酸乙烯酯10-15份、苯乙烯5-10份、马来酸酐二丁酯10-15份，余量为溶剂油；
所述水溶性分散剂，由以下组分构成：基于100重量份的水溶性分散剂计，水溶性阴离子表面活性剂15-25份、水溶性非离子表面活性剂10-20份、无水乙醇5-8份，余量为去离子水。
水溶性分散剂中的无水乙醇主要为加快或促进水溶性阴离子表面活性剂的溶解。
在一个优选的实施方案中，乳液自分散相渗调节剂还包含用于引发所述油溶性分散剂反应的油溶性引发剂，基于所述油溶性分散剂重量计，其用量为0.1-0.5重量％；所用的油溶性引发剂为偶氮类油溶性引发剂，例如为过氧化苯甲酰过氧化物或偶氮二异丁腈。
在一个优选的实施方案中，水溶性阴离子表面活性剂烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠，例如十烷基至十六烷基硫酸钠、十烷基至十六烷基苯磺酸钠。
在一个优选的实施方案中，水溶性非离子表面活性剂为以烷基酚(烷基为C6-C12，优选C8-C10的烷基，例如辛基、壬基等)为聚合头的不同环氧烷(优选环氧乙烷和环氧丙烷)链节的非离子聚醚；例如辛基酚聚氧乙烯醚-10(OP-10)或辛基酚聚氧乙烯醚-12(OP-12)。
在一个优选的实施方案中，溶剂油可为100号、150号、180号、200号、300号溶剂油。优选地，溶剂油使用前采用酸碱洗涤，再用白土精制方法精制处理。
本发明还提供所述的乳液自分散相渗调节剂的制备方法，其包括以下步骤：
(1)制备油溶性分散剂，其包括：
(1-1)将所述油溶性分散剂的组分混合均匀并控制温度在3-8℃；
(1-2)通氮气，除去上述溶液中的氧气；
(1-3)加入油溶性引发剂，控制温度3-8℃，常压下引发进行聚合反应；然后逐步升温至90-95℃，继续反应，得到油溶性分散剂；
(2)制备水溶性分散剂：将所述水溶性分散剂的各组分混合均匀，得到水溶性分散剂；
(3)将油溶性分散剂和水溶性分散剂，基于油藏水含量，按照比例混合。
在一个优选的实施方案中，所述的制备方法，其中步骤(1-3)常压下引发进行聚合反应25-45分钟；然后在2-3小时内逐步升温至90-95℃，继续反应1.5-2小时，得到油溶性分散剂。
在一个优选的实施方案中，所用的油溶性分散剂，基于其100重量份计，包括：丙烯酸十八酯20-35重量份、丙烯酸1-3重量份、醋酸乙烯酯10-15重量份、苯乙烯5-10重量份，马来酸酐二丁酯10-20重量份，余量为溶剂油。将其在通氮气条件下，在油溶性引发剂引发下，在温度5-90℃的控温范围内聚合加工而成。具体的，制备如下：(1)将单体丙烯酸十八酯、丙烯酸、醋酸乙烯酯、苯乙烯，马来酸酐二丁酯的及溶剂油水依次加入反应釜，搅拌均匀；(2)控温5℃；(3)通氮气搅拌30min，除去溶液中的氧气；(4)加入质量百分比含量0.2％-0.4％的油溶性引发剂，控制温度5℃、常压下引发进行聚合反应30分钟，然后逐步升温在2-3小时内升高到90℃，再反应1.5-2小时，得到油溶性分散剂。
本发明的用于提高采收率的乳液自分散相渗调节剂，该技术投入小、见效快、大幅度提高采油速度、控水稳油、调节油相渗透率的低成本技术，满足油田后续注水开发油藏中高含水后期提高采收率的需要。
本发明的乳液自分散相渗调节剂的分散性是指在2％乳液自分散相渗调节剂的水溶液中，滴入一滴粘度在200-1000mPa.s的油滴(其中沥青质、胶质、蜡含量对结果无影响)，在室温下，60分钟内油滴即可在乳液自分散相渗调节剂溶液的作用下，可使油滴分散为半径小于0.5mm的小油滴。可见本发明的调节剂具有好的分散性。也可用粘度大于1000mPa.s的油进行实验，可加热到一定温度粘度降到1000以下时，并在此温度下同样适用。
本发明的乳液自分散相渗调节剂的相渗调节作用是指使用5％的乳液自分散相渗调节剂在与原油比例为1：1的比例下，在温度为室温下，可提高粘度为1000-2000mPa.s的原油(其中沥青质、胶质、蜡含量对结果无影响)在渗透率1000-3000mD的填砂岩芯管的渗透率60％以上，其中填砂岩芯管所用砂子为分级河砂，填砂岩芯管为在填砂管两端放一层100目的不锈钢滤砂网，两端封口用60-80目的河砂且厚度为2-3cm左右，主体用120-160目的河砂。可见，本发明的调节剂具有好的相渗调节作用。也可用粘度大于2000mPa.s的油进行实验，可加热到一定温度粘度降到2000以下，且在此温度下同样适用。
实施例1
乳液自分散相渗调节剂的制备：
(1)1吨油溶性分散剂的合成：将丙烯酸十八酯210公斤、丙烯酸20公斤、醋酸乙烯酯110公斤、苯乙烯60公斤，马来酸酐二丁酯100公斤加入反应釜中，其余为180号(精制)芳烃溶剂油，将其混合均匀；通氮气30分钟，然后控制温度为5℃；搅拌30min，15分钟加完加入2公斤的过氧化苯甲酰，搅拌30分钟然后逐渐升温，在2.5小时内升高到90℃，控制温度为90℃反应1.5小时，得到油溶性分散剂；
(2)1吨水溶性分散剂的合成：将200公斤十烷基硫酸钠加入反应釜，然后加入50公斤无水乙醇、150公斤OP-10搅拌均匀，其余为去离子水，搅拌均匀后即得水溶性分散剂；
(3)将步骤(1)和(2)中合成的产品按1：1混合即得乳液自分散相渗调节剂，该比例的乳液自分散相渗调节剂适合含水45-55：，特别是50％左右的油藏用。
实施例2
(1)1吨油溶性分散剂的合成：将丙烯酸十八酯200公斤、丙烯酸10公斤、醋酸乙烯酯100公斤、苯乙烯50公斤，马来酸酐二丁酯140公斤加入反应釜中，其余为200号(精制)溶剂油，将其混合均匀；通氮气30分钟，然后控制温度为5℃；搅拌30min，15分钟加完加入2公斤的过氧化苯甲酰，搅拌30分钟然后逐渐升温，在3小时内升高到90℃，控制温度为90℃反应2小时，得到油溶性分散剂；
(2)1吨水溶性分散剂的合成：将250公斤十四烷基硫酸钠加入反应釜然后加入40公斤无水乙醇、100公斤OP-12聚醚搅拌均匀，其余为去离子水搅拌均匀后即得水溶性分散剂。
(3)步骤(1)和(2)中合成的产品1：9混合即得乳液自分散相渗调节剂此配方适合含水90％以上的油藏使用。
实施例3
(1)1吨油溶性分散剂的合成：将丙烯酸十八酯240公斤、丙烯酸20公斤、醋酸乙烯酯110公斤、苯乙烯60公斤，马来酸酐二丁酯120公斤加入反应釜中，其余为200号(精制)溶剂油，将其混合均匀；通氮气30分钟，然后控制温度为5℃；搅拌30min，15分钟加完加入2公斤的过氧化苯甲酰，搅拌30分钟然后逐渐升温，在3小时内升高到90℃，控制温度为90℃反应2小时，得到油溶性分散剂；
(2)1吨水溶性分散剂的合成：将250公斤十四烷基硫酸钠加入反应釜然后加入40公斤无水乙醇、100公斤OP-12聚醚搅拌均匀，其余为去离子水搅拌均匀后即得水溶性分散剂。
(3)步骤(1)和(2)中合成的产品9：1混合即得乳液自分散相渗调节剂，此配方适合含水10％以下的油藏使用。
(4)乳液自分散相渗调节剂在实际应用中，配成溶液使用,用泵打入地层。实际应用中具体根据实际投入成本、达到的效果、经济效益需要调节。一般1％-5％投入产出比效果在1:2以上效益最佳。
在实际应用中，本发明的乳液自分散相渗调节剂配成所需浓度的溶液使用，并用泵打入地层。通常所需的浓度根据实际投入成本、达到的效果、经济效益调节；根据实际油藏状况，以投入产出比在1:2为基础，采用1-5质量％的乳液自分散相渗调节剂的溶液使用。

Claims (10)

1.一种乳液自分散相渗调节剂，其包含油溶性分散剂与水溶性分散剂，其中油溶性分散剂与水溶性分散剂的体积比为1:9-9:1；
其中所述油溶性分散剂，由以下组分构成：基于100重量份的油溶性分散剂计，丙烯酸十八酯20-35重量份、丙烯酸1-3重量份、醋酸乙烯酯10-15重量份、苯乙烯5-10重量份，马来酸酐二丁酯10-20重量份，余量为溶剂油；其中乳液自分散相渗调节剂还包含用于引发所述油溶性分散剂反应的油溶性引发剂，基于所述油溶性分散剂重量计，其用量为 0.1-0.5重量％；所用的油溶性引发剂为偶氮类油溶性引发剂；
所述水溶性分散剂，由以下组分构成：基于100重量份的水溶性分散剂计，水溶性阴离子表面活性剂15-30份、水溶性非离子表面活性剂10-25份、无水乙醇5-12份，余量为去离子水；其中水溶性阴离子表面活性剂为十烷基至十六烷基硫酸钠或十烷基至十六烷基苯磺酸钠；水溶性非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚-10或辛基酚聚氧乙烯醚-12；
所述的乳液自分散相渗调节剂的制备方法，其包括以下步骤：
(1)制备油溶性分散剂，其包括：
(1-1)将所述油溶性分散剂的组分混合均匀并控制温度在3-8℃；
(1-2)通氮气，除去上述溶液中的氧气；
(1-3)加入油溶性引发剂，控制温度3-8℃，常压下引发进行聚合反应；然后逐步升温至90-95℃，继续反应，得到油溶性分散剂；
(2)制备水溶性分散剂：将所述水溶性分散剂的各组分混合均匀，得到水溶性分散剂；
(3)将油溶性分散剂和水溶性分散剂，基于油藏水含量，按照所述体积比混合。
2.权利要求1所述的乳液自分散相渗调节剂，其中对于含水85％以上的油藏，水溶性分散剂：油溶性分散剂为6-9:1；
对于含水小于15％的油藏，水溶性分散剂：油溶性分散剂为1-4:9。
3.权利要求2所述的乳液自分散相渗调节剂，其中对于含水90％以上的油藏，水溶性分散剂：油溶性分散剂为6-9:1。
4.权利要求3所述的乳液自分散相渗调节剂，其中水溶性分散剂：油溶性分散剂为8-9:1。
5.权利要求2所述的乳液自分散相渗调节剂，其中对于含水小于10％的油藏，水溶性分散剂：油溶性分散剂为1-4:9。
6.权利要求5所述的乳液自分散相渗调节剂，其中水溶性分散剂：油溶性分散剂为1-2:9。
7.权利要求1所述的乳液自分散相渗调节剂，其中所述水溶性分散剂，由以下组分构成：基于100重量份的水溶性分散剂计，水溶性阴离子表面活性剂15-25份、水溶性非离子表面活性剂10-20份、无水乙醇5-8份，余量为去离子水。
8.权利要求1所述的乳液自分散相渗调节剂，其中所用的油溶性引发剂为偶氮二异丁腈。
9.权利要求1所述的乳液自分散相渗调节剂，其中溶剂油可为100号、150号、180号、200号、300号溶剂油。
10.权利要求1所述的乳液自分散相渗调节剂，其中步骤(1-3)常压下引发进行聚合反应25-45分钟；然后在2-3小时内逐步升温至90-95℃，继续反应1.5-2小时，得到油溶性分散剂。
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