CN109722232A

CN109722232A - 一种用于海上油田的非均相海水速溶粘弹性驱油体系、其制备方法及应用

Info

Publication number: CN109722232A
Application number: CN201811576276.9A
Authority: CN
Inventors: 吕晓华; 刘正正; 杨力生; 李二晓; 贾贝
Original assignee: Henan Zhengjia Energy Environmental Protection Co Ltd
Current assignee: Henan Zhengjia Energy Environmental Protection Co Ltd
Priority date: 2018-12-22
Filing date: 2018-12-22
Publication date: 2019-05-07

Abstract

本发明公开了一种用于海上油田的非均相海水速溶粘弹性驱油体系、其制备方法及应用，是由海水速溶聚合物溶液与粘弹性颗粒驱油剂溶液复配形成。本发明形成的驱油体系在海上油田应用时，所述海水速溶聚合物溶液与粘弹性颗粒驱油剂溶液按照0.1‑0.3%的浓度百分比等体积复配。本发明配制方便、施工便捷，将0.1‑0.3%的海水速溶聚合物溶液与0.1‑0.3%的粘弹性颗粒驱油剂溶液按浓度百分比等体积配比使用，能够解决海上油田海水高盐、高矿化度对驱油剂降解及配液、注入困难的问题。本发明驱油体系在海上油田应用实例表明，驱油体系增油降水效果明显，是一种适合海上油田应用的高效驱油体系，适合推广应用。

Description

一种用于海上油田的非均相海水速溶粘弹性驱油体系、其制备方法及应用

技术领域

本发明涉及石油企业在海上油田采油用驱油剂，尤其是涉及一种用于海上油田的非均相海水速溶粘弹性驱油体系、其制备方法及应用。

背景技术

海上油田的开发受到油藏与海洋环境的双重影响，海上油田水驱平均采收率在20％左右，相对陆地类似油田近40％的采收率还有较大差距，开采潜力巨大。渤海油田是目前中国海上最大的油田，大多面临高矿化度、高温、高原油粘度等复杂油藏条件，急需海上油田提高采收率高效驱油剂。本发明研发出一种适用于海上油田的非均相海水速溶粘弹性驱油体系，能够解决海上油田开发的技术难题。

发明内容

本发明为满足海上油田开发需要，针对海水高盐、高矿化度对驱油剂降解及配液、注入困难的问题，提供一种用于海上油田的非均相海水速溶粘弹性驱油体系，同时还提供了非均相海水速溶粘弹性驱油体系的制备方法。

基于上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于海上油田的非均相海水速溶粘弹性驱油体系，由海水速溶聚合物溶液与粘弹性颗粒驱油剂溶液分别按照0.1-0.3wt％的浓度百分比等体积复配形成。

优选，海水速溶聚合物溶液与粘弹性颗粒驱油剂溶液的浓度为0.15wt％。

海水速溶聚合物在分子结构上赋予聚合物微嵌段结构，增加抗盐性能；在分子间引入 AMPS基团，提高聚合物长期稳定性和耐盐性，AMPS引入可以大幅度减少二价离子对羧酸根影响，提高了耐盐性及稳定性。AMPS的结构如下：

本发明中的海水速溶聚合物优选采用河南正佳能源环保股份有限公司生产的海水速溶聚合物ZJHP，海水速溶聚合物ZJHP制备时是以丙烯酸、丙烯酰胺和AMPS为原料，丙烯酸、丙烯酰胺和AMPS的质量比为1:1:2，采用后水解工艺制得的丙烯酸、丙烯酰胺和AMPS的共聚物。合成过程中丙烯酸含量少，产品结构支化现象少，线性度较高，大量丙烯酸参与聚合的共聚产品分子结构枝化程度较高，这使得聚合物可以更好地发挥驱油作用。

进一步地，所述海水速溶聚合物固含量90％，水解度17％，分子量2×10⁷，粘弹性颗粒驱油剂粒径范围50nm～5000μm，粒径符合率90％以上，有效含量89.0％以上。本申请中的粘弹性颗粒驱油剂可采用CN201310663213.8中所公开的耐温、耐盐的纳米驱油剂。

粘弹性颗粒驱油剂通过不同的聚合方法(乳液法、分散法、悬浮法等)，生产出初始粒径为纳米级、微米级的系列产品，粒径范围从50nm～5000μm，可针对不同油藏条件进行选择。粘弹性颗粒驱油剂耐高温，吸水溶胀，在多孔介质中可发生形变、运移、堵塞大孔道，具有深部液流转向、提高波及体积的作用。

上述用于海上油田的非均相海水速溶粘弹性驱油体系的制备方法，包括如下步骤：

(1)按照步骤制备海水速溶聚合物溶液A

搅拌下，将海水速溶聚合物加入模拟盐水或海上油田地层水中，搅拌至完全溶解，配制成浓度为0.1-0.3wt％透明均匀的海水速溶聚合物溶液A；优选浓度0.15wt％；

(2)配制粘弹性颗粒驱油剂溶液B

搅拌下，将粘弹性颗粒驱油剂加入模拟盐水或海上油田地层水中，搅拌至完全溶解，配制成浓度为0.1-0.3wt％透明均匀的粘弹性颗粒驱油剂溶液B；优选浓度0.15wt％；

(3)配制非均相海水速溶粘弹性驱油体系

分别称取等体积的海水速溶聚合物溶液A与粘弹性颗粒驱油剂溶液B，搅拌10～30min，即得到一种用于海上油田的非均相海水速溶粘弹性驱油体系。

进一步地，所述模拟盐水的矿化度为3.9～10×10⁴mg/L。

上述用于海上油田的非均相海水速溶粘弹性驱油体系在海上油田采油中的应用，增油降水效果明显。

本发明中的海水速溶聚合物和粘弹性颗粒驱油剂优选河南正佳能源环保股份有限公司生产的海水速溶聚合物ZJHP和粘弹性颗粒驱油剂ZJWQ(CN201310663213.8)。

粘弹性颗粒驱油剂ZJWQ：通过多官能团引发、控制交联度，形成三维网络与高分子支化链共存结构。

因体系含软固体粘弹性颗粒ZJWQ，因此为非均相驱油体系。

与现有技术相比，本发明具有以下优势：

1.本发明的海水速溶聚合物，具有快速溶解特性，矿场施工方便，不需要专门的熟化装置，相比常规聚合物120min的溶解时间，溶速大幅提高。

2.本发明的海水速溶聚合物具有好的抗盐性能，适用于海上油田高矿化度海水配制，比常规聚合物粘度大幅增加。

3.粘弹性颗粒驱油剂为系列产品，适应油藏范围广，可针对不同油藏孔隙结构、渗透率匹配选择。

附图说明

图1是本发明非均相海水速溶粘弹性驱油体系配注流程示意图；

图2是CB25B-1生产井非均相海水速溶粘弹性驱油体系驱油开采曲线。

具体实施方式

为了使本发明的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作出进一步的说明。

下述实施例中的海水速溶聚合物和粘弹性颗粒驱油剂均为河南正佳能源环保股份有限公司生产的海水速溶聚合物ZJHP和粘弹性颗粒驱油剂ZJWQ。

为了验证河南正佳能源环保股份有限公司生产的海水速溶聚合物ZJHP是否能用于海上油田中，本申请首先采用矿化度362mg/L的清水和10×10⁴mg/L的模拟盐水分别配制0.15wt％的ZJHP聚合物溶液，对聚合物ZJHP的溶液度和抗盐性进行实验，结果如表1所示。

表1聚合物ZJHP溶解状态评价结果

通过表1粘度和不溶物检测结果显示，24min趋于稳定，表明聚合物30min内完全溶解。采用10×10⁴mg/L盐水配制的聚合物，粘度保留率达到80％以上。说明ZJHP聚合物具有快速溶解和好的抗盐性能，适合在海上油田应用。

同样，对河南正佳能源环保股份有限公司研发生产的粘弹性颗粒驱油剂ZJWQ的性能进行了检测，性能指标评价结果如表2所示。

表2粘弹颗粒驱油剂ZJWQ性能评价结果

由表2可知，ZJWQ初始粒径尺寸200μm，粒径符合率94％，有效含量89.0％。采用10×10⁴ mg/L的模拟盐水配制的0.15％的粘弹颗粒驱油剂ZJWQ溶液透明无沉淀，分散性较好，吸水膨胀2倍。

实施例1

1.本发明针对海上油田目标区块渗透率0.587μm ²，总矿化度39000mg/L，油藏温度65℃的条件，开展岩心驱油效率评价，具体结果详见表3，表3评价结果表明，采用39000mg/L 模拟盐水分别配制浓度0.15wt％的粘弹性颗粒ZJWQ及聚合物ZJHP溶液，开展岩心驱油效率实验，提高采收率分别为14.56％、11.92％；采用非均相海水速溶粘弹性驱油体系(0.15％ ZJHP+0.15％ZJWQ)开展岩心驱油效率实验，提高采收率达到27.74％，复配体系比单一聚驱提高驱油效率13.18％。

表3驱油效率评价结果

上述0.15％ZJHP溶液、0.15％ZJWQ溶液以及0.15％ZJHPL+0.15％ZJWQ驱油体系的制备过程如下：

(1)按照步骤制备海水速溶聚合物溶液A

首先配制与海上油田海水离子含量、矿化度相同的模拟盐水(矿化度39000mg/L)。先将高矿化度的模拟盐水或海上油田地层水加入烧杯中，在搅拌的状态下，精确加入一定量海水速溶聚合物ZJHP，溶解搅拌，30min内完全溶解，配制成浓度0.15wt％透明均匀的海水速溶聚合物溶液A(即0.15％ZJHP溶液)；

(2)配制粘弹性颗粒驱油剂溶液B

将配制模拟盐水或海上油田地层水加入烧杯中，在搅拌状态下，精确加入一定量粘弹性颗粒驱油剂ZJWQ，溶解搅拌120min，配制成浓度0.15wt％透明均匀的粘弹性颗粒驱油剂溶液B(即0.15％ZJWQ溶液)；

(3)配制非均相海水速溶粘弹性驱油体系

在洁净的烧杯中分别称取等量的海水速溶聚合物溶液A与粘弹性颗粒驱油剂溶液B，搅拌10min，即得到一种用于海上油田的非均相海水速溶粘弹性驱油体系(即0.15％ZJHP+0.15％ ZJWQ)。

实施例2

本发明在海上油田目标区块渗透率0.587um²，总矿化度39000mg/L，油藏温度65℃的条件下，开展矿场试验(配方：0.15％ZJHPL+0.15％ZJWQ)，具体配注流程如图1所示，由于海水速溶聚合物不需要熟化装置，因此施工工艺较简单，便于海上油田应用。

(1)按照步骤制备海水速溶聚合物溶液A

采用海上油田地层水在搅拌的状态下，在分散罐中加入适量海水速溶聚合物ZJHP，溶解搅拌30min，配制成浓度为0.15wt％透明均匀的海水速溶聚合物溶液A；

(2)制备粘弹性颗粒驱油剂溶液B

采用海上油田地层水在搅拌的状态下，在配液罐中加入适量粘弹性颗粒驱油剂ZJWQ，溶解搅拌120min，配制成浓度为0.15wt％透明均匀的粘弹性颗粒驱油剂溶液B；

(3)制备非均相海水速溶粘弹性驱油体系

通过控制调节阀、计量泵，将等量的海水速溶聚合物溶液A与粘弹性颗粒驱油剂溶液B 输入管线,形成非均相海水速溶粘弹性驱油体系。

图2为实施例2中非均相海水速溶粘弹性颗粒驱油在矿场CB25B-1生产井开采曲线。由图2可知，高渗层得到有效封堵，中低渗中的原油被驱替出，阶段含水下降12％以上，日原油产量从15T提高到20T，增油降水效果明显。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种用于海上油田的非均相海水速溶粘弹性驱油体系，其特征在于，由海水速溶聚合物溶液与粘弹性颗粒驱油剂溶液分别按照0.1-0.3wt%的浓度等体积复配形成。

2.根据权利要求1所述用于海上油田的非均相海水速溶粘弹性驱油体系，其特征在于，所述海水速溶聚合物固含量90%，水解度17%，分子量2×10⁷，粘弹性颗粒驱油剂粒径范围50nm～5000μm，粒径符合率90%以上，有效含量89.0%以上。

3. 权利要求1或2所述用于海上油田的非均相海水速溶粘弹性驱油体系的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）按照步骤制备海水速溶聚合物溶液A

搅拌下，将海水速溶聚合物加入模拟盐水或海上油田地层水中，搅拌至完全溶解，配制成浓度为0.1-0.3wt%透明均匀的海水速溶聚合物溶液A；

（2）配制粘弹性颗粒驱油剂溶液B

搅拌下，将粘弹性颗粒驱油剂加入模拟盐水或海上油田地层水中，搅拌至完全溶解，配制成浓度为0.1-0.3wt%透明均匀的粘弹性颗粒驱油剂溶液B；

（3）配制非均相海水速溶粘弹性驱油体系

分别称取等体积的海水速溶聚合物溶液A与粘弹性颗粒驱油剂溶液B，搅拌10~30min，即得到一种用于海上油田的非均相海水速溶粘弹性驱油体系。

4. 根据权利要求3所述用于海上油田的非均相海水速溶粘弹性驱油体系的制备方法，其特征在于，所述模拟盐水的矿化度为3.9~10×10⁴ mg/L。

5.权利要求1或2所述用于海上油田的非均相海水速溶粘弹性驱油体系在海上油田采油中的应用。