CN109810685B - 驱油剂组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及驱油剂领域，公开了一种驱油剂组合物及其应用，其中，所述驱油剂组合物含有阳离子表面活性剂、气体、两性表面活性剂、醇、高分子聚合物和水；所述阳离子表面活性剂为四烷基氯化铵和/或四烷基溴化铵，所述两性表面活性剂为三烷基甜菜碱，所述醇为碳原子数为1‑12的一元醇，所述高分子聚合物在50℃条件下能够使稠油乳状液稳定时间大于8h。采用本发明提供的驱油剂组合物具有超低界面张力、乳化性能好，发泡能力强，因此在采用本发明提供的驱油剂组合物进行水驱时能够增加水相流动阻力，从而有效改善波及效率并提高油藏采收率。

Description

驱油剂组合物及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及驱油剂组合物及其制备方法和应用，特别是适用于稠油开采过程中的驱油剂组合物及其制备方法和应用。

背景技术

稠油是指50℃条件下黏度大于50mPa.s的原油。稠油开发在我国的油气开发中占有一定的比重，辽河油田、胜利油田、新疆油田、中原油田以及江苏油田均存在稠油分布。现有的稠油开发技术中以热力采油为主，通过加热降低稠油的粘度，改善稠油的流动性，提高采收率。热力采油的主要缺点在于能耗高。对于埋藏深、油层薄、含水高的油藏，热采过程热利用率低。相比而言，稠油“冷采”过程中，则不受上述条件的限制。

稠油开采过程中，由于稠油粘度远高于水的粘度，由此造成的不利的高流度比，使稠油注水开发采收率较低。高流度比造成的粘性指进，使驱替过程的波及效率较低，从而造成稠油开发低的采收率。改善稠油的流动性，扩大驱替过程中的波及效率是稠油开采过程中提高采收率的关键。现有技术中主要通过乳化降黏改善稠油的流动性，提高稠油采收率。乳化降黏是采用外加表面活性剂将稠油与表面活性剂水溶液形成“水包油”型乳状液，从而降低原油黏度，改善稠油流动性的一种降黏方法。

CN103320110A公开了一种稠油和超稠油开采用纳米复合型耐高温助采剂及其制备方法。该方法包括将改性纳米无机助剂、石油磺酸盐、降黏剂、乳化剂、表面润湿剂、渗透剂、高分子改性剂、促化剂和催化剂以及水制备而成。所述改性纳米无机助剂为改性纳米SiO₂，降黏剂为阴离子表面活性剂和/或非离子表面活性剂。所述降黏剂可以在高温条件下进行稠油降黏。

CN104650843A公开了一种适用于稠油油藏的乳化降黏型驱油组合物，以重量百分比计，其成分组成包括：阴离子型聚合物0.1-0.3％，非离子型表面活性剂0.01-0.1％，乳化稳定剂0.02-0.12％，无机盐适量以及水余量。其中，所述阴离子型聚合物包括分子中具有羧基的阴离子型聚合物，优选为聚丙烯酸钠。所述非离子型表面活性剂包括烷基糖苷、吐温80和吐温85中的一种或多种。所述乳化稳定剂包括聚丙烯酰铵。该乳化降黏剂型驱油剂组合物对普通稠油具有较好的乳化降黏和驱油效果。

CN103422840A公开了一种采用阴、阳离子复合表面活性剂复合的驱油方法，应用于稀油提高采收率。所用的驱油剂含有阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、聚合物和水。其中，阴离子表面活性剂选自石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烯烃磺酸盐、木质素磺酸盐、石油羧酸盐和烷基羧酸盐中的至少一种，阳离子表面活性剂选用四烷基氯化铵和/或四烷基氢氧化铵，聚合物采用聚丙烯酰铵或黄原胶。该体系能够在无碱条件下与稀原油形成超低界面张力。

CN102287172 A公开了一种稠油开采的方法。该方法采用先注入凝胶调剖段塞，再注入驱油剂的方法开采稠油。该方法利用可动凝胶调剖剂来提高驱替过程的波及效率，然后再注入表面活性剂驱油剂，采用“2+3”相结合的技术提高采收率。

对于一些普通稠油，其在地层中黏度小于10000mPa.s，在地层中可以流动，能够进行注水开发，但是开采效果较差。如前所述，稠油冷采过程中影响采收率的主要因素是波及效率。而现有技术的方法主要通过乳化降黏作用，通过改善稠油的流动性来提高采收率，对提高波及效率影响较小，因此采收率的改善效果有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的采收率有待提高的问题，提供一种驱油剂组合物及其制备方法和应用，本发明提供的驱油剂组合物具有低界面张力、乳化性能好，因此，采用该驱油剂组合物能够提高普通稠油、含蜡稠油的驱替过程中的洗油效率和波及效率，大幅度改善油藏水驱开采效果。

本发明的发明人发现，现有技术的方法主要通过乳化降黏作用，通过改善稠油的流动性来提高采收率，对提高波及效率的效果不理想，因此，采收率的提高仍然有进步的空间。而且，现有技术中常用的乳化降黏剂主要是以阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂及助表面活性剂以及碱等组成。这类乳化降黏剂在应用于普通稠油及超稠油井筒举升及降黏输送过程均具有较好的效果，但是，碱导致结垢以及阴离子表面活性剂在高钙、镁离子地层水中易沉淀，使其在提高采收率过程中的应用受到了限制。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种驱油剂组合物，其中，所述驱油剂组合物含有阳离子表面活性剂、气体、两性表面活性剂、醇、高分子聚合物和水；

所述阳离子表面活性剂为四烷基氯化铵和/或四烷基溴化铵，优选，其中至少一个烷基为含有12-18个碳原子的长链烷基，其它烷基各自独立地选自甲基、乙基、丙基和丁基中的一种，更优选，其中一个或两个烷基为含有12-18个碳原子的长链烷基，其它烷基各自独立地选自甲基或乙基；

所述两性表面活性剂为下式所示的三烷基甜菜碱，其中至少一个R为含有10-18个碳原子的长链烷基，其它R各自独立地选自甲基、乙基、丙基和丁基中的一种，优选，其中一个R为含有10-18个碳原子的长链烷基，其它R为甲基；

所述醇为碳原子数为1-12的一元醇，优选为碳原子数为2-6的一元醇；

所述高分子聚合物50℃条件下能够使稠油乳状液稳定时间大于8h。

本发明的第二方面提供一种驱油剂的制备方法，其中，该方法包括分别提供第一溶液和气体，所述第一溶液的制备方法包括：将阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、醇、高分子聚合物和水混合，

所述阳离子表面活性剂为四烷基氯化铵和/或四烷基溴化铵，优选，其中至少一个烷基为含有12-18个碳原子的长链烷基，其它烷基各自独立地选自甲基、乙基、丙基和丁基中的一种，更优选，其中一个或两个烷基为含有12-18个碳原子的长链烷基，其它烷基各自独立地选自甲基或乙基；

所述两性表面活性剂为下式所示的三烷基甜菜碱，其中至少一个R为含有10-18个碳原子的长链烷基，其它R各自独立地选自甲基、乙基、丙基和丁基中的一种，优选，其中一个R为含有10-18个碳原子的长链烷基，其它R为甲基；

所述醇为碳原子数为1-12的一元醇，优选为碳原子数为2-6的一元醇；

所述高分子聚合物在50℃条件下能够使稠油乳状液稳定时间大于8h。

本发明的第三方面提供一种本发明所述驱油剂在油藏驱油中的应用。

优选地，所述油藏为稠油，所述稠油油藏在地层中黏度小于10000mPa.s。

优选地，所述应用方法包括：将驱油剂组合物中的非气相组分的混合物与气体交替注入油层中。

采用本发明提供的驱油剂组合物具有超低界面张力、乳化性能好，因此在采用本发明提供的驱油剂组合物进行水驱时能够提高洗油效率，同时增加水相流动阻力，从而在提高洗油效率同时有效改善波及效率并提高油藏采收率。再者，所述驱油剂组合物中的气体能够在驱油过程中与乳化剂形成泡沫起到提高波及效率作用，同时气体溶解于稠油中进一步降低了原油黏度，提高了原油流动性。气体在地层中非线性渗流进一步促进驱油剂组合物中非气相组分与原油混合的乳化作用，以进一步有效提高油藏特别是稠油的开发效果，实现大幅度提高稠油采收率的目的。而且，本发明所述的驱油剂组合物对于高含蜡稠油，含高钙、镁离子的地层水的稠油也具有极好的适应性。

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

根据本发明，所述驱油剂组合物含有阳离子表面活性剂、气体、两性表面活性剂、醇、高分子聚合物和水；其中，

所述阳离子表面活性剂为四烷基氯化铵和/或四烷基溴化铵，优选，其中至少一个烷基为含有12-18个碳原子的长链烷基，其它烷基各自独立地选自甲基、乙基、丙基和丁基中的一种，更优选，其中一个或两个烷基为含有12-18个碳原子的长链烷基，其它烷基各自独立地选自甲基或乙基。

在本发明的一个优选的具体实施方式中，所述阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵和氯化二甲基双十八烷基铵以及十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵和溴化二甲基双十八烷基铵中的一种或多种。

所述两性表面活性剂为下式所示的三烷基甜菜碱，其中至少一个R为含有10-18个碳原子的长链烷基，其它R各自独立地选自甲基、乙基、丙基和丁基中的一种，优选，其中一个R为含有10-18个碳原子的长链烷基，其它R为甲基。

在本发明的一个优选的具体实施方式中，所述两性表面活性剂为十二烷基二甲基甜菜碱、十四烷基二甲基甜菜碱、十六烷基二甲基甜菜碱和十八烷基二甲基甜菜碱中的一种或多种。

所述醇为碳原子数为1-12，优选碳原子数为2-6的一元醇，更优选，所述醇为乙醇和/或丁醇。

所述高分子聚合物对驱油剂乳状液能够起到稳定作用，在本发明中，所述高分子聚合物在50℃条件下能够使稠油乳状液稳定时间大于8h；优选情况下，所述高分子聚合物选自聚丙烯酰铵、黄原胶、羧甲基纤维素、硬葡聚糖、聚乙烯醇和疏水缔合聚合物中的至少一种；其中，所述疏水缔合聚合物包括：以丙烯酰铵为单体，与疏水单体经自由基共聚合反应制备得到的，例如，可以为AP-P4以及AP-P5(例如，四川光亚公司生产)等。

其中，所述聚合物乳状液稳定时间指在50℃条件下，采用本发明所述驱油剂组合物与稠油以重量比1:1混合(聚合物的含量占驱油剂组合物总重量的0.1重量％)，取100g采用IKA T25分散机在6000转/min条件下分散1-3min，分出水量达到最低限30g的静止时间。

在本发明的一个优选的具体实施方式中，所述高分子聚合物为聚丙烯酰铵。所述聚丙烯酰铵包括阳离子型聚丙烯酰铵、阴离子型聚丙烯酰铵以及非离子型聚丙烯酰铵，其中，

所述阳离子型聚丙烯酰铵是指由阳离子单体，如DM(二甲基二烯丙基氯化铵)、DMC(2-甲基-丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)、DMDAAC(二甲基二烯丙基氯化铵或二烯丙基二甲基氯化铵)、DMAEMA(甲基丙烯酸二甲氨基乙酯)等和丙烯酰铵共聚得到。

所述阴离子型聚丙烯酰铵是指含有丙烯酰铵结构单元以及、丙烯酸结构单元和/或丙烯酸盐结构单元的聚丙烯酰铵，可以通过将聚丙烯酰铵在碱性条件下进行部分水解而获得。所述阴离子型聚丙烯酰铵的水解度可以为5-35摩尔％。优选地，所述阴离子型聚丙烯酰铵的水解度为10-30摩尔％。

所述非离子型聚丙烯酰铵是丙烯酰铵单体的均聚物、是具有高分子量的低离子度的线性高聚物。

水解度通常作为阴离子聚丙烯酰铵的参数。本发明中，所述水解度(即，离子度)是指水解时，聚丙烯酰铵分子中，酰铵基团转化为羧基的百分数。本发明中，所述水解度是采用GB12005.6-89中规定的方法确定的。

本发明对所述聚丙烯酰铵的分子量没有特别限定，所述聚丙烯酰铵可以具有本领域技术人员公知的分子量。为了进一步保证所述驱油剂组合物具有一定的表观粘度，优选地，所述聚丙烯酰铵的粘均分子量为500×10⁴-3000×10⁴；更优选地，所述聚丙烯酰铵的粘均分子量为1500×10⁴-2500×10⁴。本发明中，所述聚丙烯酰铵的粘均分子量是根据GB/T12005.10-92中公开的方法测定的。

由于本发明所述驱油剂组合物具有良好的乳化性能好以及低的界面张力，且所述驱油剂组合物中的高分子聚合物能够起到进一步起到延长并稳定所述驱油剂乳化时间的作用，从而能够有效提高所述驱油剂组合物的粘度。因此，对驱油剂组合物中水的矿化度没有特别要求，水的矿化度可以为本领域的常规矿化度甚至为具有更高矿化度的水，例如，水的矿化度可以为0-25×10⁴mg/L。在确保最终得到的驱油剂组合物的表观粘度满足使用要求的条件下，从进一步降低本发明的方法的成本的角度出发，所述作为驱油剂组合物中溶剂的水可以为矿化度为0-20×10⁴mg/L，钙镁离子含量为0-2×10⁴mg/L的水，更优选为矿化度为2×10⁴-10×10⁴mg/L，钙镁离子含量为0.1×10⁴-0.5×10⁴mg/L的水。

矿化度满足上述要求的水可以为各种来源的水，例如：矿化度满足上述要求的油田采出水、油田注入水、通过将清水(例如：矿化度为100-400毫克/升的水)与油田采出水(矿化度一般为3000-20000毫克/升)混合而获得的矿化度满足上述要求的水。本发明中，所述油田采出水在使用前可以采用本领域技术人员公知的方法(例如：GB50428-2007中规定的方法)来对油田采出水进行处理。

本发明中，所述矿化度是指水中的盐的总含量，所述盐例如：钙、镁、铁、铝和锰等金属的碳酸盐、重碳酸盐、氯化物、硫酸盐、硝酸盐；以及各种钠盐。本发明中的矿化度是根据中国行业标准SL79-1994中规定的重量法测定的。

根据本发明，所述驱油剂组合物中还优选含有气体，所述气体能够在驱油过程中与乳化剂形成泡沫起到提高波及效率作用，同时气体溶解于稠油中进一步降低了原油黏度，提高了原油流动性。气体在地层中非线性渗流并进一步促进驱油剂组合物中非气相组分与原油混合的乳化作用。所述气体可以为原油开采领域常用的各种用于气体驱油剂，能够实现上述功能的气体的实例包括CO₂、N₂和空气，优选为CO₂。

根据本发明，所述驱油剂组合物中各组分含量的可选择范围较宽，各组分含量可以为原油开采领域常用的各种用于驱油剂中组分的含量。优选情况下，从进一步保证驱油剂组合物的低界面张力以及良好的乳化性能，以提高原油采收率的角度出发，以所述驱油剂组合物中非气相组分的总重量为基准，所述阳离子表面活性剂的含量为0.01-3重量％，所述两性表面活性剂的含量为0.01-3重量％，所述醇的含量为0.01-0.2重量％，所述高分子聚合物的含量为0.01-0.5重量％，水的含量为93.3-99.96重量％，优选，以所述驱油剂组合物非气相组分的总重量为基准，所述阳离子表面活性剂的含量为0.2-1重量％，所述两性表面活性剂的含量为0.2-1重量％，所述醇的含量为0.02-0.1重量％，所述高分子聚合物的含量为0.1-0.3重量％，水的含量为97.6-99.48重量％。

优选情况下，在相同压力条件下，以所述驱油剂组合物中非气相组分混合物的总体积为基准，气体的总体积含量为非气相组分混合物总体积的0.5-1倍，更优选为0.8-1倍。

根据本发明，所述驱油剂组合物的制备方法包括分别提供第一溶液和气体，所述第一溶液的制备方法包括：将阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、醇、高分子聚合物和水混合，

所述阳离子表面活性剂为四烷基氯化铵和/或四烷基溴化铵，优选，至少一个烷基为含有12-18个碳原子的长链烷基，其它烷基各自独立地选自甲基、乙基、丙基和丁基中的一种，更优选，一个或两个烷基为含有12-18个碳原子的长链烷基，其它烷基各自独立地选自甲基或乙基；

所述两性表面活性剂为下式所示的三烷基甜菜碱，其中至少一个R为含有10-18个碳原子的长链烷基，其它R各自独立地选自甲基、乙基、丙基和丁基中的一种，优选，其中一个R为含有10-18个碳原子的长链烷基，其它R为甲基；

所述醇为碳原子数为1-12的一元醇，优选为碳原子数为2-6的一元醇；

所述高分子聚合物在50℃条件下能够使稠油乳状液稳定时间大于8h。

所述第一溶液中阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、醇、高分子聚合物和水的选择以及具体参数已经在上文中描述，在此不再赘述。

所述气体的选择亦已经在上文中描述，在此不再赘述。

根据本发明，关于第一溶液的制备方法，尽管将阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、醇、高分子聚合物和水混合的顺序对驱油剂组合物的性能的影响不大，但优选情况下，通过先将高分子聚合物溶解于部分水中，得到高分子聚合物水溶液，然后在搅拌下，将所述高分子聚合物水溶液与阳离子表面活性剂、两性表面活性剂和醇以及部分水混合，从而得到所述驱油剂组合物的非气相组分混合物。搅拌混合的时间只有保证所述高分子聚合物充分溶解并与其他组分混合均匀即可。所述溶解、混合的温度可以为常温。

根据本发明的驱油剂组合物的制备方法，其中各组分的用量可以根据期望的所述驱油剂组合物中各组分含量进行添加。

根据本发明，各组分用量使得到的驱油剂组合物中含有，以所述驱油剂组合物非气相组分的总重量为基准，含量为0.01-3重量％的阳离子表面活性剂，含量为0.01-3重量％的两性表面活性剂的，含量为0.01-0.2重量％的醇，含量为0.01-0.5重量％的高分子聚合物，含量为93.3-99.96重量％的水，优选，以所述驱油剂组合物非气相组分的总重量为基准，含量为0.2-1重量％的阳离子表面活性剂，含量为0.2-1重量％的两性表面活性剂，含量为0.02-0.1重量％的醇，含量为0.1-0.3重量％的高分子聚合物，含量为97.6-99.48重量％的水；以及，

在相同压力条件下，含有以所述驱油剂组合物中非气相组分混合物的总体积为基准，含量为驱油剂组合物中非气相组分混合物总体积的0.5-1倍体积，优选为0.8-1倍的气体。

本发明提供的驱油剂组合物可以应用于各种油藏的驱油，特别适用于稠油油藏，所述稠油油藏在地层中黏度小于10000mPa.s。

本发明提供的驱油剂组合物中包括分别提供的非气相组分混合物和气体，在应用于油藏驱油时，可以将所述非气相组分混合物和气体一起注入油层中进行驱油，优选将驱油剂组合物中的非气相组分混合物与气体交替注入油层中，采用交替注入的方式进行驱油，气体在注入地下以后，能够利用其剪切作用进一步促进非气相组分的混合物的乳化作用，从而进一步改善驱油效果，提高采收率。

根据本发明，交替注入的驱油剂组合物中的非气相组分混合物与气体的体积比的可选择范围较宽，从进一步提高原油采收率的角度出发，在相同压力条件下，驱油剂组合物中气体的总体积为非气相组分混合物总体积的0.5-1倍，更优选为0.8-1倍。驱油剂组合物中非气相组分混合物总体积倍数为0.01-0.5倍孔隙体积。根据本发明，从进一步提高原油采收率的角度出发，优选，驱油剂组合物中的非气相组分混合物的注入速度为气体注入速度的1-3倍。

本发明是通过采用所述驱油剂组合物来提高驱油效率的，因此，本发明对于所述油藏驱油的其它条件没有特别限定，可以采用本领域技术人员公知的方法将本发明的驱油剂组合物单独或与其它常规的驱油剂一起注入油层进行驱油，或者还可以包括在之后进行水驱的步骤。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

以下实施例中含水率测定方法以及采收率的计算公式为：

岩心驱替过程中，岩心出口端每2min取样一次；

含水率＝样品中水体积量/液体体积总量×100％；

采收率＝原油采出量/原始含油量×100％。

实施例1

本实施例用于说明本发明提供的驱油剂组合物的制备和性能。

(1)称取800g清水(矿化度为0mg/L)，在搅拌条件下加入聚丙烯酰铵(黏均分子量3000×10⁴，水解度20摩尔％)3g，搅拌溶解4h。加入阳离子表面活性剂氯化二甲基双十八烷基铵3g，加入十八烷基二甲基甜菜碱3g，再加入乙醇0.5g，加清水至1000g，搅拌20-30min至完全溶解，得到驱油剂组合物的非气相组分水溶液。

驱油剂组合物中的气体为CO₂，在相同压力条件下，CO₂的体积含量为非气相组分混合物总体积的1倍。

(2)取上述水溶液与稠油(50℃黏度9600mPa.s)，在70℃条件下采用Model TX500C界面张力测定界面张力为5.3×10^-3mN/m。在100mL烧杯中，取上述溶液30g加入70g稠油，将烧杯放置于70℃水浴中恒温2h，搅拌3分钟。在70℃条件下采用Brookfield DV-II黏度计，在剪切速率7.34S^-1条件下，测定混合液黏度为63mPa.s。

实施例2

本实施例用于说明采用本发明所述驱油剂组合物进行驱油对稠油提高采收率的使用效果。

采用规格为4.5mm×4.5mm×300mm，渗透率为3000md的岩心进行提高采收率实验(驱油剂同实施例1)。岩心干燥、抽真空饱和水、70℃条件下饱和稠油(同实施例1)，老化48h。(1)1.5mL/min注入速度水驱至含水95体积％。(2)以1.5mL/min注入速度注入实施例1驱油剂组合物中的非气相组分水溶液0.05PV，以1.0mL/min注入速度注入CO₂ 0.05PV，重复交替注入3个周期。(3)以1.5mL/min注入速度继续水驱至含水95体积％。

实验结果：水驱采收率为20.5％；注入驱油剂后含水由95体积％下降至68体积％，下降27％；采收率上升49.3％，提高采收率28.5％。

实施例3

本实施例用于说明本发明提供的驱油剂组合物的制备和性能。

(1)采用高矿化度水(矿化度为100000mg/L，其中Ca²⁺浓度：10000mg/L)，配制驱油剂组合物中的非气相组分水溶液，配制方法同实施例1。

(2)取上述水溶液与稠油(50℃黏度9600mPa.s)，在70℃条件下采用Model TX500C界面张力测定界面张力为6.3×10^-3mN/m。在100mL烧杯中，取上述溶液30g加入70g稠油，将烧杯放置于70℃水浴中恒温2h，搅拌3分钟。在70℃条件下采用Brookfield DV-II黏度计，在剪切速率7.34S^-1条件下，测定混合液黏度为43mPa.s。

实施例4

本实施例用于说明采用本发明所述驱油剂组合物进行驱油对稠油提高采收率的使用效果。

采用规格为4.5mm×4.5mm×300mm，渗透率为3000md的岩心进行提高采收率实验(驱油剂同实施例3)。岩心干燥、抽真空饱和水、70℃条件下饱和稠油(同实施例1)，老化48h。(1)1.5mL/min注入速度水驱至含水95体积％。(2)以1.5mL/min注入速度注入实施例3驱油剂组合物中的非气相组分水溶液0.05PV，以1.0mL/min注入速度注入CO₂ 0.05PV，重复交替注入3个周期。(3)以1.5mL/min注入速度继续水驱至含水95体积％。

实验结果：水驱采收率为22.3％；注入驱油剂后含水由95体积％下降至74体积％，下降21％；采收率上升48.3％，提高采收率26.0％。

实施例5

本实施例用于说明本发明提供的驱油剂组合物的制备和性能。

(1)采用高矿化度水(矿化度200000mg/L，其中Ca²⁺浓度：20000mg/L)，配制驱油剂组合物中的非气相组分水溶液，配制方法同实施例1。

(2)取上述水溶液与稠油(50℃黏度9600mPa.s)，在70℃条件下采用Model TX500C界面张力测定界面张力为7.3×10^-3mN/m。在100mL烧杯中，取上述溶液30g加入70g稠油，将烧杯放置于70℃水浴中恒温2h，搅拌3分钟。在70℃条件下采用Brookfield DV-II黏度计，在剪切速率7.34S^-1条件下，测定混合液黏度为53mPa.s。

实施例6

本实施例用于说明采用本发明所述驱油剂组合物进行驱油对稠油提高采收率的使用效果。

采用规格为4.5mm×4.5mm×300mm，渗透率为3000md的岩心进行提高采收率实验(驱油剂同实施例5)。岩心干燥、抽真空饱和水、70℃条件下饱和稠油(同实施例1)，老化48h。(1)1.5mL/min注入速度水驱至含水95体积％。(2)以1.5mL/min注入速度注入实施例5驱油剂组合物中的非气相组分水溶液0.05PV，以1.0mL/min注入速度注入CO₂ 0.05PV，重复交替注入3个周期。(3)以1.5mL/min注入速度继续水驱至含水95体积％。

实验结果：水驱采收率为21.5％；注入驱油剂后含水由95体积％下降至78体积％，下降17％；采收率上升45.0％，提高采收率23.5％。

实施例7

本实施例用于说明本发明提供的驱油剂组合物的制备和性能。

(1)称取800g清水(矿化度为0mg/L)，在搅拌条件下加入疏水缔合聚合物AP-P5(四川光亚公司生产、黏均分子量1800)5g，搅拌溶解4h。加入阳离子表面活性剂十八烷基三甲基氯化铵1g，加入两性表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱1g，再加入丁醇0.1g，加清水至1000g，搅拌20-30min至完全溶解，得到驱油剂组合物的非气相组分水溶液。

驱油剂组合物中的气体为CO₂，在相同压力条件下，CO₂的体积含量为非气相组分混合物体积的1倍。

(2)取上述水溶液与稠油(50℃黏度9600mPa.s)，在70℃条件下采用Model TX500C界面张力测定界面张力为8.2×10^-3mN/m。在100mL烧杯中，取上述溶液30g加入70g稠油，将烧杯放置于70℃水浴中恒温2h，搅拌3分钟。稠油均匀乳化在70℃条件下采用BrookfieldDV-II黏度计，在剪切速率7.34S^-1条件下，测定混合液黏度为89mPa.s。

实施例8

本实施例用于说明采用本发明所述驱油剂组合物进行驱油对稠油提高采收率的使用效果。

采用规格为4.5mm×4.5mm×300mm，渗透率为3000md的岩心进行提高采收率实验(驱油剂同实施例7)。岩心干燥、抽真空饱和水、70℃条件下饱和稠油(同实施例1)，老化48h。(1)1.5mL/min注入速度水驱至含水95体积％。(2)以1.5mL/min注入速度注入实施例7驱油剂组合物中的非气相组分水溶液0.05PV，以1.0mL/min注入速度注入CO₂ 0.05PV，重复交替注入3个周期。(3)以1.5mL/min注入速度继续水驱至含水95体积％。

实验结果：水驱采收率为21.0％；注入驱油剂后含水由95体积％下降至75体积％，下降20％；采收率上升43.5％，提高采收率22.5％。

实施例9

本实施例用于说明本发明提供的驱油剂组合物的制备和性能。

(1)称取800g清水(矿化度为0mg/L)，在搅拌条件下加入聚丙烯酰铵(黏均分子量500×10⁴，水解度20摩尔％)1.5g，搅拌溶解4h。加入阳离子表面活性剂十八烷基三甲基溴化铵1.5g，加入两性表面活性剂十四烷基二甲基甜菜碱1.5g，再加入正丁醇0.1g，加清水至1000g，搅拌20-30min至完全溶解，得到驱油剂组合物的非气相组分水溶液。

驱油剂组合物中的气体为CO₂，在相同压力条件下，CO₂的体积含量为非气相组分混合物体积的0.8倍。

(2)取上述水溶液与稠油(50℃黏度9600mPa.s)，在70℃条件下采用Model TX500C界面张力测定界面张力为6.9×10^-3mN/m。在100mL烧杯中，取上述溶液30g加入70g稠油，将烧杯放置于70℃水浴中恒温2h，搅拌3分钟。在70℃条件下采用Brookfield DV-II黏度计，在剪切速率7.34S^-1条件下，测定混合液黏度为69mPa.s。

实施例10

本实施例用于说明采用本发明所述驱油剂组合物进行驱油对稠油提高采收率的使用效果。

采用规格为4.5mm×4.5mm×300mm，渗透率为3000md的岩心进行提高采收率实验(驱油剂同实施例9)。岩心干燥、抽真空饱和水、70℃条件下饱和稠油(同实施例1)，老化48h。(1)1.5mL/min注入速度水驱至含水95体积％。(2)以1.5mL/min注入速度注入实施例9驱油剂组合物中的非气相组分水溶液0.05PV，以1.0mL/min注入速度注入CO₂ 0.05PV，重复交替注入3个周期。(3)以1.5mL/min注入速度继续水驱至含水95体积％。

实验结果：水驱采收率为19.8％；注入驱油剂后含水由95体积％下降至71体积％，下降24％；采收率上升45.6％，提高采收率25.8％。

实施例11

本实施例用于说明采用本发明所述驱油剂组合物进行驱油对稠油提高采收率的使用效果。

采用规格为4.5mm×4.5mm×300mm，渗透率为3000md的岩心进行提高采收率实验(驱油剂同实施例1)。岩心干燥、抽真空饱和水、70℃条件下饱和稠油(同实施例1)，老化48h。(1)1.5mL/min注入速度水驱至含水95体积％。(2)以1.5mL/min注入速度注入实施例1驱油剂组合物中的非气相组分水溶液0.05PV，以1.5mL/min注入速度注入CO₂ 0.05PV，重复交替注入3个周期。(3)以1.5mL/min注入速度继续水驱至含水95体积％。

实验结果：水驱采收率为20.3％；注入驱油剂后含水由95体积％下降至82体积％，下降13％；采收率上升38.4％，提高采收率18.1％。

对比例1

本对比例用于说明不同注入方式驱油的使用效果。

采用规格为4.5mm×4.5mm×300mm，渗透率为3000md的岩心进行提高采收率实验(驱油剂为0.3重量％石油磺酸盐)。岩心干燥、抽真空饱和水、70℃条件下饱和稠油(同实施例1)，老化48h。(1)1.5mL/min注入速度水驱至含水95体积％。(2)以1.5mL/min注入速度注入上述驱油剂0.05PV，(3)以1.5mL/min注入速度继续水驱至含水95体积％。

实验结果：水驱采收率为20.3％；注入驱油剂后含水由95体积％下降至90体积％，下降5％；采收率上升22.3％，提高采收率2.0％。

对比例2

本对比例用于说明不同注入方式驱油的使用效果。

采用规格为4.5mm×4.5mm×300mm，渗透率为3000md的岩心进行提高采收率实验(气体驱油剂CO₂)。岩心干燥、抽真空饱和水、70℃条件下饱和稠油(同实施例1)，老化48h。(1)1.5mL/min注入速度水驱至含水95体积％。(2)以1.0mL/min注入速度注入CO₂ 0.05PV，(3)以1.5mL/min注入速度继续水驱至含水95体积％。

实验结果：水驱采收率为21.3％；注入驱油剂后含水由95体积％下降至89体积％，下降6％；采收率上升28.4％，提高采收率7.1％。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (25)

1.一种驱油剂组合物，其特征在于，所述驱油剂组合物含有阳离子表面活性剂、气体、两性表面活性剂、醇、高分子聚合物和水；

所述阳离子表面活性剂为四烷基氯化铵和/或四烷基溴化铵，其中至少一个烷基为含有12-18个碳原子的长链烷基，其它烷基各自独立地选自甲基、乙基、丙基和丁基中的一种；

所述两性表面活性剂为下式所示的三烷基甜菜碱，其中至少一个R为含有10-18个碳原子的长链烷基，其它R各自独立地选自甲基、乙基、丙基和丁基中的一种；

所述醇为碳原子数为1-12的一元醇；

所述高分子聚合物在50℃条件下能够使稠油乳状液稳定时间大于8h；

其中，以所述驱油剂组合物中非气相组分的总重量为基准，所述阳离子表面活性剂的含量为0.01-3重量％，所述两性表面活性剂的含量为0.01-3重量％，所述醇的含量为0.01-0.2重量％，所述高分子聚合物的含量为0.01-0.5重量％，水的含量为93.3-99.96重量％；

其中，在相同压力条件下，以所述驱油剂组合物中非气相组分混合物的总体积为基准，气体的总体积含量为非气相组分混合物总体积的0.5-1倍。

2.根据权利要求1所述的驱油剂组合物，其中，其中一个或两个烷基为含有12-18个碳原子的长链烷基，其它烷基各自独立地选自甲基或乙基。

3.根据权利要求1所述的驱油剂组合物，其中，其中一个R为含有10-18个碳原子的长链烷基，其它R为甲基。

4.根据权利要求1所述的驱油剂组合物，其中，所述醇为碳原子数为2-6的一元醇。

5.根据权利要求1所述的驱油剂组合物，其中，

所述阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、氯化二甲基双十八烷基铵以及十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵和溴化二甲基双十八烷基铵中的一种或多种；

所述两性表面活性剂为十二烷基二甲基甜菜碱、十四烷基二甲基甜菜碱、十六烷基二甲基甜菜碱和十八烷基二甲基甜菜碱中的一种或多种；

所述醇为乙醇和/或丁醇；

所述高分子聚合物选自聚丙烯酰胺、黄原胶、羧甲基纤维素、硬葡聚糖、聚乙烯醇和疏水缔合聚合物中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的驱油剂组合物，其中，所述高分子聚合物为聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的黏均分子量为500×10⁴-3000×10⁴。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的驱油剂组合物，其中，所述气体选自CO₂、N₂和空气中的至少一种。

8.根据权利要求1-6中任意一项所述的驱油剂组合物，其中，所述水的矿化度为0-20×10⁴mg/L，钙镁离子含量为0-2×10⁴mg/L。

9.根据权利要求8所述的驱油剂组合物，其中，所述水的矿化度为2×10⁴-10×10⁴mg/L，钙镁离子含量为0.1×10⁴-0.5×10⁴mg/L。

10.根据权利要求1-6中任意一项所述的驱油剂组合物，其中，以所述驱油剂组合物非气相组分的总重量为基准，所述阳离子表面活性剂的含量为0.2-1重量％，所述两性表面活性剂的含量为0.2-1重量％，所述醇的含量为0.02-0.1重量％，所述高分子聚合物的含量为0.1-0.3重量％，水的含量为97.6-99.48重量％。

11.根据权利要求10所述的驱油剂组合物，其中，在相同压力条件下，以所述驱油剂组合物中非气相组分混合物的总体积为基准，气体的总体积含量为非气相组分混合物总体积的0.8-1倍。

12.权利要求1所述驱油剂组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括分别提供第一溶液和气体，所述第一溶液的制备方法包括：将阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、醇、高分子聚合物和水混合，

所述阳离子表面活性剂为四烷基氯化铵和/或四烷基溴化铵，其中至少一个烷基为含有12-18个碳原子的长链烷基，其它烷基各自独立地选自甲基、乙基、丙基和丁基中的一种；

所述两性表面活性剂为下式所示的三烷基甜菜碱，其中至少一个R为含有10-18个碳原子的长链烷基，其它R各自独立地选自甲基、乙基、丙基和丁基中的一种；

所述醇为碳原子数为1-12的一元醇；

所述高分子聚合物在50℃条件下能够使稠油乳状液稳定时间大于8h；

其中，各组分用量使得到的驱油剂组合物中含有，以所述驱油剂组合物非气相组分的总重量为基准，含量为0.01-3重量％的阳离子表面活性剂，含量为0.01-3重量％的两性表面活性剂的，含量为0.01-0.2重量％的醇，含量为0.01-0.5重量％的高分子聚合物，含量为93.3-99.96重量％的水；

在相同压力条件下，含有以所述驱油剂组合物中非气相组分混合物的总体积为基准，含量为驱油剂组合物中非气相组分混合物总体积的0.5-1.0倍体积。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其中，其中一个或两个烷基为含有12-18个碳原子的长链烷基，其它烷基各自独立地选自甲基或乙基。

14.根据权利要求12所述的制备方法，其中，其中一个R为含有10-18个碳原子的长链烷基，其它R为甲基。

15.根据权利要求12所述的制备方法，其中，所述醇为碳原子数为2-6的一元醇。

16.根据权利要求12-15中任意一项所述的制备方法，其中，所述阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、氯化二甲基双十八烷基铵以及十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵和溴化二甲基双十八烷基铵中的一种或多种；

所述两性表面活性剂为十二烷基二甲基甜菜碱、十四烷基二甲基甜菜碱、十六烷基二甲基甜菜碱和十八烷基二甲基甜菜碱中的一种或多种；

所述醇为乙醇和/或丁醇；

所述高分子聚合物选自聚丙烯酰胺、黄原胶、羧甲基纤维素、硬葡聚糖、聚乙烯醇和疏水缔合聚合物中的至少一种。

17.根据权利要求16所述的制备方法，其中，所述高分子聚合物为聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的黏均分子量为500×10⁴-3000×10⁴。

18.根据权利要求12-15中任意一项所述的制备方法，其中，所述气体选自CO₂、N₂和空气中的至少一种。

19.根据权利要求12-15中任意一项所述的制备方法，其中，以所述驱油剂组合物非气相组分的总重量为基准，含量为0.2-1重量％的阳离子表面活性剂，含量为0.2-1重量％的两性表面活性剂，含量为0.02-0.1重量％的醇，含量为0.1-0.3重量％的高分子聚合物，含量为97.6-99.48重量％的水；以及，

在相同压力条件下，含有以所述驱油剂组合物中非气相组分混合物的总体积为基准，含量为驱油剂组合物中非气相组分混合物总体积的0.8-1倍的气体。

20.权利要求1-11中任意一项所述驱油剂组合物或者由权利要求12-19中任意一项所述的方法制备得到的驱油剂组合物在油藏驱油中的应用。

21.根据权利要求20所述的应用，其中，所述油藏为稠油，所述稠油在地层中黏度小于10000mPa.s。

22.根据权利要求20所述的应用，其中，所述应用的方法包括：将驱油剂组合物中的非气相组分的混合物与气体交替注入油层中，驱油剂组合物中非气相组分混合物总体积倍数为0.01-0.5倍孔隙体积。

23.根据权利要求22所述的应用，其中，在相同压力条件下，驱油剂组合物中气体的总体积为非气相组分混合物总体积的0.5-1倍。

24.根据权利要求23所述的应用，其中，在相同压力条件下，驱油剂组合物中气体的总体积为非气相组分混合物总体积的0.8-1倍。

25.根据权利要求22所述的应用，其中，驱油剂组合物中非气相组分混合物的注入速度为气体注入速度的1-3倍。