CN110922954A - 一种致密油藏的驱油方法及驱油剂和制法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种致密油藏的驱油方法及驱油剂和制法。该驱油方法采用的驱油剂由一种或两种以上的具有式Ⅰ所示的结构式的化合物组成。本发明的驱油方法采用的驱油剂，能够与致密油互溶，消除界面张力、减小驱替阻力，可极大提高驱油效率。

Description

一种致密油藏的驱油方法及驱油剂和制法
技术领域
本发明涉及一种驱油方法，尤其涉及一种致密油藏的驱油方法，属于致密油藏开采技术领域。
背景技术
我国致密油资源储量丰富，开发潜力巨大，加大力度开发致密油气是缓解资源供需矛盾的重要战略决策。但是致密油成藏条件复杂，储层物性差，非均质性强，渗透率低。当前致密油开发采用水平井和大型体积压裂技术，但其产能衰竭快，开发成本高，我国目前致密油开采仍达不到预期的经济效益。因此，寻求一种可以进行致密油高效驱替开发的新型驱油剂对现阶段致密油的开发具有重要的指导意义。
常规驱油剂通过增大驱油体系粘度来提高波及系数，通过降低油水界面张力来提高洗油效率。但致密油藏中驱油剂粘度增大导致注入压力急剧升高，无法有效注入。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种致密油藏的驱油方法，该驱油方法能够消除界面张力、减小驱替阻力，极大提高驱油效率。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种致密油藏的驱油方法，该致密油藏的驱油方法采用的驱油剂由一种或两种以上的具有式Ⅰ所示的结构式的化合物组成；
Figure BDA0002298819830000011
其中，R1为C1-C10的烷基中的一种或两种以上的组合；
R2为H、C1-C26的直链或具有支链的饱和或不饱和烷基中的一种或两种以上的组合。
本发明的致密油驱油剂由一种或两种以上的式Ⅰ所示的化合物组成，具有该结构的化合物能够与原油互溶，相互之间没有界面张力，遇到原油会自发扩散传质，从而驱出原油。
本发明的致密油藏的驱油方法中，驱油剂可以只采用式Ⅰ所示的化合物的一种或任意比例的多种的混合，不添加其他助剂。
在本发明的一具体实施方式中，R1为甲基、乙基、丁基中的一种或两种以上的组合。
在本发明的一具体实施方式中，R2至少含有一个碳碳双键的C2-C26直链或具有支链的不饱和烷基中的一种或两种以上的组合。
进一步地，R2为乙烯基、9-癸烯基、9-十八烯基中的一种或两种以上的组合。
在本发明的一具体实施方式中，采用的驱油剂可以为9-癸烯酸甲酯、9-十二碳烯酸甲酯、乙酸丁酯、丁烯酸甲酯、十一碳烯酸甲酯、油酸甲酯中的一种或两种以上的组合。
在本发明的一具体实施方式中，该驱油方法中采用的驱油剂可以具有如下结构式：
Figure BDA0002298819830000021
其中，R1为C1-C10的烷基中的一种或两种以上的组合；
R2为C1-C25的直链或支链的饱和或不饱和烷基中的一种或两种以上的组合。
本发明的致密油藏的驱油方法中采用的驱油剂的密度为1.5mPa·S-10mPa·S。
本发明的致密油藏的驱油方法对于渗透率0.1mD以上的致密岩心，可以有效降低驱替压力，极大提高采出程度。
在本发明的一具体实施方式中，式Ⅰ所示的化合物可以通过烯酸在浓硫酸的催化作用下以醇进行酯化制得。
其中，烯酸与醇的用量可以根据目标产物确定。比如，以9-癸烯酸甲酯为例：
在癸烯酸中加入甲醇，在浓硫酸作用下发生酯化反应得到9-癸烯酸甲酯；
具体如下反应式所示：
Figure BDA0002298819830000022
本发明又提供了一种驱油剂，该驱油剂由一种或两种以上的具有式Ⅰ所示的结构式的化合物组成；
Figure BDA0002298819830000031
其中，R1为C1-C10的烷基中的一种或两种以上的组合；
R2为H、C1-C26的直链或具有支链的饱和或不饱和烷基中的一种或两种以上的组合。
在本发明的驱油剂中，进一步地，采用的R1可以为甲基、乙基、丁基中的一种或两种以上的组合。进一步地，采用的R2含有至少一个碳碳双键的C2-C26直链或具有支链的不饱和烷基中的一种或两种以上的组合。比如，R2可以为乙烯基、9-癸烯基、9-十八烯基中的一种或两种以上的组合。
本发明的驱油剂的制备方法可以包括通过烯酸在浓硫酸的催化作用下以醇进行酯化制得驱油剂的步骤。
本发明的致密油的驱油方法采用的驱油剂采用的各物质的性质一致，不会因为剪切吸附而破坏其驱油的有效性，可以克服常规复合驱油体系注入过程中受岩石剪切后产生色谱分离、粘度降低所导致的性能变差情况。
本发明的致密油的驱油方法采用的驱油剂是油溶性的，可以避免常规驱油体系遇粘土膨胀，导致地层物性变差，渗透率降低的问题。
本申请的致密驱油剂采用溶性的烯酸酯，有效地避免了岩心端面效应，使实验结果更精确，避免了常规驱油剂由于毛细管末端效应滞留在岩心出口端，导致出口处计量的含油率与含水率产生偏差的问题。
附图说明
图1为实施例1中的驱油剂的渗吸采收率对比图。
图2为实施例2的不同驱油剂注入压力对比图。
图3为实施例3的致密油藏驱油剂的岩心驱油动态曲线。
图4为实施例4的致密油藏驱油剂的岩心驱油动态曲线。
图5为实施例5的致密油藏驱油剂的岩心驱油动态曲线。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
渗吸实验
以9-癸烯酸甲酯、9-十二碳烯酸甲酯作为致密油藏驱油剂，并以蒸馏水、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠作为参照，进行渗吸对比实验。
实验岩心使用渗透率0.4mD左右的露头岩心，将岩心烘干称重；抽真空；饱和白油，称重；放置于有不同渗吸剂的广口瓶中，每过一定时间称重岩心，由于白油与渗吸剂相比较小，通过岩心质量变化计算渗吸采收率。
如图1所示，为各渗吸剂渗吸采后率对比图。渗吸实验初期，几种渗吸剂采出程度上升较快但相差不大；24小时后蒸馏水、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠采出程度趋于稳定，且20天后采收率仍均低于50％；而致密油藏驱油剂9-癸烯酸甲酯、9-十二碳烯酸甲酯采出程度不断上升，20天后分别达到84.51％、92.70％，相对常规渗吸剂渗吸采收率提升效果显著。
实施例2
不同驱油剂注入压力实验
以9-癸烯酸甲酯作为致密油藏驱油剂，并以蒸馏水、二氧化硅纳米溶液1#、二氧化硅纳米溶液2#、2D纳米黑卡溶液、降阻剂作为参照，进行注入压力对比实验。
实验岩心使用渗透率0.4mD左右的露头岩心，将岩心烘干；抽真空；饱和白油；使用不同驱油剂进行实验，记录各驱油剂驱替过程中注入压力变化情况。
如图2所示，为不同驱替剂注入压力对比图。对于渗透率为0.4mD的致密岩心，除致密油藏驱油剂9-癸烯酸甲酯外，其余驱油剂驱替过程中注入压力迅速上升，注入困难，均不适用于致密油藏的开发。致密油藏驱油剂9-癸烯酸甲酯驱替过程中注入压力相对其它驱油剂可以忽略不计，具有良好的注入性。
实施例3
岩心驱替实验
实验岩心使用渗透率0.4mD左右的露头岩心，将岩心烘干称重；抽真空；饱和白油，称重；驱替过程先进行水驱至含水率98％，后以致密油藏驱油剂9-癸烯酸甲酯作为驱油剂驱替至含水98％，再进行后续水驱。
如图3所示，为岩心驱油动态曲线。水驱过程中注入压力随采出程度同时上升，水突破后压力下降，含水率迅速上升，采出程度上升趋于平稳在30％左右。注入新型致密油藏驱油剂9-癸烯酸甲酯后压力下降，采出程度平稳上升，最终提高采收率值达到57.52％。致密油藏驱油剂9-癸烯酸甲酯降压效果明显，采收率提高幅度大大提升。
实施例4
实验岩心使用渗透率0.4mD左右的露头岩心，将岩心烘干称重；抽真空；饱和白油，称重；驱替过程先注入0.75PV乙酸丁酯，后进行水驱至含水率98％，观察注入压力与采出程度变化。
如图4所示，为岩心驱油动态曲线。注入乙酸丁酯驱替过程中，压力小幅度上升，平稳在不到200kPa，具有良好的注入性，采出程度不断上升，达到73.55％，采出程度较高。开始水驱后压力随着水的注入不断升高，远高于乙酸丁酯驱替时的注入压力，随着乙酸丁酯继续推进，采出程度有一定程度上升，最终达到83.38％。致密油藏驱油剂乙酸丁酯具有良好的降压增注效果，且采油效果显著。
实施例5
实验岩心使用渗透率0.4mD左右的露头岩心，将岩心烘干称重；抽真空；饱和白油，称重；驱替过程先进行水驱至含水98％，后以致密油藏混合驱油剂9-癸烯酸甲酯与乙酸丁酯作为驱替段塞注入，再进行后续水驱。
如图5所示，为岩心驱油动态曲线。水驱过程中注入压力随着水的注入不断上升，注入适应性较差，注入混合驱替剂段塞后，压力明显下降，后续水驱过程中，随着水将混合剂段塞向岩心深处的推进，驱油效果显现出来，采收率上升。说明混合驱油剂也具有较好的降压增注效果，可应用与致密油藏的驱替。

Claims (10)

1.一种致密油藏的驱油方法，该驱油方法采用的驱油剂由一种或两种以上的具有式Ⅰ所示的结构式的化合物组成；
Figure FDA0002298819820000011
其中，R1为C1-C10的烷基中的一种或两种以上的组合；
R2为H、C1-C26的直链或具有支链的饱和或不饱和烷基中的一种或两种以上的组合。
2.根据权利要求1所述的驱油方法，其中，R1为甲基、乙基、丁基中的一种或两种以上的组合。
3.根据权利要求1所述的驱油方法，其中，R2为乙烯基、9-癸烯基、9-十八烯基中的一种或两种以上的组合。
4.根据权利要求1所述的驱油方法，其中，所述驱油剂为9-癸烯酸甲酯、9-十二碳烯酸甲酯、乙酸丁酯、丁烯酸甲酯、十一碳烯酸甲酯、油酸甲酯中的一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求1所述的驱油方法，其中，所述驱油剂的密度为1.5mPa·S-10mPa·S。
6.根据权利要求1-5任一项所述的驱油方法，其中，式Ⅰ所示的化合物通过烯酸在浓硫酸的催化作用下以醇进行酯化制得。
7.一种驱油剂，该驱油剂由一种或两种以上的具有式Ⅰ所示的结构式的化合物组成；
Figure FDA0002298819820000012
其中，R1为C1-C10的烷基中的一种或两种以上的组合；
R2为H、C1-C26的直链或具有支链的饱和或不饱和烷基中的一种或两种以上的组合。
8.根据权利要求7所述的驱油剂，其中，其中，R1为甲基、乙基、丁基中的一种或两种以上的组合。
9.根据权利要求7所述的驱油剂，其中，R2为乙烯基、9-癸烯基、9-十八烯基中的一种或两种以上的组合。
10.权利要求7-9任一项所述的驱油剂的制备方法，该制备方法包括通过烯酸在浓硫酸的催化作用下以醇进行酯化制得驱油剂的步骤。
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