CN111019625A - 普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂及其制备方法和应用 - Google Patents
普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂及其制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提出一种普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂及其制备方法和应用，属于表面活性剂技术领域，能够解决目前泡沫驱油剂在地层中容易失效，难以形成稳定的封堵调剖能力等技术问题。该普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂中烷基糖苷的质量浓度为10‑50％、α‑烯基磺酸盐的质量浓度为5‑30％、离子液体的质量浓度为5‑20%、余量为水。本发明提供的降粘起泡剂与矿化度为0‑30000mg/L，其中钙离子和镁离子的总浓度为0‑500mg/L的水相配伍时，与原油之间的低界面张力达到1×10‑3‑1×10‑2mN/m，且应用于室内试验时起泡体积大于300mL，半衰期大于120min，可有效用于提高地层温度40‑80℃、地层水矿化度0‑30000mg/L的高温油藏原油采收率。
Description
技术领域
本发明属于表面活性剂技术领域，尤其涉及一种普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂及其制备方法和应用。
背景技术
利用表面活性剂的发泡性配成驱油剂进行采油的方法称为泡沫驱。泡沫作为驱替过程的流度控制液，能改善流度比，防止水驱中的窜流、指进或水的锥进，扩大水驱和气驱波及程度，提高采收率；作为选择性封堵剂，能选择性封堵高渗通道，降低高渗区的载流量而不破坏低渗区；作为驱油体系可同时增大波及体积和洗油效率。
专利CN102020981A公开了一种耐温抗盐低张力泡沫驱油剂及其制备方法，其中所述的泡沫剂主剂是烷醇酰胺和双极性表面活性剂，但其中的烷基醇聚氧乙烯醚硫酸盐、烷醇酰胺均易于水解，耐温性相对较差，在地层中容易失效，难以形成稳定的封堵调剖能力。至今，具有普通稠油降粘作用的泡沫驱目前未有公开报道或披露，因此，研发一种新型兼具泡沫性能和降粘性能的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂是本领域的重要课题。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提出一种普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂及其制备方法和应用，所得降粘起泡剂兼具泡沫性能和降粘性能。
为了达到上述目的，本发明提供了一种普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂，所述降粘起泡剂中烷基糖苷的质量浓度为10-50％、α-烯基磺酸盐的质量浓度为5-30％、离子液体的质量浓度为5-20%、余量为水。
作为优选，所述烷基糖苷分子式为：
其中，R为具有8-16个碳的烷基，n为平均聚合度，n取值范围为1-3。可以理解的是，烷基糖苷分子具有表面活性好、泡沫性能优良、相容性好、无毒且可100%生物降解等优点，选用上述条件下的烷基糖苷能够大大降低原油的表面张力，可与配方中其他组分协同增效。其中，n还可以为2。
作为优选，所述α-烯基磺酸盐分子式为：
其中，R1为具有9-13个碳的烷基，n为1-3的任一整数，M选自 Na+、K+、NH4 +中的任意一种阳离子。作为优选，所述α-烯基磺酸盐是疏水链为碳原子数12-18的不饱和烷基磺酸盐。可以理解的是，α-烯基磺酸盐具有易溶于水、发泡性能好的优点，增强了所述的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂的发泡性能和溶解性能，可有效起到乳化原油降低原油粘度的作用。
作为优选，所述离子液体选自[Bmim]BF4、[Bmim][HSO4]及[Bmim][HCOO]中的至少一种。可以理解的是，离子液体有助于增强泡沫稳定性，亲水型离子液体与表面活性剂协同作用后具有增溶作用，可显著降低表面活性剂溶液的界面张力。
作为优选，所述降粘起泡剂与矿化度为0-30000mg/L，其中钙离子和镁离子的总浓度为0-500mg/L的水相配伍时，与原油之间的低界面张力达到1×10-3-1×10-2mN/m。
作为优选，所述降粘起泡剂应用于室内试验时起泡体积大于300mL，半衰期大于120min。
本发明还提供了一种根据上述技术方案所述的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂的制备方法，包括以下步骤：
将制备普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂所需水量的1/3-3/4加入到反应釜中，在温度为30-60℃下，加入烷基糖苷和α-烯基磺酸盐，搅拌混匀；
待反应釜内的烷基糖苷和α-烯基磺酸盐溶解后，加入离子液体和剩余量的水，搅拌混匀，得到降粘起泡剂。
本发明还提供了一种根据上述技术方案所述的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂在提高地层温度40-80℃、地层水矿化度0-30000mg/L的高温油藏原油采收率中的应用。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
1、本发明的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂由耐温抗盐、起泡稳泡性能好的烷基糖苷作为主剂，复配α-烯基磺酸盐、离子液体及水制得，其与矿化度为0-30000mg/L，其中钙离子和镁离子的总浓度为0-500mg/L的水相配伍性能好，泡沫性能不受影响，与原油之间能达到1×10-3-1×10-2mN/m的低界面张力。
2、本发明的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂发泡能力强，泡沫稳定性好；应用于室内试验，起泡体积大于300mL，半衰期大于120分钟。
具体实施方式
为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂及其制备方法和应用，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：将30Kg的水加入到反应釜内，控制温度30℃，加入50Kg的烷基糖苷（APG1214）和5Kg的α-烯基磺酸钠盐（疏水链碳原子数=14），搅拌；待反应釜内的烷基糖苷和α-烯基磺酸钠盐溶解后，加入3Kg 离子液体[Bmim][HCOO]和剩余的12Kg的水，搅拌混匀，即得淡黄色透明的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂。
上述制备得到的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂与水配制浓度为0.4wt％的水溶液进行室内试验，实验用水的矿化度为30000mg/L，其中钙离子和镁离子的总浓度为500mg/L，水型NaHCO3型。依据Q/SLCG 0257-2018《稠油降粘驱油剂技术要求》、SY/T5370-2018《表面及界面张力测定方法》及Q/SH1020 2371-2015《驱油用低界面张力起泡剂技术要求》（2151罗氏泡沫仪）测试：
实施例2：
将30Kg的水加入到反应釜内，控制温度30℃，加入15Kg的烷基糖苷（APG0814）和30Kg的α-烯基磺酸钠盐（疏水链碳原子数=12），搅拌；待反应釜内的烷基糖苷和α-烯基磺酸钠盐溶解后，加入13Kg离子液体[Bmim]BF4和剩余的12Kg的水，搅拌混匀，即得淡黄色透明的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂。
上述制备得到的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂与水配制浓度为0.4wt％的水溶液进行室内试验，实验用水的矿化度为30000mg/L，其中钙离子和镁离子的总浓度为500mg/L，水型NaHCO3型。依据Q/SLCG 0257-2018《稠油降粘驱油剂技术要求》、SY/T5370-2018《表面及界面张力测定方法》及Q/SH1020 2371-2015《驱油用低界面张力起泡剂技术要求》（2151罗氏泡沫仪）测试：
实施例3：
将30Kg的水加入到反应釜内，温度45℃，加入50Kg的烷基糖苷（APG0810）和5Kg的α-烯基磺酸钠盐（疏水链碳原子数=16），搅拌；待反应釜内的烷基糖苷和α-烯基磺酸钠盐溶解后，加入3Kg离子液体[Bmim][HSO4]和剩余的12Kg的水，搅拌混匀，即得淡黄色透明的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂。
上述制备得到的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂与水配制浓度为0.4wt％的水溶液进行室内试验，实验用水的矿化度为30000mg/L，其中钙离子和镁离子的总浓度为500mg/L，水型NaHCO3型。依据Q/SLCG 0257-2018《稠油降粘驱油剂技术要求》、SY/T5370-12018《表面及界面张力测定方法》及Q/SH1020 2371-2015《驱油用低界面张力起泡剂技术要求》（2151罗氏泡沫仪）测试：
实施例4：
将30Kg的水加入到反应釜内，温度60℃，加入50Kg的烷基糖苷（APG1214）和5Kg的α-烯基磺酸钠盐（疏水链碳原子数=12），搅拌；待反应釜内的烷基糖苷和α-烯基磺酸钠盐溶解后，加入3Kg离子液体[Bmim][HCOO]和剩余的12Kg的水，搅拌混匀，即得淡黄色透明的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂。
上述制备得到的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂与水配制浓度为0.4wt％的水溶液进行室内试验，实验用水的矿化度为30000mg/L，其中钙离子和镁离子的总浓度为500mg/L，水型NaHCO3型。依据Q/SLCG 0257-2018《稠油降粘驱油剂技术要求》、SY/T5370-2018《表面及界面张力测定方法》及Q/SH1020 2371-2015《驱油用低界面张力起泡剂技术要求》（2151罗氏泡沫仪）测试：
实施例5：
将30Kg的水加入到反应釜内，温度60℃，加入15Kg的烷基糖苷（APG0814）和30Kg的α-烯基磺酸钠盐（疏水链碳原子数=16），搅拌；待反应釜内的烷基糖苷和α-烯基磺酸钠盐溶解后，加入13Kg离子液体[Bmim]BF4和剩余的12Kg的水，搅拌混匀，即得淡黄色透明的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂。
上述制备得到的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂与水配制浓度为0.4wt％的水溶液进行室内试验，实验用水的矿化度为30000mg/L，其中钙离子和镁离子的总浓度为500mg/L，水型NaHCO3型。依据Q/SLCG 0257-2018《稠油降粘驱油剂技术要求》、SY/T5370-2018《表面及界面张力测定方法》及Q/SH1020 2371-2015《驱油用低界面张力起泡剂技术要求》（2151罗氏泡沫仪）测试：
实施例6：
将30Kg的水加入到反应釜内，控制温度30℃，加入15Kg的烷基糖苷（APG0814）和30Kg的α-烯基磺酸钠盐（疏水链碳原子数=12），搅拌；待反应釜内的烷基糖苷和α-烯基磺酸钠盐溶解后，加入7Kg离子液体[Bmim]BF4和剩余的18Kg的水，搅拌混匀，即得淡黄色透明的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂。
上述制备得到的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂与水配制浓度为0.4wt％的水溶液进行室内试验，实验用水的矿化度为30000mg/L，其中钙离子和镁离子的总浓度为500mg/L，水型NaHCO3型。依据Q/SLCG 0257-2018《稠油降粘驱油剂技术要求》、SY/T5370-2018《表面及界面张力测定方法》及Q/SH1020 2371-2015《驱油用低界面张力起泡剂技术要求》（2151罗氏泡沫仪）测试：
实施例7：
将30Kg的水加入到反应釜内，温度45℃，加入50Kg的烷基糖苷（APG0810）和5Kg的α-烯基磺酸钠盐（疏水链碳原子数=16），搅拌；待反应釜内的烷基糖苷和α-烯基磺酸钠盐溶解后，加入10Kg离子液体[Bmim][HSO4]和剩余的5Kg的水，搅拌混匀，即得淡黄色透明的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂。
上述制备得到的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂与水配制浓度为0.4wt％的水溶液进行室内试验，实验用水的矿化度为30000mg/L，其中钙离子和镁离子的总浓度为500mg/L，水型NaHCO3型。依据Q/SLCG 0257-2018《稠油降粘驱油剂技术要求》、SY/T5370-12018《表面及界面张力测定方法》及Q/SH1020 2371-2015《驱油用低界面张力起泡剂技术要求》（2151罗氏泡沫仪）测试：
实施例8：
将20Kg的水加入到反应釜内，温度60℃，加入50Kg的烷基糖苷（APG1214）和5Kg的α-烯基磺酸钠盐（疏水链碳原子数=12），搅拌；待反应釜内的烷基糖苷和α-烯基磺酸钠盐溶解后，加入20Kg离子液体[Bmim][HCOO]和剩余的5Kg的水，搅拌混匀，即得淡黄色透明的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂。
上述制备得到的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂与水配制浓度为0.4wt％的水溶液进行室内试验，实验用水的矿化度为30000mg/L，其中钙离子和镁离子的总浓度为500mg/L，水型NaHCO3型。依据Q/SLCG 0257-2018《稠油降粘驱油剂技术要求》、SY/T5370-2018《表面及界面张力测定方法》及Q/SH1020 2371-2015《驱油用低界面张力起泡剂技术要求》（2151罗氏泡沫仪）测试：
实施例9：
将30Kg的水加入到反应釜内，温度60℃，加入15Kg的烷基糖苷（APG0814）和30Kg的α-烯基磺酸钠盐（疏水链碳原子数=16），搅拌；待反应釜内的烷基糖苷和α-烯基磺酸钠盐溶解后，加入15Kg离子液体[Bmim]BF4和剩余的10Kg的水，搅拌混匀，即得淡黄色透明的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂。
上述制备得到的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂与水配制浓度为0.4wt％的水溶液进行室内试验，实验用水的矿化度为30000mg/L，其中钙离子和镁离子的总浓度为500mg/L，水型NaHCO3型。依据Q/SLCG 0257-2018《稠油降粘驱油剂技术要求》、SY/T5370-2018《表面及界面张力测定方法》及Q/SH1020 2371-2015《驱油用低界面张力起泡剂技术要求》（2151罗氏泡沫仪）测试：
Claims (9)
1.普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂，其特征在于，所述降粘起泡剂中烷基糖苷的质量浓度为10-50％、α-烯基磺酸盐的质量浓度为5-30％、离子液体的质量浓度为5-20%、余量为水。
2.根据权利要求1所述的降粘起泡剂，其特征在于，所述烷基糖苷分子式为：
其中，R为具有8-16个碳的烷基，n为平均聚合度，n取值范围为1-3。
3.根据权利要求1所述的降粘起泡剂，其特征在于，所述α-烯基磺酸盐分子式为：
其中，R1为具有9-13个碳的烷基，n为1-3的任一整数，M选自 Na+、K+、NH4 +中的任意一种。
4.根据权利要求3所述的降粘起泡剂，其特征在于，所述α-烯基磺酸盐是疏水链为碳原子数12-18的不饱和烷基磺酸盐。
5.根据权利要求1所述的降粘起泡剂，其特征在于，所述离子液体选自[Bmim]BF4、[Bmim][HSO4]及[Bmim][HCOO]中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的降粘起泡剂，其特征在于，所述降粘起泡剂与矿化度为0-30000mg/L，其中钙离子和镁离子的总浓度为0-500mg/L的水相配伍时，与原油之间的低界面张力达到1×10-3-1×10-2mN/m。
7.根据权利要求1所述的降粘起泡剂，其特征在于，所述降粘起泡剂应用于室内试验时起泡体积大于300mL，半衰期大于120min。
8.根据权利要求1所述的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将制备普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂所需水量的1/3-3/4加入到反应釜中，在温度为30-60℃下，加入烷基糖苷和α-烯基磺酸盐，搅拌混匀；
待反应釜内的烷基糖苷和α-烯基磺酸盐溶解后，加入离子液体和剩余量的水，搅拌混匀，得到降粘起泡剂。
9.根据权利要求1所述的普通稠油油藏用低界面张力降粘起泡剂在提高地层温度40-80℃、地层水矿化度0-30000mg/L的高温油藏原油采收率中的应用。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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