CN112251210A - 一种普适性提高原油采收率用表面活性剂的制备方法 - Google Patents

一种普适性提高原油采收率用表面活性剂的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112251210A
CN112251210A CN202011175799.XA CN202011175799A CN112251210A CN 112251210 A CN112251210 A CN 112251210A CN 202011175799 A CN202011175799 A CN 202011175799A CN 112251210 A CN112251210 A CN 112251210A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sodium
tank
oil
surfactant
crude
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011175799.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN112251210B (zh
Inventor
李永文
刘振义
白清贤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daqing Xuanlong Chemical Co ltd
Original Assignee
Daqing Xuanlong Chemical Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daqing Xuanlong Chemical Co ltd filed Critical Daqing Xuanlong Chemical Co ltd
Priority to CN202011175799.XA priority Critical patent/CN112251210B/zh
Publication of CN112251210A publication Critical patent/CN112251210A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112251210B publication Critical patent/CN112251210B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/58—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
    • C09K8/584—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids characterised by the use of specific surfactants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/602—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation containing surfactants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/84—Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/86—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • C09K8/88—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
    • C09K8/882—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

本发明属于提高原油采收率的化学驱油领域，具体涉及一种普适性提高原油采收率用表面活性剂的制备方法，包括以下步骤，1)原料预处理：1.1)先在调制罐内加入粗酸钠，然后加入苯磺酸钠，搅拌15‑45分钟，得到物料A；1.2)先在溶解罐内加入水，然后加入工业氯化钠，搅拌15‑45分钟，得到物料B；2)复配：将物料B送至复配罐内，并进行搅拌，然后将物料A送至复配罐内，搅拌15‑45分钟，即可。所述普适性提高原油采收率用表面活性剂由以下组分组成：粗酸钠18～30wt.％，苯磺酸钠12～20wt.％，工业氯化钠20～28wt.％，水余量，各组分的含量以普适性提高原油采收率用表面活性剂的总重量计。本发明的普适性提高原油采收率用表面活性剂可使油水界面张力降至1.0×10‑3mN/m以下，将其与碱和/或聚丙烯酰胺复配形成的复合驱油体系，可有效地提高驱油效率，进而可使原油采收率较水驱提高至少25％以上。

Description

一种普适性提高原油采收率用表面活性剂的制备方法
技术领域
本发明属于提高原油采收率的化学驱油领域，具体涉及一种普适性提高原油采收率用表面活性剂的制备方法。
背景技术
在含油储层中，油被束缚在狭窄的孔隙中，一般采用注水或水驱方式开采原油，标准程序是用泵将水通过一个或多个注入井注入储层，油、水和气的混合物通过采出井流出。水驱的理论采收率(即采出量占原始地质储量的百分数)为20～40％，这意味着水驱结束后，依然有60～80％的原油被束缚在储层中。目前，多采用三次采油的方法来提高水驱后原油的采收率，该方法又称提高采收率(EOR)方法，通常是指，二次采油后，通过注入化学剂、热量、混相溶剂等物质，来改善油、气、水及岩石相互之间的性能，以便开采出更多的石油。
目前，世界上已形成三次采油的四大技术系列，即化学驱、气驱、热力驱和微生物采油。其中化学驱包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱水驱及复合驱技术。
国内外为开发提高石油采收率技术进行了大量的探索研究，特别是美国等发达国家，始终将化学驱提高采收率方法基础研究作为战略储备研究，而给予大力支持。
我国非常重视三次采油技术的发展，特别是“十五”以来，国内石油公司把三次采油提高采收率技术列为攻关重点，进行了大量研究和探索，为进一步提高油气资源采收率、充分利用石油资源提供了技术支撑。
根据我国目前提高采收率潜力分析，注水开发油田适合于化学驱方法的覆盖地质储量60亿吨以上，增加可采储量9亿吨，占各种提高采收率方法潜力的76％，是我国提高石油采收率研究的主攻方向。为提高现有的油田采收率，三次采油技术的开发势在必行。以表面表面活性剂为主剂的驱油技术是油田三次采油的主要技术，驱油降水效果明显。目前在大庆油田等大型油田已逐步实现了工业化应用，具有较好的市场前景。
表面活性剂驱油技术是将表面活性剂加入到注入水中，通过降低油水界面张力提高洗油能力来改善驱油效率的一种提高原油采收率的方法，其提高采收率效果好、适用范围广，具有较大的发展潜力。
现有的普适性提高原油采收率用表面活性剂主要分为石油磺酸盐、烷基苯磺酸钠盐、石油羟酸盐以及生物表面活性剂等四大类，都不同程度的进入了先导试验阶段，取得了提高采收率15～20％的效果。但是综合考虑各自表面活性剂的生产工艺和生产过程，表面活性剂的生产成本较高，这正是国际上复合驱油技术处于低潮的根本原因；而且在实际应用过程中，受到储层中原油性质、储层温度、孔隙度、渗透率和润湿特性等因素的影响，表面活性剂对石油采收率的提升效果有时并不显著，尤其在高温下(70℃以上)表活剂性能不稳定，易失效。只有研究出廉价且高效的表面活性剂和驱油体系，复合驱油技术才能从根本上得以大规模的推广应用。因此，在表面活性剂的合成生产方面，高效、廉价、质量稳定、工艺可靠、无污染的驱油剂具有广阔的市场前景。
如中国专利CN107365574A公开的一种用于普通稠油油藏的降粘驱油剂，是由以下重量百分比的组分组成的：烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐30～ 50％，非离子表面活性剂15～25％，阴离子表面活性剂15～25％，有机溶剂2～ 5％，氯化钠0.1～3％，水5～25％。使用时，该发明的降粘驱油剂与聚丙烯酰胺聚合物形成复合驱油体系。一方面，利用聚丙烯酰胺聚合物增加水相粘度，降低水油流度比，扩大波及和调剖。另一方面，利用该发明的降粘驱油剂降低油水界面张力，提高驱油效率，同时降低原油粘度，进一步改善水油流度比。两者协同作用实现普通稠油油藏大幅度提高采收率。该驱油剂虽然降粘效果好、与地层水配伍性好、与原油可形成超低界面张力，但是其组成中表面活性剂含量偏高，导致生产成本过高，且其降低油水界面张力的性能及驱油效率还有待进一步提高。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于如何提供一种普适性好、生产成本低廉、可使油水界面张力降至1.0×10-3mN/m以下，较水驱提高原油采收率至少25％以上的普适性提高原油采收率用表面活性剂的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的发明人经过认真和努力的研究，发现了一种具有特定组成的普适性提高原油采收率用表面活性剂，其可使油水界面张力降至1.0×10-3mN/m以下，将其与碱(如碳酸钠)和/或聚丙烯酰胺复配形成的复合驱油体系，可有效地提高驱油效率，进而可使原油采收率较水驱提高至少25％以上。
本发明的技术方案如下：
一种普适性提高原油采收率用表面活性剂，由以下组分组成：
粗酸钠(即烷基苯磺酸钠)18～30wt.％，苯磺酸钠12～20wt.％，工业氯化钠20～28wt.％，水余量，各组分的含量以普适性提高原油采收率用表面活性剂的总重量计。
所述的粗酸钠为R-C6H4-SO3Na，R＝C10H21～C18H37，优选为十二烷基苯磺酸钠、十四烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十八烷基苯磺酸钠、十八烷基甲苯磺酸钠、单C10-C14烷基苯磺酸钠中的一种或任意两种以上的组合，更优选为十八烷基苯磺酸钠、十八烷基甲苯磺酸钠或其组合，最优选为十八烷基甲苯磺酸钠。
所述粗酸钠的含量更优选为20～25wt.％，最优选为22wt.％。
所述苯磺酸钠的含量更优选为13～18wt.％，最优选为15wt.％。
所述工业氯化钠的含量更优选为23～26wt.％，最优选为25wt.％。
所述普适性提高原油采收率用表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：
1)原料预处理：
1.1)先在调制罐内加入粗酸钠，然后加入苯磺酸钠，搅拌15-45分钟，得到物料A；
1.2)先在溶解罐内加入水，然后加入工业氯化钠，搅拌15-45分钟，得到物料B；
2)复配：将物料B送至复配罐内，并进行搅拌，然后将物料A送至复配罐内，搅拌15-45分钟，即可。
根据本发明的一种优选的实施方式，所述步骤1.1)的具体过程为：按一定比例经过地秤计量后，先将粘度较低的粗酸钠经原料进料泵输送至调制罐；之后，再将粘度稍高的苯磺酸钠输送至调制罐中，待罐中液位到达40-60％左右时，启动搅拌器，待物料液位达到调制罐最高液位后，继续搅拌15-45分钟备用。
在进一步优选的实施方式中，所述罐中液位到达50％左右时，启动搅拌器；待物料液位达到调制罐最高液位后，继续搅拌30分钟备用。
根据本发明的一种优选的实施方式，所述步骤1.2)的具体过程为：根据溶解罐容积和罐高度，计算出溶解罐液位高度与重量的关系；打开溶解罐新鲜水入口管线阀门，启动深井水潜水泵，将新鲜水打入溶解罐中，至计算好的液位高度的位置，同时启动溶解罐搅拌器；再将工业氯化钠用地秤计量后，从溶解罐顶端入口缓慢倒入罐中，当工业氯化钠添加完毕后，再继续搅拌 15-45分钟后停止搅拌备用。
在进一步优选的实施方式中，工业氯化钠添加完毕后，再继续搅拌30分钟后停止搅拌备用。
根据本发明的一种优选的实施方式，所述步骤2)的具体过程为：将溶解罐中的物料B经出料泵输送至复配罐内，当罐内液位高度到罐高度的20-40％左右时，启动复配罐搅拌器，当物料B完全输送至复配罐内后；启动出料泵将调制罐内的物料A经出料泵完全输送至复配罐内，继续搅拌15-45分钟后停止搅拌，通过产品装车泵装车出厂。
在进一步优选的实施方式中，当罐内液位高度到罐高度的30％左右时，启动复配罐搅拌器；物料A完全输送至复配罐后，继续搅拌30分钟后停止搅拌。
根据本发明的一种优选的实施方式，调制罐、溶解罐和复配罐顶部设置相互连通的放空管线，调制、溶解和复配过程中罐内产生的水蒸气以及极少量的挥发性介质经过罐顶部连通线，经过冷却器冷凝后，形成的冷凝液回流至复配罐内，实现挥发性气体的零排放；冷却器的冷却水采用单独设置的冷却水循环罐，开工初期采用新鲜水补水后进行闭路循环使用；冷却水循环罐内的冷却水经过冷却水循环泵强制循环冷却。
本发明还提供了所述普适性提高原油采收率用表面活性剂在提高油藏采收率中的应用。
应用时，本发明的普适性提高原油采收率用表面活性剂可与碱和/或聚丙烯酰胺形成二元或三元复合驱油体系。其一是，利用本发明的普适性提高原油采收率用表面活性剂降低油水界面张力，减少岩层吸附，提高驱油效率；其二是，利用聚丙烯酰胺降低驱体相的流度，扩大波及和调剖，其三是，利用碱来改变岩石表面的电荷性质，保护价格较贵的表面活性剂和聚丙烯酰胺，减少它们在地层中的损失；同时碱还可以与原油中的酸性组分反应，原位生成具有表面活性的物质，可进一步降低界面张力。通过本发明的普适性提高原油采收率用表面活性剂与碱和/或聚丙烯酰胺的协同作用可实现油藏采收率的大幅度提高。
所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、硅酸钠、磷酸钠、有机胺盐、有机碱中的一种或几种；优选为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的一种或几种；更优选为碳酸钠。
所述的聚丙烯酰胺的分子量为1000-2500万，优选为1500-2000万。
所述的聚丙烯酰胺更优选为部分水解的聚丙烯酰胺，其水解度为10～40，最优选的水解度为20～35。
本发明人发现，为了使表面活性剂驱油成功，表面活性剂与油水之间形成超低界面张力是表面活性剂驱油的必要条件之一。在油水界面存在单分子表面活性剂层的情况下，形成超低界面张力的条件是：表面活性剂的亲油基与油分子的亲和力要强，应相当于油分子之间的亲和力；表面活性剂的亲水基与水分子的亲和力要强，应相当于水分子之间的亲和力(即表面活性剂、水和油分子之间在各方向上的引力相当)；此时水(或油)分子在水(或油) 相中的受力情况与水(或油)分子接近油水界面时相同，运移到油水界面没有势能的变化，因此没有缩小界面面积使界面能最小化的趋势。如果有界面能，界面面积就会尽量缩小，球形物体的表面积最小，因此会趋向于形成弯曲界面，这就是界面是弯曲的及产生毛管力的原因。界面能越大，界面张力和毛管力也越大。表面活性剂的亲油基对油分子的亲和力要等于亲水基对水分子的亲和力。否则表面活性剂会被拉入亲和力强的液相中，太容易溶于水或油相中，表面活性剂很难富集到油水界面上。好的表面活性剂的水溶性或油溶性都应相对适宜，不能太好。
本发明人还发现，本发明的高效提高采收率用表面活性剂所构成的复合驱油体系对不同油水具有很好的普适性，即使油水条件存在一定的差异，所述复合驱油体系仍能在较宽的表面活性剂和碱的质量浓度范围内与原油间形成1.0×10-3mN/m以下的超低界面张力，克服了传统重烷基苯磺酸盐对不同油水条件适应性差的特点。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：
1、本发明的普适性提高原油采收率用表面活性剂与原油可形成超低界面张力(油水界面张力可降至1.0×10-3mN/m以下)，例如在普适性提高原油采收率用表面活性剂的浓度在0.1wt.％、0.2wt.％、0.3wt.％，碳酸钠浓度在0.6 wt.％、0.8wt.％、1.0wt.％、1.2wt.％时的十二点界面张力均在1.0×10-3mN/m 以下。
2、本发明的普适性提高原油采收率用表面活性剂可有效地提高驱油效率，可使原油采收率较水驱提高至少25％以上，甚至最高可以提高43％以上。
3、本发明的普适性提高原油采收率用表面活性剂可与碱和/或聚丙烯酰胺形成二元或三元复合驱油体系，作为主剂，其具有界面活性好、乳化性能优越、产品普适性强、体系界面张力稳定性好的优点，并可适用于不同油藏条件下原油的三采。
4、本发明的普适性提高原油采收率用表面活性剂的制备工艺简单，且制备过程中没有有毒有害气体及粉尘产生，对环境非常友好，不会造成环境污染。
5、本发明的普适性提高原油采收率用表面活性剂的制备工艺通过先原料预处理，后复配的两步法，相对于直接将所有原料混合的一步法，更好地降低了油水界面张力。
6、本发明的普适性提高原油采收率用表面活性剂的原料易得，其来源广泛且稳定，使得产品的生产成本低廉，由此可极大地降低三次采油时的使用成本。
另外的优点将在下文的描述中部分地示出，并部分地可通过具体的实施方式得以了解。尤其是借助在所附权利要求书中指出的化学组合物、方法及其组合，将实现和得到下述优点。应当理解，前文的一般性描述和下文的详细描述均仅仅为示例性和阐释性的，而非限制性的。
补充定义
本发明所述的材料、化合物、组合物和组分，可用于本发明所述的方法和组合物、或可与其结合使用、或可用于实施所述方法和制备所述组合物、或作为所述方法得到的产品。应当理解，当公开这些材料的组合、子集、相互作用、群组等时，虽然可能不会明确地具体提及这些化合物的每一个和集体组合以及排列，但是在本发明中具体考虑和描述了其中的每一个。例如，如果公开和讨论提取助剂组分，并且讨论该组分的多种另选的固态形式，则除非存在具体的相反指示，否则具体地考虑了可能的提及助剂组分和固态形式的每一种组合和排列。该概念适用于本发明的所有方面，包括但不限于在制备和使用所公开的组合物的方法中的步骤。因此，如果存在可以执行的多个另外的步骤，则应当理解，这些另外的步骤的每一个可通过所公开的方法的任一具体的实施方案或多个实施方案的组合而执行，并且具体考虑了每一个这样的组合，它们应被视为均已公开。
在本说明书及其之后的权利要求书中，将提及许多术语，它们应被定义为具有以下含义：
必须指出的是，除非上下文另外明确规定，否则如本说明书及所附权利要求中所用，单数形式“一”、“一个/种”和“该/所述”既可包括一个指代物，又可包括多个指代物(即两个以上，包括两个)。因此，例如，提及“所述的碱”可包括单一碱，或两种或更多种碱的混合物，等等。
除非另外指明，否则本发明中的数值范围为大约的，并且因此可以包括在所述范围外的值。所述数值范围可在本发明表述为从“约”一个特定值和/ 或至“约”另一个特定值。当表述这样的范围时，另一个方面包括从所述一个特定值和/或至另一个特定值。相似地，当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，应当理解，所述特定值形成另一个方面。还应当理解，数值范围中每一个的端点在与另一个端点的关系中均是重要的并独立于另一个端点。
在说明书和最后的权利要求书中提及组合物或制品中特定元素或组分的重量份是指组合物或制品中该元素或组分与任何其它元素或组分之间以重量份表述的重量关系。因此，在包含2重量份组分X和5重量份组分Y的组合物中，X和Y以2:5的重量比存在，并且无论组合物中是否包含另外的组分均以该比率存在。
除非具体指出有相反含义，或基于上下文的语境或所属技术领域内惯用方式的暗示，否则本发明中提及的所有分数以及百分比均按重量计，且组分的重量百分比基于包含该组分的组合物或产品的总重量。
本发明中提及的“包含”、“包括”、“具有”以及类似术语并不意欲排除任何可选组分、步骤或程序的存在，而无论是否具体公开任何可选组分、步骤或程序。为了避免任何疑问，除非存在相反陈述，否则通过使用术语“包含”要求的所有方法可以包括一或多个额外步骤、设备零件或组成部分以及 /或物质。相比之下，术语“由……组成”排除未具体叙述或列举的任何组分、步骤或程序。除非另外说明，否则术语“或”是指单独以及以任何组合形式列举的成员。
此外，本发明中任何所参考的专利文献或非专利文献的内容都以其全文引用的方式并入本发明，尤其关于所属领域中公开的定义(在并未与本发明具体提供的任何定义不一致的情况下)和常识。
具体实施方式
提出下列实施例是为了向本领域的普通技术人员提供如何制得和评价本发明所述的并受权利要求书保护的化合物、组合物、制品、装置和/或方法的完整公开内容和描述，并且旨在仅仅为示例性的，而非旨在限制申请人视为其发明的范围。已做出了努力以确保关于数字(例如量、温度等)的准确性，但是应当考虑到一些误差和偏差。除非另外指明，否则份数均为重量份，温度均以℃表示或处于环境温度下，并且压力为大气压或接近大气压。存在反应条件(例如组分浓度、所需的溶剂、溶剂混合物、温度、压力和其它反应范围)以及可用于优化通过所述方法得到的产物纯度和收率的条件的多种变型形式和组合。将只需要合理的常规实验来优化此类方法条件。
此外，下列实施例中所涉及的仪器、试剂、材料等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规仪器、试剂、材料等，可通过正规商业途径获得。下列实施例中所涉及的实验方法，检测方法等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规实验方法，检测方法等。
实施例1：
普适性提高原油采收率用表面活性剂的组成为：粗酸钠18wt.％，苯磺酸钠12wt.％，工业氯化钠20wt.％，水余量，各组分的含量以普适性提高原油采收率用表面活性剂的总重量计；所述粗酸钠为十二烷基苯磺酸钠。
其制备过程如下：
1)原料预处理
1.1)按一定比例经过地秤计量后，先将粘度较低的粗酸钠经原料进料泵输送至调制罐；之后，再将粘度稍高的苯磺酸钠输送至调制罐中，待罐中液位到达50％左右时，启动搅拌器，待物料液位达到调制罐最高液位后，继续搅拌30分钟备用，得到物料A；
1.2)根据溶解罐容积和罐高度，计算出溶解罐液位高度与重量的关系；打开溶解罐新鲜水入口管线阀门，启动深井水潜水泵，将新鲜水打入溶解罐中，至计算好的液位高度的位置，同时启动溶解罐搅拌器；再将工业氯化钠用地秤计量后，从溶解罐顶端入口缓慢倒入罐中，当工业氯化钠添加完毕后，再继续搅拌30分钟后停止搅拌备用，得到物料B；
2)将溶解罐中的物料B经出料泵输送至复配罐内，当罐内液位高度到罐高度的30％左右时，启动复配罐搅拌器，当物料B完全输送至复配罐内后；启动出料泵将调制罐内的物料A经出料泵完全输送至复配罐内，继续搅拌30 分钟后停止搅拌，通过产品装车泵装车出厂，即可。
实施例2
普适性提高原油采收率用表面活性剂的组成为：粗酸钠30wt.％，苯磺酸钠20wt.％，工业氯化钠25wt.％，水余量，各组分的含量以普适性提高原油采收率用表面活性剂的总重量计；所述粗酸钠为十二烷基苯磺酸钠。
制备方法同实施例1。
实施例3
普适性提高原油采收率用表面活性剂的组成为：粗酸钠20wt.％，苯磺酸钠18wt.％，工业氯化钠23wt.％，水余量，各组分的含量以普适性提高原油采收率用表面活性剂的总重量计；所述粗酸钠为十二烷基苯磺酸钠。
制备方法同实施例1。
实施例4
普适性提高原油采收率用表面活性剂的组成为：粗酸钠25wt.％，苯磺酸钠13wt.％，工业氯化钠26wt.％，水余量，各组分的含量以普适性提高原油采收率用表面活性剂的总重量计；所述粗酸钠为十二烷基苯磺酸钠。
制备方法同实施例1。
实施例5
普适性提高原油采收率用表面活性剂的组成为：粗酸钠22wt.％，苯磺酸钠15wt.％，工业氯化钠25wt.％，水余量，各组分的含量以普适性提高原油采收率用表面活性剂的总重量计；所述粗酸钠为十二烷基苯磺酸钠。
制备方法同实施例1。
实施例6
普适性提高原油采收率用表面活性剂的组成及制备方法与实施例5基本相同，区别仅在于：所用的粗酸钠为十六烷基苯磺酸钠。
实施例7
普适性提高原油采收率用表面活性剂的组成及制备方法与实施例5基本相同，区别仅在于：所用的粗酸钠为十八烷基苯磺酸钠。
实施例8
普适性提高原油采收率用表面活性剂的组成及制备方法与实施例5基本相同，区别仅在于：所用的粗酸钠为十八烷基甲苯磺酸钠。
对比例1
普适性提高原油采收率用表面活性剂的组成为：粗酸钠15wt.％，苯磺酸钠10wt.％，工业氯化钠25wt.％，水余量，各组分的含量以普适性提高原油采收率用表面活性剂的总重量计；所述粗酸钠为十八烷基甲苯磺酸钠。
制备方法同实施例1。
对比例2
普适性提高原油采收率用表面活性剂的组成为：粗酸钠32wt.％，苯磺酸钠22wt.％，工业氯化钠25wt.％，水余量，各组分的含量以普适性提高原油采收率用表面活性剂的总重量计；所述粗酸钠为十八烷基甲苯磺酸钠。
制备方法同实施例1。
对比例3
普适性提高原油采收率用表面活性剂的组成为：粗酸钠37wt.％，工业氯化钠25wt.％，水余量，各组分的含量以普适性提高原油采收率用表面活性剂的总重量计；所述粗酸钠为十八烷基甲苯磺酸钠；所述普适性提高原油采收率用表面活性剂不含苯磺酸钠。
制备方法与实施例1基本相同，省略添加苯磺酸钠的步骤。
对比例4
普适性提高原油采收率用表面活性剂的组成为：苯磺酸钠37wt.％，工业氯化钠25wt.％，水余量，各组分的含量以普适性提高原油采收率用表面活性剂的总重量计；所述普适性提高原油采收率用表面活性剂不含粗酸钠。
制备方法与实施例1基本相同，省略添加粗酸钠的步骤。
对比例5
普适性提高原油采收率用表面活性剂的组成为：粗酸钠22wt.％，苯磺酸钠15wt.％，水余量，各组分的含量以普适性提高原油采收率用表面活性剂的总重量计；所述粗酸钠为十八烷基甲苯磺酸钠；所述普适性提高原油采收率用表面活性剂不含工业氯化钠。
制备方法与实施例1基本相同，省略添加工业氯化钠的步骤。
对比例6
普适性提高原油采收率用表面活性剂的组成与实施例8相同，其区别在于采用如下的一步法制备工艺：
将各原料按照计量直接输送至复配罐内之后，启动复配罐搅拌器，继续搅拌30分钟后停止搅拌，即可。
油水界面张力测试及测试结果
测试条件为：测试温度为75℃，水样为大庆油田地层水，油样为大庆油田井口原油，测定仪器为美国德克萨斯大学旋转滴界面张力仪500型；在碳酸钠浓度为0.6-1.2wt.％范围内，分别对实施例1-8、对比例1-5的普适性提高原油采收率用表面活性剂的油水界面张力进行测试，测试结果分别如表 1-13所示。
表1-实施例1的油水界面张力数据
Figure RE-GDA0002811487810000131
表2-实施例2的油水界面张力数据
Figure RE-GDA0002811487810000132
表3-实施例3的油水界面张力数据
Figure RE-GDA0002811487810000133
表4-实施例4的油水界面张力数据
Figure RE-GDA0002811487810000141
表5-实施例5的油水界面张力数据
Figure RE-GDA0002811487810000142
表6-实施例6的油水界面张力数据
Figure RE-GDA0002811487810000143
表7-实施例7的油水界面张力数据
Figure RE-GDA0002811487810000151
表8-实施例8的油水界面张力数据
Figure RE-GDA0002811487810000152
表9-对比例1的油水界面张力数据
Figure RE-GDA0002811487810000153
表10-对比例2的油水界面张力数据
Figure RE-GDA0002811487810000161
表11-对比例3的油水界面张力数据
Figure RE-GDA0002811487810000162
表12-对比例4的油水界面张力数据
Figure RE-GDA0002811487810000163
表13-对比例5的油水界面张力数据
Figure RE-GDA0002811487810000171
表14-对比例6的油水界面张力数据
Figure RE-GDA0002811487810000172
从表1-5(即实施例1-5)的测试结果可以看出，本发明生产的普适性提高原油采收率用表面活性剂浓度在0.1wt.％、0.2wt.％、0.3wt.％，碳酸钠浓度在0.6wt.％、0.8wt.％、1.0wt.％、1.2wt.％十二点界面张力均可降至1.0× 10-3mN/m以下，实现了超低的油水界面张力；其中实施例5的普适性提高原油采收率用表面活性剂(即组成为粗酸钠22wt.％，苯磺酸钠15wt.％，工业氯化钠25wt.％，水余量)降低油水界面张力的综合性能相对最佳；而实施例2虽然也取得了较为不错的降低油水界面张力的性能，但是其中粗酸钠和苯磺酸钠的含量较高，而增大了生产成本，经济性较差。
从表5-8(即实施例5-8)的测试结果可以进一步看出，通过对粗酸钠种类的选择，发现粗酸钠选择十二烷基苯磺酸钠和十六烷基苯磺酸钠时，两者降低油水界面张力的性能基本相当；而粗酸钠选择十八烷基苯磺酸钠时，降低油水界面张力的性能有明显的提升；当粗酸钠选择十八烷基甲苯磺酸钠时，与实施例5相比，油水界面张力的数值出现了数倍的下降，可见其降低油水界面张力的性能取得了出乎意料的改善。
从表9-10(即对比例1-2)的测试结果可以看出，普适性提高原油采收率用表面活性剂的组成如果不在本发明限定的范围内，或是无法使油水界面张力降至1.0×10-3mN/m以下，或是会极大地增大生产成本，经济性变的很差。
从表11-13(即对比例3-5)的测试结果可以看出，普适性提高原油采收率用表面活性剂的组成中缺少粗酸钠、苯磺酸钠、工业氯化钠中的任意一种，即使其除水之外的其它组分的含量之和与实施例8相同，都无法使油水界面张力降至1.0×10-3mN/m以下，由此也表明了本发明的普适性提高原油采收率用表面活性剂中的粗酸钠、苯磺酸钠、工业氯化钠，这三种组分之间存在协同作用，缺少其中任意一种，都会使降低油水界面张力的性能出现十分明显的变劣。
将表14(即对比例6)与表8(即实施例8)的测试结果相对比，可以看出，采用本发明的制备工艺，相对于一步法，可以明显地降低油水的界面张力。尽管其机理目前还不是特别清楚，但可能与原料的预处理步骤有效地改善了混合所形成的胶束或微乳液的性质有关。
复合驱油体系的驱油测试及测试结果
用注入水(注入清水、回注污水或地层水)配制混合表面活性剂溶液，其中含有0.1wt.％的普适性提高原油采收率用表面活性剂，1.0wt.％的碳酸钠和0.15wt.％的水解度为22的聚丙烯酰胺(分子量为1800万)，搅拌均匀配制成三元复合体系(碱-表面活性剂-聚丙烯酰胺)的驱油溶液。
测试步骤为：先将贝雷岩心抽空饱和水，再饱和原油，然后水驱至含水 94％时，转注复合驱油体系段塞0.3PV，水驱至连续含水98％以上停止试验，分别记下水驱采收率及注入复合驱油体系提高的增加值，测试结果如表15 所示。
表15-采收率数据
实施例/对比例 水驱采收率(％OOIP) 复合驱采收率(+％OOIP)
实施例1 30.2 28.1
实施例2 30.1 31.3
实施例3 30.5 32.2
实施例4 30.3 33.4
实施例5 30.4 35.8
实施例6 31.2 36.5
实施例7 30.1 37.6
实施例8 31.0 43.9
对比例1 30.6 15.6
对比例2 31.3 30.7
对比例3 30.9 13.9
对比例4 30.2 12.3
对比例5 31.7 16.8
对比例6 31.4 32.5
从表15的测试结果可以看出，本发明的制备工艺生产的普适性提高原油采收率用表面活性剂可使原油采收率较水驱提高至少28％以上，尤其是实施例8的普适性提高原油采收率用表面活性剂可使原油采收率较水驱提高 43.9％，原油采收率如此明显的提高完全超出了本领域技术人员的合理预期范围，这也是本发明的发明人所作出的智慧贡献的有力体现。
在本发明全文中，引用了各种出版物。这些出版物的公开内容全文据此以引用方式并入本发明中，以便更全面地描述本发明所述的化合物、组合物和方法。
可对本发明所述的化合物、组合物和方法做出各种修改和改变。考虑到说明书和本发明所公开的化合物、组合物和方法的实践，本发明所述的化合物、组合物和方法的其它方面将显而易见。说明书和实例旨在被视为示例性的。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种普适性提高原油采收率用表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：
1)原料预处理：
1.1)先在调制罐内加入粗酸钠，然后加入苯磺酸钠，搅拌15-45分钟，得到物料A；
1.2)先在溶解罐内加入水，然后加入工业氯化钠，搅拌15-45分钟，得到物料B；
2)复配：将物料B送至复配罐内，并进行搅拌，然后将物料A送至复配罐内，搅拌15-45分钟，即可；
所述表面活性剂由以下组分组成：
粗酸钠18～30wt.％，苯磺酸钠12～20wt.％，工业氯化钠20～28wt.％，水余量，各组分的含量以普适性提高原油采收率用表面活性剂的总重量计。
2.根据权利要求1所述的制备方法，所述的粗酸钠为R-C6H4-SO3Na，R＝C10H21～C18H37。
3.根据权利要求1所述的制备方法，所述的粗酸钠为十二烷基苯磺酸钠、十四烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十八烷基苯磺酸钠、十八烷基甲苯磺酸钠、单C10-C14烷基苯磺酸钠中的一种或任意两种以上的组合；更优选为十八烷基苯磺酸钠、十八烷基甲苯磺酸钠或其组合；最优选为十八烷基甲苯磺酸钠。
4.根据权利要求1所述的制备方法，所述粗酸钠的含量为20～25wt.％，所述苯磺酸钠的含量为13～18wt.％，所述工业氯化钠的含量为23～26wt.％；更优选所述粗酸钠的含量为20～25wt.％，所述苯磺酸钠的含量为13～18wt.％，所述工业氯化钠的含量为23～26wt.％；最优选所述粗酸钠的含量为22wt.％，所述苯磺酸钠的含量为15wt.％，所述工业氯化钠的含量为25wt.％。
5.根据权利要求1所述的制备方法，所述步骤1.1)的具体过程为：按一定比例经过地秤计量后，先将粘度较低的粗酸钠经原料进料泵输送至调制罐；之后，再将粘度稍高的苯磺酸钠输送至调制罐中，待罐中液位到达40-60％左右时，启动搅拌器，待物料液位达到调制罐最高液位后，继续搅拌15-45分钟备用。
6.根据权利要求1所述的制备方法，所述步骤1.2)的具体过程为：根据溶解罐容积和罐高度，计算出溶解罐液位高度与重量的关系；打开溶解罐新鲜水入口管线阀门，启动深井水潜水泵，将新鲜水打入溶解罐中，至计算好的液位高度的位置，同时启动溶解罐搅拌器；再将工业氯化钠用地秤计量后，从溶解罐顶端入口缓慢倒入罐中，当工业氯化钠添加完毕后，再继续搅拌15-45分钟后停止搅拌备用。
7.根据权利要求1所述的制备方法，所述步骤2)的具体过程为：将溶解罐中的物料B经出料泵输送至复配罐内，当罐内液位高度到罐高度的20-40％左右时，启动复配罐搅拌器，当物料B完全输送至复配罐内后；启动出料泵将调制罐内的物料A经出料泵完全输送至复配罐内，继续搅拌15-45分钟后停止搅拌，通过产品装车泵装车出厂。
8.根据权利要求1-7中任一项所述制备方法制得的普适性提高原油采收率用表面活性剂在提高油藏采收率中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，所述普适性提高原油采收率用表面活性剂可与碱和/或聚丙烯酰胺形成二元或三元复合驱油体系。
CN202011175799.XA 2020-10-29 2020-10-29 一种普适性提高原油采收率用表面活性剂的制备方法 Active CN112251210B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011175799.XA CN112251210B (zh) 2020-10-29 2020-10-29 一种普适性提高原油采收率用表面活性剂的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011175799.XA CN112251210B (zh) 2020-10-29 2020-10-29 一种普适性提高原油采收率用表面活性剂的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112251210A true CN112251210A (zh) 2021-01-22
CN112251210B CN112251210B (zh) 2021-04-27

Family

ID=74261227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011175799.XA Active CN112251210B (zh) 2020-10-29 2020-10-29 一种普适性提高原油采收率用表面活性剂的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112251210B (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1272393A (zh) * 1999-04-30 2000-11-08 大庆石油管理局 烷基苯磺酸盐表面活性剂、其制备方法及其在三次采油中的应用
WO2001083946A1 (en) * 2000-05-03 2001-11-08 Trican Well Service Ltd. Fracturing fluid
CN1353007A (zh) * 2001-11-29 2002-06-12 华东理工大学 一种烃基苯磺酸盐复合表面活性剂及其应用
CN1394935A (zh) * 2001-07-06 2003-02-05 王振海 一种驱油剂
CN102443385A (zh) * 2011-11-10 2012-05-09 西安瑞捷生物科技有限公司 一种化学驱油剂
CN104312564A (zh) * 2014-09-05 2015-01-28 合肥新星油田化学剂有限责任公司 耐盐抗高温三次采油用驱油剂
CN104710974A (zh) * 2015-04-03 2015-06-17 杨县超 一种低聚表面活性剂清洁压裂液及其制备方法
CN105086953A (zh) * 2009-04-07 2015-11-25 哈里伯顿能源服务公司 粘弹性表面活性剂及其制作方法和应用
WO2016106134A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-30 Schlumberger Canada Limited Degradable composite structures
CN111808591A (zh) * 2020-07-27 2020-10-23 北京贝斯特佳科技有限公司 一种井筒盐结晶分散剂及其调控方法和应用

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1272393A (zh) * 1999-04-30 2000-11-08 大庆石油管理局 烷基苯磺酸盐表面活性剂、其制备方法及其在三次采油中的应用
WO2001083946A1 (en) * 2000-05-03 2001-11-08 Trican Well Service Ltd. Fracturing fluid
CN1394935A (zh) * 2001-07-06 2003-02-05 王振海 一种驱油剂
CN1353007A (zh) * 2001-11-29 2002-06-12 华东理工大学 一种烃基苯磺酸盐复合表面活性剂及其应用
CN105086953A (zh) * 2009-04-07 2015-11-25 哈里伯顿能源服务公司 粘弹性表面活性剂及其制作方法和应用
CN102443385A (zh) * 2011-11-10 2012-05-09 西安瑞捷生物科技有限公司 一种化学驱油剂
CN104312564A (zh) * 2014-09-05 2015-01-28 合肥新星油田化学剂有限责任公司 耐盐抗高温三次采油用驱油剂
WO2016106134A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-30 Schlumberger Canada Limited Degradable composite structures
CN104710974A (zh) * 2015-04-03 2015-06-17 杨县超 一种低聚表面活性剂清洁压裂液及其制备方法
CN111808591A (zh) * 2020-07-27 2020-10-23 北京贝斯特佳科技有限公司 一种井筒盐结晶分散剂及其调控方法和应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ABDELFATAH, ELSAYED; WAHID-PEDRO, FARIHAH; MELNIC, ALEXANDER;等: "Microemulsion Formulations with Tunable Displacement Mechanisms for Heavy Oil Reservoirs", 《SPE JOURNAL》 *
FUKUMOTO, AYAKO; DALMAZZONE, CHRISTINE; FROT, DIDIER; 等.: "Investigation on Physical Properties and Morphologies of Microemulsions formed with Sodium Dodecyl Benzenesulfonate, Isobutanol, Brine, and Decane, Using Several Experimental Techniques", 《ENERGY & FUELS》 *
崔正刚; 孙静梅; 张天林; 邹文华; 张德根: "重烷基苯磺酸钠微乳体系及超低界面张力性质", 《无锡轻工大学学报》 *
李文宏; 李彩云; 吕思思; 范伟; 张永强: "CHSB/BABS复配表面活性剂驱油体系性能研究", 《油田化学》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112251210B (zh) 2021-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113214815B (zh) 一种纳米微乳液驱油剂及其制备方法
US8183182B2 (en) Composition of microemulsion and method for advanced recovery of heavy oil
US3981361A (en) Oil recovery method using microemulsions
US3275075A (en) Viscosity control in petroleum recovery
US3508611A (en) Molecular weight of hydrocarbon influencing the thermostability of a micellar dispersion
SU1419527A3 (ru) Способ извлечени нефти из нефтеносных подземных пластов
US4502538A (en) Polyalkoxy sulfonate, CO2 and brine drive process for oil recovery
CN112266776B (zh) 一种驱油用表面活性剂及其制备方法
US4733728A (en) Micellar slug for oil recovery
CN101103176A (zh) 用于改进采油的组合物和方法
US20060046948A1 (en) Chemical system for improved oil recovery
CN110016329A (zh) 一种高温高盐油藏原位乳化体系及其应用
CN112226223A (zh) 超低渗油藏降压增注用表面活性剂组合物及制备方法
US3938591A (en) Intermediate fluid systems for long distance oil displacement
US4493371A (en) Recovering oil by injecting aqueous alkali, cosurfactant and gas
CN112251210B (zh) 一种普适性提高原油采收率用表面活性剂的制备方法
CN113583648B (zh) 一种提高采收率用的脂肪胺聚氧乙烯醚类表面活性剂及其制备方法
CN111088008B (zh) 用于低渗透油藏的降压增注用表面活性剂组合物及其制备方法和应用
CN103540306B (zh) 三采用表面活性剂组合物及其制备方法
US4765408A (en) Micellar slug for oil recovery
CN112251209B (zh) 一种高效提高采收率用表面活性剂及其制备方法
CN114790384A (zh) 一种小分子渗吸剂及其制备方法和应用
US20170066960A1 (en) Composition comprising internal olefin sulfonate and alkoxylated alcohol or derivative and use thereof in enhanced oil recovery
CN111019623A (zh) 一种高效表面活性剂的复合体系及其制备方法和在三次采油中的应用
CN106590585B (zh) 低矿化度油藏驱油用复合型表面活性剂组合物

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant