CN112300769B - 耐温型泡沫驱油剂、制备方法及其应用 - Google Patents

耐温型泡沫驱油剂、制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种耐温型泡沫驱油剂、制备方法及其应用,属于三次采油技术领域。该方法包括:向反应器中加入烯烃,升温至第一参考温度,加入萘及浓硫酸,回流2‑6小时,降温至第二参考温度继续反应12‑36小时,加入pH调节剂调节pH值至9‑10,烘干后得到发泡剂;将质量百分比为0.1‑0.6%的发泡剂、质量百分比为0.01‑0.05%稳泡剂以及余量的水混合均匀,得到泡沫驱油剂。本申请提供的泡沫驱油剂可以适用于高温油藏环境,即使在油藏环境温度大于100℃时也可以发挥作用,提高了泡沫驱油剂的稳定性,稳泡性能优异。基于在萘环上引入了烯烃,与磺酸钠基团平衡了泡沫驱油剂的油水平衡,提高了泡沫驱油剂的发泡倍率。

Description

耐温型泡沫驱油剂、制备方法及其应用
技术领域
本申请涉及三次采油技术领域,特别涉及一种耐温型泡沫驱油剂、制备方法及其应用。
背景技术
气驱是针对低渗透、高含水的稠油油藏提高采收率的重要手段之一。但在实际驱油过程中,为提高采收率,常常会通过压裂操作等方式提高低渗油藏的渗透率,这就会在地层中产生大量的裂缝,造成油井气窜等问题,导致驱油效果下降。泡沫驱油技术是针对上述问题的有效解决方式。当前,泡沫驱油作为三次采油的重要方法已被广泛应用于油田调剖堵水和驱油等领域中。泡沫驱油剂主要有以下几个作用:封堵大孔道,微观调剖以及改善岩层界面性质等作用。
相关技术采用的泡沫驱油剂有α-烯烃磺酸盐、烷基苯磺酸盐泡沫驱油剂、石油磺酸盐类发泡剂等。
申请人发现相关技术至少存在以下问题:
多数油藏深入地下上千米,油藏所处的环境温度高达100℃以上,压力可达10MPa以上。高温高压环境大幅增加了泡沫驱油剂的发泡、稳泡难度,导致所形成的泡沫在高温下难以稳定,导致泡沫半衰期短,严重制约了泡沫驱油剂在高温油藏中的实际应用。
发明内容
本申请实施例提供了一种耐温型泡沫驱油剂、制备方法及其应用,可以解决相关技术中泡沫在高温下难以稳定,导致泡沫半衰期短,严重制约了泡沫驱油剂在高温油藏中的实际应用的问题。所述技术方案如下:
一方面,提供了一种耐温型泡沫驱油剂制备方法,所述方法用于制备上述所述的泡沫驱油剂,所述方法包括:向反应器中加入烯烃,升温至第一参考温度,加入萘及浓硫酸,回流2-6小时,降温至第二参考温度继续反应12-36小时,加入pH调节剂调节pH值至9-10,烘干后得到发泡剂;
将质量百分比为0.1-0.6%的发泡剂、质量百分比为0.01-0.05%稳泡剂以及余量的水混合均匀,得到泡沫驱油剂;
所述发泡剂的化学结构式为:
Figure BDA0002383012810000021
其中,n=12、14或16。
在一种可选地实施方式中,所述第一参考温度为80-100℃。
在一种可选地实施方式中,所述第二参考温度为20-25℃。
在一种可选地实施方式中,所述萘与所述浓硫酸的质量比为1:0.8-1.2。
在一种可选地实施方式中,所述萘与所述烯烃的质量比为1:1-1.8。
在一种可选地实施方式中,所述烯烃选自1-十二烯、1-十四烯和1-十六烯中的任一种。
另一方面,提供了一种泡沫驱油剂,所述泡沫驱油剂包括以下质量百分比的组分:0.1-0.6%发泡剂、0.01-0.05%稳泡剂以及余量的水;
所述发泡剂的化学结构式为:
Figure BDA0002383012810000022
其中,n=12、14或16。
在一种可选地实施方式中,所述稳泡剂为聚丙烯酰胺或聚乙烯醇。
还一方面,提供了一种泡沫驱油剂的应用,所述应用包括使用上述所述的泡沫驱油剂进行驱油。
在一种可选地实施方式中,所述应用温度大于100℃,应用压力大于10MPa。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
基于其含有萘环,由于萘环的碳碳键之间的键能大,断裂需要较大的能量,因此保证了泡沫驱油剂可以适用于高温油藏环境,即使在油藏环境温度大于100℃时也可以发挥作用,提高了泡沫驱油剂的稳定性,稳泡性能优异。基于萘环上的磺酸钠基团为亲水性基团,提高了泡沫驱油剂的耐油性。基于在萘环上引入了烯烃,由于烯烃基团为亲油性基团,与磺酸钠基团平衡了泡沫驱油剂的油水平衡,提高了泡沫驱油剂的发泡倍率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的泡沫驱油剂中发泡剂的吸收峰关系示意图;
图2是本申请实施例提供的发泡倍率与温度关系示意图;
图3是本申请实施例提供的泡沫半衰期与温度关系示意图;
图4是本申请实施例提供的析液半衰期与温度关系示意图;
图5是本申请实施例提供的发泡倍率与矿化度关系示意图;
图6是本申请实施例提供的泡沫半衰期与矿化度关系示意图;
图7是本申请实施例提供的析液半衰期与矿化度关系示意图;
图8是本申请实施例提供的发泡倍率与老化结果关系示意图;
图9是本申请实施例提供的泡沫半衰期与老化结果关系示意图;
图10是本申请实施例提供的析液半衰期与老化结果关系示意图;
图11是本申请实施例提供的泡沫半衰期与压强关系示意图;
图12是本申请实施例提供的泡沫高度与时间关系示意图;
图13是本申请实施例提供的发泡体积与时间关系示意图;
图14是本申请实施例提供的发泡倍率与压强关系示意图;
图15是本申请实施例提供的不同压强下泡沫被挤压的状态示意图;
图16是本申请实施例提供的阻力因子与气液比关系示意图。
具体实施方式
除非另有定义,本申请实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
气驱是针对低渗透、高含水的稠油油藏提高采收率的重要手段之一。但在实际驱油过程中,为提高采收率,常常会通过压裂操作等方式提高低渗油藏的渗透率,这就会在地层中产生大量的裂缝,造成油井气窜等问题,导致驱油效果下降。泡沫驱油技术是针对上述问题的有效解决方式。当前,泡沫驱油作为三次采油的重要方法已被广泛应用于油田调剖堵水和驱油等领域中。泡沫驱油剂主要有以下几个作用:封堵大孔道,微观调剖以及改善岩层界面性质等作用。
但多数油藏深入地下上千米,油藏所处的环境温度高达100℃以上,压力可达10MPa以上。上述高温高压环境大幅增加了发泡、稳泡难度,导致普通的泡沫剂无法使用。导致目前泡沫剂驱油在中、低温油藏应用良好,但对于高温、高压油藏则难以实施,上述问题严重影响到我国低渗、高温油藏采收率的提高。鉴于此,本申请实施例提供了一种泡沫驱油剂及其制备方法,旨在解决上述技术问题。
本申请实施例提供了一种耐温型泡沫驱油剂,该泡沫驱油剂包括以下质量百分比的组分:0.1-0.6%发泡剂、0.01-0.05%稳泡剂以及余量的水;
发泡剂的化学结构式为:
Figure BDA0002383012810000041
其中,n=12、14或16。
本申请实施例提供的装置至少具有以下技术效果:
本申请实施例提供的泡沫驱油剂,基于其含有萘环,由于萘环的碳碳键之间的键能大,断裂需要较大的能量,因此保证了泡沫驱油剂可以适用于高温油藏环境,即使在油藏环境温度大于100℃时也可以发挥作用,提高了泡沫驱油剂的稳定性,稳泡性能优异。基于萘环上的磺酸钠基团为亲水性基团,提高了泡沫驱油剂的耐油性。基于在萘环上引入了烯烃,由于烯烃基团为亲油性基团,与磺酸钠基团平衡了泡沫驱油剂的油水平衡,提高了泡沫驱油剂的发泡倍率。
可选地,稳泡剂为聚丙烯酰胺或聚乙烯醇。示例的,稳泡剂可以为聚丙烯酰胺也可以为聚乙烯醇,或者为两者的混合物,两者的混合比例可以为1:2。
另一方面,本申请实施例提供了一种耐温型泡沫驱油剂制备方法,该方法用于制备上述任一的泡沫驱油剂,该方法包括:向反应器中加入烯烃,升温至第一参考温度80-100℃,加入萘及浓硫酸,回流2-6小时,降温至第二参考温度继续反应12-36小时,加入pH调节剂调节pH值至9-10,烘干后得到泡沫驱油剂发泡剂;
将质量百分比为0.1-0.6%的发泡剂、质量百分比为0.01-0.05%稳泡剂以及余量的水混合均匀,得到泡沫驱油剂。
本申请实施例提供的发泡剂在浓硫酸的氧化作用下,烯烃与萘环上的氢发生取代反应生成烷基--萘磺酸钠泡沫剂。由于该泡沫驱油剂中含有萘环,萘环的碳碳键之间的键能大,断裂需要较大的能量,因此,保证了泡沫驱油剂可以适用于高温油藏环境,即使在油藏环境温度大于100℃时也可以发挥作用,提高了泡沫驱油剂的稳定性,稳泡性能优异。通过加入浓硫酸,氧化萘环上的氢,使其与烯烃发生取代反应,另一方面为泡沫驱油剂提供磺酸基团和酸性反应环境。硫酸根离子取代萘环上的氢,生成磺酸基团,基于磺酸基团为亲水性基团,提高了泡沫驱油剂的耐油性。基于引入了烯烃,由于烯烃基团为亲油性基团,平衡了泡沫驱油剂的油水平衡,提高了泡沫驱油剂的发泡倍率。
可选地,发泡剂的化学结构式为:
Figure BDA0002383012810000051
其中,n=12、14或16。
作为一种示例,向反应器中加入烯烃,需要说明的是,本申请实施例提供的烯烃为长链烯烃,且该长链烯烃的碳链可以为12、14或16。加入烯烃后升温至第一参考温度,由于烯烃与萘的取代反应也需要一定的能量,因此,反应的温度也不能太低,但是反应温度也不能高,避免烯烃取代萘环上过多的氢,以及发生副反应。可选地,第一参考温度为80-100℃。示例的,可以为80℃、85℃、90℃、95℃、100℃等。
升温至第一参考温度后加入萘和浓硫酸。可选地,烯烃与萘的质量比为1:1-1.8。示例的,可以为1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8等。萘与浓硫酸的质量比可以为1:0.8、1:0.9、1:1、1:1.1、1:1.2等。优选地,萘与浓硫酸的质量比可以为1:1.2。
需要说明的是,烯烃与萘环的取代主要在1,6位取代,这是因为磺酸基取代后萘环的对位为活性位点,且由于空间位阻的原因,因此在6位取代为主(可达80%以上)但有机反应中仍会有少量其他位置的取代反应,但这些反应并不影响实际的使用效果。
需要说明的是,通过加入浓硫酸作为氧化剂,氧化萘环上的氢,另一方面为泡沫驱油剂提供磺酸基团和酸性反应环境。
加入萘及浓硫酸后回流2-6小时,示例的,可以回流2小时、3小时、4小时、5小时或6小时,以保证浓硫酸与萘环上的氢气发生取代,以及烯烃与萘环上的氢发生取代。回流结束后降温至第二参考温度。可选地,第二参考温度为20-25℃。示例的,可以降温至20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃等。加入pH调节剂调节pH值至9-10,烘干后得到发泡剂。需要说明的是,通过将pH调节剂调节pH值至弱碱性,可以保证泡沫剂的使用效果。
作为一种示例,可以通过实验监测烯烃以及浓硫酸是否与萘环上的氢完成取代反应。图1为对制备的发泡剂进行了红外吸收实验,其中横坐标为发泡剂的吸收波数。从图1可见,在3000cm-1左右存在明显的-OH的伸缩振动吸收峰,而在2800cm-1处的尖峰可归宿为C-H伸缩振动,在1200cm-1处存在了S=O的特征吸收峰,在1500cm-1和1250cm-1出现强度不等的2个峰,为C=C键骨架振动,1100cm-1处峰为C-O伸缩振动,在800cm-1和1000cm-1出现了C-H面外弯曲振动吸收,由此说明了烯烃以及浓硫酸已经与萘环上的氢完成取代,即发泡剂已经制备成功。十二烷基萘磺酸钠、十六烷基萘磺酸钠及混合链长的萘磺酸钠的红外谱图与十四烷基萘磺酸钠红外基本一致。
可选地,pH调节剂为氢氧化钠。
需要说明的是,萘与浓硫酸反应后为酸性,因此,此时通过氢氧化钠调节pH为9或10,即弱碱性。即通过氢氧化钠与第一反应产物中萘环上的氢离子反应,生成磺酸钠基团。
得到发泡剂后将质量百分比为0.1-0.6%的发泡剂、质量百分比为0.01-0.05%稳泡剂以及余量的水混合均匀,得到泡沫驱油剂。示例的,发泡剂的质量百分比可以为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%等。稳泡剂的质量百分比可以为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%等。
可选地,烯烃选自1-十二烯、1-十四烯和1-十六烯中的任一种。
需要说明的是,基于1-烯烃中的双键在其端部,减小了反应的空间位阻,使得反应更加容易进行,且反应效果最好。
作为一种示例,本申请实施例提供的烯烃为1-十二烯、1-十四烯或1-十六烯时,所制备的泡沫驱油剂在高温下性能均优异。十四烷基-萘磺酸钠的耐中温性能优于传统的烷基苯磺酸盐-聚丙烯酰胺泡沫驱油剂;十二烷基-萘磺酸钠在高温条件下,性能明显优于烷基苯磺酸盐-聚丙烯酰胺泡沫驱油剂,在90℃条件下,其中综合性能最佳的十四烷基-萘磺酸钠的发泡倍率为烷基苯磺酸盐-聚丙烯酰胺泡沫驱油剂的1.8倍,析液半衰期为烷基苯磺酸盐-聚丙烯酰胺泡沫驱油剂的2.7倍。
还一方面,本申请实施例提供了一种耐温型泡沫驱油剂的应用,该应用包括使用上述的泡沫驱油剂泡沫剂进行驱油。
在一种可选地实施方式中,所述应用温度大于100℃,应用压力大于10MPa。
以下将通过可选地实施例进一步地描述本申请实施例提供的泡沫驱油剂。
在以下可选地实施例中,所涉及的操作未注明条件者,均按照常规条件或者制造商建议的条件进行。所用原料未注明生产厂商及规格者均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1:
反应器中加入60g的1-十四烯,升温至95℃,然后在反应器中加入50g萘和45g浓硫酸,继续保温回流3h,降至25℃,继续反应24h,加入氢氧化钠调节pH值至10,热风烘干,得到发泡剂。
取上述发泡剂0.2g,称取0.03g韦兰胶,加入99.77g的地层水中,混合均匀得到泡沫驱油剂。
实施例2:
反应器中加入50g的1-十二烯,升温至80℃,然后在反应器中加入50g萘和40g浓硫酸,继续保温回流6h,降至25℃,继续反应36h,加入氢氧化钠调节pH值至9,热风烘干,得到发泡剂。
取上述发泡剂0.2g,称取0.02g韦兰胶,加入99.78g的地层水中,混合均匀得到泡沫驱油剂。
实施例3:
反应器中加入80g的1-十六烯,升温至100℃,然后在反应器中加入50g萘和60g浓硫酸,继续保温回流2h,降至25℃,继续反应12h,加入氢氧化钠调节pH值至9.5,热风烘干,得到发泡剂。
取上述发泡剂0.4g,称取0.05g韦兰胶,加入99.55g的地层水中,混合均匀得到泡沫驱油剂。
实施例4:
反应器中加入70g的1-混合烯(碳链长度为12-16),升温至90℃,然后在反应器中加入50g萘和50g浓硫酸,继续保温回流3h,降至25℃,继续反应30h,加入氢氧化钠调节pH值至10,热风烘干,得到发泡剂。
取上述发泡剂0.1g,称取0.01g韦兰胶,加入99.89g的地层水中,混合均匀得到泡沫驱油剂。
实施例5:
反应器中加入70g的1-混合烯(碳链长度为12-16),升温至90℃,然后在反应器中加入50g萘和50g浓硫酸,继续保温回流3h,降至25℃,继续反应30h,加入氢氧化钠调节pH值至9,热风烘干,得到发泡剂。
取上述发泡剂0.6g,称取0.05g韦兰胶,加入99.35g的地层水中,混合均匀得到泡沫驱油剂。
实施例6:
反应器中加入65g的1-十四烯,升温至90℃,然后在反应器中加入50g萘和48g浓硫酸,继续保温回流3h,降至25℃,继续反应24h,加入氢氧化钠调节pH值至10,热风烘干,得到发泡剂。
取上述发泡剂0.3g,称取0.02g韦兰胶,加入99.68g的地层水中,混合均匀得到泡沫驱油剂。
实施例7:
反应器中加入50g的1-十二烯,升温至90℃,然后在反应器中加入50g萘和46g浓硫酸,继续保温回流10h,降至25℃,继续反应36h,加入氢氧化钠调节pH值至9,热风烘干,得到发泡剂。
取上述发泡剂0.2g,称取0.02g韦兰胶,加入99.78g的地层水中,混合均匀得到泡沫驱油剂。
实施例8:
反应器中加入80g的1-十六烯,升温至100℃,然后在反应器中加入50g萘和60g浓硫酸,继续保温回流2h,降至25℃,继续反应36h,加入氢氧化钠调节pH值至9.5,热风烘干,得到发泡剂。
取上述发泡剂0.4g,称取0.04g韦兰胶,加入99.56g的地层水中,混合均匀得到泡沫驱油剂。
实施例9:
反应器中加入75g的1-混合烯(碳链长度为12-16),升温至90℃,然后在反应器中加入50g萘和45g浓硫酸,继续保温回流3h,降至25℃,继续反应30h,加入氢氧化钠调节pH值至10,热风烘干,得到发泡剂。
取上述发泡剂0.1g,称取0.05g韦兰胶,加入99.85g的地层水中,混合均匀得到泡沫驱油剂。
实施例10:
反应器中加入75g的1-混合烯(碳链长度为12-16),升温至100℃,然后在反应器中加入50g萘和50g浓硫酸,继续保温回流3h,降至25℃,继续反应36h,加入氢氧化钠调节pH值至9.5,热风烘干,得到发泡剂。
取上述发泡剂0.4g,称取0.05g韦兰胶,加入99.55g的地层水中,混合均匀得到泡沫驱油剂。
实施例11:
泡沫驱油剂的使用效果可通过在不同温度下的发泡倍率、泡沫半衰期及析液半衰期来体现,即发泡倍率越大则发泡效果越好,泡沫半衰期和析液半衰期越长则稳泡效果越好,两者综合效果越好则泡沫驱油剂的使用效率越高。
本申请实施例对上述实施例制备的泡沫驱油剂的效果进行了实验,具体实验步骤如下:
将水加热至设定温度(例如图2中的50℃、60℃、70℃、80℃、90℃),水浴保温中使用实施例1制备的泡沫驱油剂,搅拌1min(转速1200r/min),倒入量筒中测定发泡倍率,量筒静置至泡沫高度为原高度的一半,记录时间即为该泡沫体系的泡沫半衰期,当析出液高度为原液体高度一半时为析液半衰期。其中,图2为实施例1制备的泡沫驱油剂的发泡倍率示意图,图3为实施例1制备的泡沫驱油剂的泡沫半衰期示意图,图4为实施例1制备的泡沫驱油剂的析液半衰期示意图。
由图2、图3和图4可以看出,实施例1制备的泡沫驱油剂在不同温度下均具有良好的发泡倍率和很高的泡沫半衰期及析液半衰期,即便在90℃以上的高温条件下,依然可以达到450%以上的发泡倍率,以及180min以上的泡沫半衰期和超过750s的析液半衰期,因此可以证明实施例1制备的泡沫驱油剂具有良好的高温发泡效果。
实施例12:
矿化度的提高对泡沫体系具有明显的不利影响,因此不同矿化度下泡沫体系性能评价是泡沫剂评价的重要方面。本实验采用的是目前油田领域泡沫剂实验室研究中常用的机械泡沫发生器。
具体实验如下:
预先配制矿化度分别为10000、15000、20000、25000、30000的模拟离子水(矿化度为10000的模拟离子水的具体配方如下:质量浓度为0.4472g/L-1的CaCl2,质量浓度为0.216g/L-1的MgCl2·6H2O、质量浓度为0.0139g/L-1的Na2SO4、质量浓度为1.0907g/L-1的NaHCO3,质量浓度为8.4719g/L-1的NaCl2,其他矿化度按比例成相应倍数加入各盐)。不同矿化度模拟离子水作为地层水,按照实施例1的配方,配制成泡沫剂复合体系,配制过程中保持室温磁力搅拌,使发泡剂及稳泡剂充分溶解。
充分溶解后,依次倒入搅拌器中高速机械搅拌发泡,室温常压下,以7000转/分搅拌5min。然后将发起的泡沫倒入1000mL的量筒中,读取发泡体积V、记录析液半衰期T和泡沫半衰期t。其中,图5为实施例1制备的泡沫驱油剂发泡倍率-矿化度关系示意图,图6为实施例1制备的泡沫驱油剂泡沫半衰期-矿化度关系示意图,图7为实施例1制备的泡沫驱油剂析液半衰期-矿化度关系示意图。
从图5可看出,随着矿化度的升高、泡沫驱油剂的发泡倍率略有下降,但数值较小,发泡倍率均在450%以上。说明矿化度对泡沫驱油剂的发泡性能有不利影响,但影响程度较小。
参见图6,泡沫半衰期也是随矿化度的增加而降低,且当矿化度大于20000时使发泡体系的泡沫半衰期有一定的降低,但依然能够维持较长时间(120min以上)。
从图7可以看出,相较于发泡倍率和泡沫半衰期,矿化度对析液半衰期有明显影响,尤其当矿化度大于20000时发泡体系的析液半衰期下降明显,但即便矿化度达到20000时,泡沫驱油剂体系的泡沫半衰期依然可以达到600s以上。上述实验结果表明本发明的泡沫剂配方在矿化度高达20000的高盐体系中依然具有良好的泡沫效果。
实施例13:
泡沫剂的热老化实验是测试高温泡沫剂实用性的重要评价方法,本实施例使用实施例1制备的泡沫驱油剂进行了5MPa,120℃老化30天的耐老化性能实验。结果如图8、图9和图10所示。其中,图8为实施例1制备的泡沫驱油剂的进行热老化实验后的发泡倍率示意图,图9为实施例1制备的泡沫驱油剂的进行热老化实验后的泡沫半衰期示意图,图10为实施例1制备的泡沫驱油剂的进行热老化实验后的析液半衰期示意图。
由图8、图9和图10可以看出,在经过如此高温、高压和长时间的老化后,本泡沫剂体系依然具有较好的发泡倍率、泡沫半衰期、析液半衰期。但即便影响最大的析液半衰期依然大于480s。可以认为本申请实施例得到的泡沫驱油剂可以适用于高温、高压油藏的大孔道封堵。
实施例14:
一维可视化泡沫物理模拟实验是最能体现高温、高压泡沫剂应用效果的测试方法。本申请实施例对实施例1制备的泡沫驱油剂进行了该实验。具体实验步骤如下:
将实施例1制备的泡沫驱油剂倒入高压活塞容器,密封后链接注入泵。将高压气体注入另一高压活塞容器,密封后链接另一注入泵,两高压活塞容器通过一个三通连接到一维可视化泡沫物理模拟装置的发泡筒下侧。然后设置一维可视化泡沫物理模拟装置的特定温(120℃)与压强(分别为3MPa、6MPa、9MPa、12MPa)。待升至设定温度和压强后,开始按照一定气液比(5:1)注入发泡。气液总量为30mL。记录发泡高度与时间的关系、发泡体积与泡沫半衰期。
其中,图11为实施例1制备的泡沫驱油剂进行一维可视化泡沫物理模拟实验后泡沫半衰期与压强关系示意图,图12为实施例1制备的泡沫驱油剂进行一维可视化泡沫物理模拟实验后泡沫高度与时间关系示意图,图13为实施例1制备的泡沫驱油剂进行一维可视化泡沫物理模拟实验后发泡体积与时间关系示意图,图14为实施例1制备的泡沫驱油剂进行一维可视化泡沫物理模拟实验后发泡倍率与压强关系示意图。图15为不同压强条件下泡沫形貌示意图。
此装置发泡与搅拌发泡不同,搅拌发泡是在短时间(3~5min),而此装置发泡是一个连续过程,持续时间较长(40~50min),所以初始产生的泡沫会析液,到后期会出现破裂现象。
由上述实验结果,即图11-图15可以充分证明,本申请实施例制备的泡沫驱油剂具有非常良好的高温、高压发泡及稳泡效果,完全可以应用于高温、高压油藏的泡沫驱油。
实施例15:
阻力因子实验是测试泡沫驱油剂实际驱油效果的主要评价手段,阻力因子越高则驱油效果越为明显。具体实验步骤如下:
将实施例1制备的泡沫驱油剂倒入高压活塞容器,密封后链接注入泵,连接驱替装置内夹持器前端的六通。高压气瓶通过气体流量计也连接到夹持器前端的六通。
首先以不同流速注入水,测常温水测渗透率,然后升温至指定温度(120℃)测高温水测渗透率。最后以一定气液比注入发泡液,测阻力因子。实验所用岩心的水测渗透率常温渗透率为30.64mD(毫达西),120℃时渗透率为21.74mD。
测试结果参见图16,图16为不同气液比条件下泡沫剂阻力因子测试结果图。
由上述测试结果可以看出,本申请实施例制备的泡沫驱油剂对于120℃的低渗地层依然可以实现良好的封堵效果,其中当气液比为3:1时,阻力因子可达32.11。因此,可以认为本申请实施例制备的泡沫驱油剂可在高温低渗油藏获得良好的驱油效果。
上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本申请的可选实施例,在此不再一一赘述。
以上仅为本申请的说明性实施例,并不用以限制本申请的保护范围,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种耐温型泡沫驱油剂制备方法,其特征在于,所述方法包括:向反应器中加入烯烃,升温至第一参考温度,加入萘及浓硫酸,回流2-6小时,降温至第二参考温度继续反应12-36小时,加入pH调节剂调节pH值至9-10,烘干后得到发泡剂;
将质量百分比为0.1-0.6%的发泡剂、质量百分比为0.01-0.05%稳泡剂以及余量的水混合均匀,得到泡沫驱油剂;
所述发泡剂的化学结构式为:
Figure FDA0003574930170000011
其中,n=11、13或15;
所述烯烃选自1-十二烯、1-十四烯和1-十六烯中的任一种。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一参考温度为80-100℃。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二参考温度为20-25℃。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述萘与所述浓硫酸的质量比为1:0.8-1.2。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述萘与所述烯烃的质量比为1:1-1.8。
6.一种耐温型泡沫驱油剂,其特征在于,所述泡沫驱油剂采用权利要求1-5任一所述的方法制备,所述泡沫驱油剂包括以下质量百分比的组分:0.1-0.6%发泡剂、0.01-0.05%稳泡剂以及余量的水;
所述发泡剂的化学结构式为:
Figure FDA0003574930170000021
其中,n=11、13或15。
7.根据权利要求6所述的耐温型泡沫驱油剂,其特征在于,所述稳泡剂为聚丙烯酰胺或聚乙烯醇。
8.一种耐温型泡沫驱油剂的应用,其特征在于,所述应用包括使用权利要求6或7所述的泡沫驱油剂进行驱油。
9.根据权利要求8所述的耐温型泡沫驱油剂的应用,其特征在于,所述应用温度大于100℃,应用压力大于10MPa。
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