CN113122216A - 适用于砾岩的排驱液 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于砾岩的排驱液。以排驱液为100重量份计，该排驱液包括以下组分：6～30份表面活性剂，4～20份有机物，10～20份小分子醇，30～80份溶剂，其中，有机物包括至少一种亲油性有机物和至少一种有机高分子化合物，且有机高分子化合物的分子量为600～1000万。上述各类有机化合物会在溶液中通过亲油作用组装形成稳定超分子结构，其中添加的亲油性有机物充当油核的作用，与有机高分子化合物主链通过亲油作用进一步组装，极大的增加了排驱液的稳定性。并且，组装有油核的有机高分子化合物主链，受到聚合物主链组装束缚作用和聚合水化膨胀分散作用，能够防止其受外来水稀释浓度变化时发生破裂分散或者过度聚结。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采技术领域，具体而言，涉及一种适用于砾岩的排驱液。
背景技术
砾岩是指由30％以上直径大于2mm的颗粒碎屑组成的岩石，砾岩中碎屑组分主要是岩屑，填隙物为砂、粉砂、粘土物质和化学沉淀物质。这因为砾岩有着这些特殊的性质，使得砾岩的迂曲度相对于其他岩性的岩石有着较大的差异，砾岩所造的裂缝迂曲度高，由此会造成排驱液返排不及时，易产生液堵，破坏地层的油相渗透率。另外市面上排驱液纷繁复杂，往往开发一个地层需要很多的添加剂去维持外部的环境稳定，由此会带来两个问题：一个是排驱液的不配伍的问题，一方面不同的添加剂易发生化学反应导致“负作用”，另外一方面现有排驱液体系不稳定，容易受外来浓度变化的影响；另外一个是增加了很多不必要的开支，即使满足现场施工要求，也不具备大面积的推广开发。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种适用于砾岩的排驱液，以解决现有技术中适用于砾岩的排驱液体系不稳定的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种适用于砾岩的排驱液，以排驱液为100重量份计，排驱液包括以下组分：6～30份表面活性剂，4～20份有机物，10～20份小分子醇，30～80份溶剂，其中，有机物包括至少一种亲油性有机物和至少一种有机高分子化合物，且有机高分子化合物的分子量为600～1000万。
进一步地，有机高分子化合物为醚类聚合物。
进一步地，醚类聚合物选自乙二醇聚醚、丙二醇嵌段聚醚、乙二醇-丙二醇嵌段聚醚、烷基酚醛树脂嵌段聚醚和烷基苯酚聚氧乙烯醚中的任一种或多种。
进一步地，亲油性有机物选自脂肪烃类化合物、芳香烃类化合物、酯类化合物、单萜类化合物和胺类化合物中的任一种或多种。
进一步地，脂肪烃类化合物选自丁烷、环戊烷、己烷和辛烷中的任一种或多种。
进一步地，芳香烃类化合物选自甲苯、二甲苯和三甲苯中的任一种或多种。
进一步地，酯类化合物选自乙酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙烯酯和聚乙二醇全氟己酸酯中的任一种或多种。
进一步地，单萜类化合物选自薄荷酮、紫苏醇、柠檬烯中的任一种或多种。
进一步地，胺类化合物选自丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、乙二胺和二甲胺中的任一种或多种。
进一步地，表面活性剂选自非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂中的任一种或多种，优选非离子表面活性剂包括高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物、烷基酚聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、烷基糖苷、烷基聚氧乙烯醚和烷基胺聚氧乙烯醚中的任一种或多种；优选阳离子表面活性剂包括胺盐型和/或季铵盐型；更优选阳离子表面活性剂选自十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵和二甲基二烯丙基氯化铵中的任一种或多种；优选阴离子表面活性剂包括烷基苯磺酸盐、烯烃磺酸盐、烃基羧酸盐、烃基磺酸盐、烷基磺酸盐和烃基硫酸盐中的任一种或多种；更优选阴离子表面活性剂选自α-烯烃磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和烯丙基磺酸钠中的任一种或多种。
进一步地，小分子醇包括乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、甘油、二甘醇和丁醇中的任一种或多种。
进一步地，溶剂包括去离子水、蒸馏水、有机盐水和无机盐水中的任一种或多种，优选无机盐水包括钠盐水溶液、钾盐水溶液、钙盐水溶液、铵盐水溶液和铝盐水溶液中的任一种或多种。
应用本发明的技术方案，提供了一种适用于砾岩的排驱液，以排驱液为100重量份计，该排驱液包括以下组分：6～30份表面活性剂，4～20份有机化合物，10～20份醇，30～80份溶剂，其中，上述有机化合物包括至少一种亲油性有机物和至少一种有机高分子化合物。本发明的排驱液中所添加的各类有机化合物会在溶液中通过亲油作用组装形成稳定超分子结构，其中添加的亲油性有机物充当油核的作用，与有机高分子化合物主链通过亲油作用进一步组装，极大的增加了排驱液的稳定性。并且，组装有油核的有机高分子化合物主链，受到聚合物主链组装束缚作用和聚合水化膨胀分散作用，能够防止其受外来水稀释浓度变化时发生破裂分散或者过度聚结。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
正如背景技术所描述的，现有技术中适用于砾岩的排驱液体系不稳定。为了解决上述问题，本发明提供了一种适用于砾岩的排驱液，以排驱液为100重量份计，排驱液包括以下组分：6～30份表面活性剂，4～20份有机物，10～20份小分子醇，30～80份溶剂，其中，有机物包括至少一种亲油性有机物和至少一种有机高分子化合物，且有机高分子化合物的分子量为600～1000万。
本发明的排驱液中所添加的各类有机化合物会在溶液中通过亲水亲油作用组装形成稳定超分子结构，其中添加的亲油性有机物充当油核的作用，与有机高分子化合物主链通过亲油作用进一步组装，极大的增加了排驱液的稳定性。并且，组装有油核的有机高分子化合物主链，受到聚合物主链组装束缚作用和聚合水化膨胀分散作用，能够防止其受外来水稀释浓度变化时发生破裂分散或者过度聚结。
在本发明的上述排驱液中，本领域技术人员可以根据现有技术对满足上述分子量的有机高分子化合物的种类进行合理选取，优选地，上述有机高分子化合物为醚类聚合物。上述醚类聚合物可以选自乙二醇聚醚、丙二醇嵌段聚醚、乙二醇-丙二醇嵌段聚醚、烷基酚醛树脂嵌段聚醚和烷基苯酚聚氧乙烯醚中的任一种或多种。
在本发明的上述排驱液中，优选地，亲油性有机物选自脂肪烃类化合物、芳香烃类化合物、酯类化合物、单萜类化合物和胺类化合物中的任一种或多种。上述脂肪烃类化合物可以选自丁烷、环戊烷、己烷和辛烷中的任一种或多种；上述芳香烃类化合物可以选自甲苯、二甲苯和三甲苯中的任一种或多种；上述酯类化合物可以选自乙酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙烯酯和聚乙二醇全氟己酸酯中的任一种或多种；上述单萜类化合可以物选自薄荷酮、紫苏醇、柠檬烯中的任一种或多种；上述胺类化合物可以选自丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、乙二胺和二甲胺中的任一种或多种。
上述表面活性剂可以选自非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂中的任一种或多种。
上述非离子表面活性剂可以包括高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物、烷基酚聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、烷基糖苷、烷基聚氧乙烯醚和烷基胺聚氧乙烯醚中的任一种或多种。
上述阳离子表面活性剂可以包括胺盐型和/或季铵盐型。优选地，上述阳离子表面活性剂选自十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵和二甲基二烯丙基氯化铵中的任一种或多种。
上述阴离子表面活性剂可以包括烷基苯磺酸盐、烯烃磺酸盐、烃基羧酸盐、烃基磺酸盐、烷基磺酸盐和烃基硫酸盐中的任一种或多种。优选地，上述阴离子表面活性剂选自α-烯烃磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和烯丙基磺酸钠中的任一种或多种。
本发明的上述排驱液还包括小分子醇，主要起到助表面活性剂的作用。上述小分子醇可以包括乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、甘油、二甘醇和丁醇中的任一种或多种。
本发明的上述排驱液还包括溶剂，上述溶剂可以选自去离子水、蒸馏水、有机盐水和无机盐水中的任一种或多种。为了实现各组分更好地分散，优选地，上述无机盐水包括钠盐水溶液、钾盐水溶液、钙盐水溶液、铵盐水溶液和铝盐水溶液中的任一种或多种。
根据本发明的另一方面，还提供了一种排驱液的制备方法，该制备方法包括以下步骤：将表面活性剂、有机助剂、醇和溶剂混合并加热，得到上述排驱液，其中，以混合液为100重量份计，表面活性剂为6～30份，有机物为4～20份，小分子醇为10～20份，溶剂为30～80份，有机物包括至少一种亲油性有机物和至少一种有机高分子化合物，且有机高分子化合物的分子量为600～1000万。
为了实现表面活性剂、有机助剂、醇和溶剂的混合，在一种优选的实施方式中，上述排驱液的制备方法包括以下步骤：
S1，选取上述0.5～2份的表面活性剂，1～4份的水，2～6份的脂肪类化合物，准备好一个洗净、烘干的烧杯，将溶剂按上述比例混合；
S2，同时将所配液体的温度通过水浴锅控制在40℃～60℃，接着加入2～8份胺类化合物，使用匀速搅拌机，控制速度在300r/min，持续搅拌10min，加入0.1～0.5份阴离子表面活性剂，继续保持原有搅拌速度和温度，持续搅拌5小时；
S3，将上述得到的液体加入0.2～0.5份醇和0.1～0.5份表面活性剂，通过转子，控制转速在300r/min，搅拌10min，混合均匀，温度控制在室温；
S4，准备另一个洗净、烘干的烧杯，首先将小分子醇倒入蒸馏水中，紧接着加入表面活性剂使之充分混合均匀，使用转子控制转速在300r/min，搅拌2min，暂停搅拌机，接着按照先后顺序依次加入脂肪烃类化合物，芳香烃类化合物，酯类化合物，单萜类化合物，最后倒入醚类聚合物，简单摇匀，静置2h，其中，表面活性剂为10～25份，醚类聚合物为1～6份，小分子醇为12～18份，单萜类化合物为0.3～0.8份，脂肪烃类化合物为0.2～0.5份，芳香烃类化合物为0.1～0.6份，酯类化合物为0.3～0.8份，其余为50～75份蒸馏水；
S5，将步骤S3的液体加入步骤S4所得液体中，紧接着加入2～4份的小分子醇，维持转速200～300r/min，搅拌2～3min，维持室温，最终形成返排液。
但需要注意的是，本发明上述排驱液的制备方法并不局限于上述优选的实施方式，本领域技术人员可以根据现有技术对上述各组分的添加顺序和工艺条件进行合理设定。
以下结合具体实施例和对比例对本发明作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本发明所要求保护的范围。
实施例1
本实施例提供的排驱液以100份重量计，包括：8份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)，0.2份柠檬烯，2份乙酸乙烯酯，5份丙二醇嵌段聚醚(平均分子量650万)，16份二甲基二烯丙基氯化铵，0.1份十六烷基三甲基溴化铵，0.5份二甲基二烯丙基氯化铵，0.1份十二烷基苯磺酸钠，16份异丙醇，52.1份的氯化钠盐水(35g/L)。
实施例2
本实施例提供的排驱液以100份重量计，包括：2份丙烯酰胺，2份乙酸乙烯酯，6份烷基苯酚聚氧乙烯醚(平均分子量800万)，10份异丙醇，80份的氯化钠盐水。
实施例3
本实施例提供的排驱液以100份重量计，包括：6份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)，4份丙烯酰胺，5份辛烷，5份丙二醇嵌段聚醚(同实施例1)，20份二甲基二烯丙基氯化铵，3份十六烷基三甲基溴化铵，5份二甲基二烯丙基氯化铵，2份十二烷基苯磺酸钠，20份异丙醇，30份的氯化钠盐水。
实施例4
本实施例提供的排驱液以100份重量计，包括：5份三甲苯，6份羟甲基丙烯酰胺，0.2份紫苏醇，10份乙二醇聚醚(平均分子量600万)，16份烷基酚聚氧乙烯醚(平均分子量1000万)，0.5份α-烯烃磺酸钠，16份二甘醇，46.3份的去离子水。
实施例5
本实施例提供的排驱液以100份重量计，包括：8份环戊烷，0.5份薄荷酮，8份聚乙二醇全氟己酸酯(平均分子量900万)，20份脂肪酸聚氧乙烯酯(平均分子量750万)，2份十二烷基苯磺酸钠，16份乙醇，45.5份的氯化钙溶液。
对比例1
本对比例提供的排驱液以100份重量计，包括：8份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)，6份丙烯酰胺，0.2份柠檬烯，2份乙酸乙烯酯，10份辛烷，10份丙二醇嵌段聚醚(同实施例1)，16份二甲基二烯丙基氯化铵，0.1份十六烷基三甲基溴化铵，0.5份二甲基二烯丙基氯化铵，0.1份十二烷基苯磺酸钠，12份异丙醇，35.1份的氯化钠盐水。
对比例2
本对比例提供的排驱液以100份重量计，包括：8份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)，6份丙烯酰胺，0.2份柠檬烯，2份乙酸乙烯酯，10份辛烷，16份二甲基二烯丙基氯化铵，0.1份十六烷基三甲基溴化铵，0.5份二甲基二烯丙基氯化铵，0.1份十二烷基苯磺酸钠，12份异丙醇，45.1份的氯化钠盐水。
对比例3
本对比例提供的排驱液以100份重量计，包括：8份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)，6份丙烯酰胺，0.2份柠檬烯，2份乙酸乙烯酯，10份辛烷，10份丙烯酰胺，16份二甲基二烯丙基氯化铵，0.1份十六烷基三甲基溴化铵，0.5份二甲基二烯丙基氯化铵，0.1份十二烷基苯磺酸钠，12份异丙醇，35.1份的氯化钠盐水。
分别对上述实施例1～5以及对比例1～3中排驱液的性能进行测试，测试结果如下表所示。
从上述测试结果可以看出，相比于对比例1～3，实施例1～5中的排驱液能够具有高减阻、耐高温和耐剪切的性能。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
1、本发明的排驱液中所添加的各类有机化合物会在溶液中通过亲水亲油作用组装形成稳定超分子结构，其中添加的亲油性有机物充当油核的作用，与有机高分子化合物主链通过亲油作用进一步组装，极大的增加了排驱液的稳定性，能够满足现场连续混配的大排量需求，为油田现场带来了极大的社会效益；
2、组装有油核的有机高分子化合物主链，受到聚合物主链组装束缚作用和聚合水化膨胀分散作用，能够防止其受外来水稀释浓度变化时发生破裂分散或者过度聚结；
3、本发明的多功能排驱液配置简单、可连续混配，且该排驱液减阻效果好，降低吸附能力强，耐高温，耐剪切能力强，具有较低的界面张力易于返排。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种适用于砾岩的排驱液，其特征在于，以所述排驱液为100重量份计，所述排驱液包括以下组分：6～30份表面活性剂，4～20份有机物，10～20份小分子醇，30～80份溶剂，其中，所述有机物包括至少一种亲油性有机物和至少一种有机高分子化合物，且所述有机高分子化合物的分子量为600～1000万。
2.根据权利要求1所述的排驱液，其特征在于，所述有机高分子化合物为醚类聚合物。
3.根据权利要求2所述的排驱液，其特征在于，所述醚类聚合物选自乙二醇聚醚、丙二醇嵌段聚醚、乙二醇-丙二醇嵌段聚醚、烷基酚醛树脂嵌段聚醚和烷基苯酚聚氧乙烯醚中的任一种或多种。
4.根据权利要求1所述的排驱液，其特征在于，所述亲油性有机物选自脂肪烃类化合物、芳香烃类化合物、酯类化合物、单萜类化合物和胺类化合物中的任一种或多种。
5.根据权利要求4所述的排驱液，其特征在于，所述脂肪烃类化合物选自丁烷、环戊烷、己烷和辛烷中的任一种或多种。
6.根据权利要求4所述的排驱液，其特征在于，所述芳香烃类化合物选自甲苯、二甲苯和三甲苯中的任一种或多种。
7.根据权利要求4所述的排驱液，其特征在于，所述酯类化合物选自乙酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙烯酯和聚乙二醇全氟己酸酯中的任一种或多种。
8.根据权利要求4所述的排驱液，其特征在于，所述单萜类化合物选自薄荷酮、紫苏醇、柠檬烯中的任一种或多种。
9.根据权利要求4所述的排驱液，其特征在于，所述胺类化合物选自丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、乙二胺和二甲胺中的任一种或多种。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的排驱液，其特征在于，所述表面活性剂选自非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂中的任一种或多种，优选所述非离子表面活性剂包括高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物、烷基酚聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、烷基糖苷、烷基聚氧乙烯醚和烷基胺聚氧乙烯醚中的任一种或多种；优选所述阳离子表面活性剂包括胺盐型和/或季铵盐型；更优选所述阳离子表面活性剂选自十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵和二甲基二烯丙基氯化铵中的任一种或多种；优选所述阴离子表面活性剂包括烷基苯磺酸盐、烯烃磺酸盐、烃基羧酸盐、烃基磺酸盐、烷基磺酸盐和烃基硫酸盐中的任一种或多种；更优选所述阴离子表面活性剂选自α-烯烃磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和烯丙基磺酸钠中的任一种或多种。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的排驱液，其特征在于，所述小分子醇包括乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、甘油、二甘醇和丁醇中的任一种或多种。
12.根据权利要求1至9中任一项所述的排驱液，其特征在于，所述溶剂包括去离子水、蒸馏水、有机盐水和无机盐水中的任一种或多种，优选所述无机盐水包括钠盐水溶液、钾盐水溶液、钙盐水溶液、铵盐水溶液和铝盐水溶液中的任一种或多种。
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