CN115466610B - 一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN115466610B
CN115466610B CN202211365013.XA CN202211365013A CN115466610B CN 115466610 B CN115466610 B CN 115466610B CN 202211365013 A CN202211365013 A CN 202211365013A CN 115466610 B CN115466610 B CN 115466610B
Authority
CN
China
Prior art keywords
oil
oil displacement
displacement agent
sandstone
improving
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.)
Active
Application number
CN202211365013.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN115466610A (zh
Inventor
翟慎德
张路
杨向东
张磊
徐志成
张晓杰
孙琦
陈兴峰
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.)
Haihai Taihe Shandong Energy Technology Co ltd
Original Assignee
Haihai Taihe Shandong Energy Technology 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 Haihai Taihe Shandong Energy Technology Co ltd filed Critical Haihai Taihe Shandong Energy Technology Co ltd
Priority to CN202211365013.XA priority Critical patent/CN115466610B/zh
Publication of CN115466610A publication Critical patent/CN115466610A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115466610B publication Critical patent/CN115466610B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • 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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP 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

Abstract

本发明涉及油田化学领域，公开了一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂及其制备方法和应用。该驱油剂由以下原料及其质量百分比组成：多官能团化合物占0.05wt%～0.5wt%，余量为水。本发明驱油剂成分简单，溶解性好；改变岩石表面的润湿性，使砂岩表面转变为强浸润表面，有利于油膜收缩；增大固体表面电荷密度，在三相点附近产生静电分离压，增大三相接触角，有利于油膜剥离，实现了在不降低油水界面张力的条件下，破坏原油与岩石表面间的相互作用，具有良好的驱油效果，对进一步提高采收率具有非常重要的意义，有益于解决砂岩油藏低渗透油田采收率低的难题。

Description

一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及油田化学领域，具体涉及一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂及其制备方法和应用。
背景技术
作为当今世界最主要的能源之一，石油的开采既事关国家的经济发展，也关系国家安全。按我国的油气储量分析，砂岩油藏将是石油勘探开发的重要对象。致密砂岩油藏具有低孔渗性、地层压力异常、气水关系复杂、碎屑颗粒粒径较细、孔隙之间连通性差和渗透率等特征，这大大增加了开发难度。由于砂岩表面的润湿性对孔隙中流体的分布和运移起着关键作用，因此，润湿性的改变会对注水过程中的驱油效率产生很大影响。砂岩油藏的矿物组成主要是石英和硅铝酸盐，在水溶液中，砂岩表面的羟基发生离解，表面荷电性发生变化。在地层水的条件下，砂岩表面带负电。因此，如何针对砂岩油藏区块特点，从润湿性调控角度出发，通过科学设计而合成新型驱油剂，进而提高砂岩油藏采收率，一直是油田开发中的重要问题。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂及其制备方法和应用。
一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂，其特征在于，该驱油剂由以下原料及其质量百分比组成：多官能团化合物占0.05wt%～0.5wt%，余量为水。
所述多官能团化合物至少包含一个羟基，其分子结构通式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
式中：x=1～5；R为烷基(CnH2n)、烯烃基（CnH2n-2）或苯基（C6H5）；Y- 为SO4 -、SO3 - 或COO- ；M+ 为H+、Na+、K+、Ca2+或Mg2+；n=1～5。
所述多官能团化合物为磺酸盐类多官能团化合物2-N, N-双（2-羟乙基）-甲基氨基-丙二酸钠
Figure 84971DEST_PATH_IMAGE002
。
所述多官能团化合物为羧酸盐类多官能团化合物2-N, N-双（2-羟乙基）-甲基氨基-丁二酸钠
Figure DEST_PATH_IMAGE003
。
所述多官能团化合物为羧酸类多官能团化合物2, 3-二羟基丁二酸
Figure 221554DEST_PATH_IMAGE004
。
所述水为地层水。
上述一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂的制备方法，其包括以下步骤：
（1）将固体样品多官能团化合物研磨粉碎；
（2）称取配方量的多官能团化合物，将其加入干净的容器中；
（3）将水加入上述容器中，充分搅拌或振荡，即得所需驱油剂。
一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂在油田化学驱油体系中的应用。
一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂在油田化学驱油体系中的应用，该驱油剂在单独使用时质量浓度为0.05wt%～0.5wt%。
一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂在油田化学驱油体系中的应用，该驱油剂在与其它驱油剂复配形成驱油体系时，该驱油剂在驱油体系中的质量浓度为0.05wt%～0.5wt%。
本发明具有的突出优点如下：
（1）本发明驱油剂成分简单，溶解性好。
（2）本发明驱油剂的多官能团化合物作为润湿调控材料，通过氢键作用吸附于岩石矿物的表面，提供吸附的驱动力，进一步降低了固-液界面自由能，可以改变砂岩表面的润湿性，使砂岩表面转变为强浸润表面，有利于油膜收缩；同时，含羟基多功能团还可以增大固体表面电荷密度，在三相点附近产生静电分离压，增大三相接触角，有利于油膜剥离，实现了在不降低油水界面张力（20～30mN/m）的条件下，破坏原油与岩石表面间的相互作用，对进一步提高采收率具有非常重要的意义，有益于解决砂岩油藏低渗透油田采收率低的难题。
（3）本发明驱油剂具有良好的驱油效果。据测定，该驱油剂的微观驱油效率较水驱提高20%以上、室内物理模拟驱油效率较水驱提高20%以上。
附图说明
图1为本发明不同驱油剂的油水界面张力测试原始图；
图2为本发明不同驱油剂溶液的油-水-固三相接触角测试原始图；
图3为本发明不同驱油剂溶液的微观可视化驱油效果图。
具体实施方式
下面结合实施例及图表对本发明进行详细描述。
首先，对本发明具体实施方式的总体实施技术方案如下：
一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂，该驱油剂由以下原料及其质量百分比组成：多官能团化合物占0.05wt%～0.5wt%，余量为水。
上述多官能团化合物至少包含一个羟基，其分子结构通式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE005
式中：x=1～5；R为烷基(CnH2n)、烯烃基（CnH2n-2）或苯基（C6H5）；Y- 为SO4 -、SO3 - 或COO- ；M+ 为H+、Na+、K+、Ca2+或Mg2+；n=1～5。
上述多官能团化合物为磺酸盐类多官能团化合物2-N, N-双（2-羟乙基）-甲基氨基-丙二酸钠
Figure 77384DEST_PATH_IMAGE006
。
上述多官能团化合物为羧酸盐类多官能团化合物2-N, N-双（2-羟乙基）-甲基氨基-丁二酸钠
Figure DEST_PATH_IMAGE007
。
上述多官能团化合物为羧酸类多官能团化合物2, 3-二羟基丁二酸
Figure 8431DEST_PATH_IMAGE008
。
上述水为地层水。
上述一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂的制备方法，其包括以下步骤：
（1）将固体样品多官能团化合物研磨粉碎；
（2）称取配方量的多官能团化合物，将其加入干净的容器中；
（3）将水加入上述容器中，充分搅拌或振荡，即得所需驱油剂。
一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂在油田化学驱油体系中的应用，该驱油剂在单独使用时质量浓度为0.05wt%～0.5wt%。
一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂在油田化学驱油体系中的应用，该驱油剂在与其它驱油剂复配形成驱油体系时，该驱油剂在驱油体系中的质量浓度为0.05wt%～0.5wt%。
下面根据上述总体实施技术方案介绍3个有代表性的具体配方实施例及有关这3个实施例的4个实验例：
实施例1
一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂，按质量百分比，包括以下组分：0.05wt%的磺酸盐类多官能团化合物2-N, N-双（2-羟乙基）-甲基氨基-丙二酸钠
Figure DEST_PATH_IMAGE009
，其余成分为地层水。
实施例2
一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂，按质量百分比，包括以下组分：0.3wt%的羧酸盐类多官能团化合物2-N, N-双（2-羟乙基）-甲基氨基-丁二酸钠
Figure 762760DEST_PATH_IMAGE010
，其余成分为地层水。
实施例3
一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂，按质量百分比，包括以下组分：0.5wt%的羧酸类多官能团化合物2, 3-二羟基丁二酸
Figure DEST_PATH_IMAGE011
，其余成分为地层水。
实验例1
对实施例1～3中不同驱油剂进行油水界面张力测试，结果如图1所示。
实验测定方法：依照《SY/T 5370-2018界面张力测定方法》测试界面张力，先分别将实施例1～3中的驱油剂配制成不同质量百分浓度的溶液，采用旋滴法测定原油与实施例中溶液的油水界面张力，测试温度为65℃，转速5000rpm。
测定结果表明，本发明驱油剂分子为含多个亲水基团的小分子化合物，分子结构中无疏水基团，分子不能在油水界面上吸附，溶液的油水界面张力数值高，与地层水相近，不具备界面活性。
实验例2
对实施例1～3中不同驱油剂溶液的油-水-固三相接触角进行测试，效果如图2所示，测定数据如表1所示。
表1 蒸馏水和驱油剂溶液在石英表面的油-水-固三相接触角数据
Figure DEST_PATH_IMAGE013
油-水-固三相接触角实验方法：驱油剂溶液的浓度为0.05wt%～0.5wt%，固体表面为石英片，放置方式为倒置。先将驱油剂配制成不同浓度的溶液，实验中采用座滴法，恒温30min，将2μL的原油滴滴到洁净的石英表面，倒置放入溶液中（用支架支撑石英片），通过摄像机所摄到的液滴形状，经过软件处理，可得到不同时间点时驱油剂溶液在石英片表面形成的接触角，实验温度恒温在65℃。
测定结果表明，实施例中驱油剂的三相接触角与地层水相比均有不同程度的增大；从图1及表1看出，本发明驱油剂比蒸馏水的三相接触角高13°～22°。多官能团化合物在石英表面吸附，增大表面负电荷密度，不仅进一步增强石英表面的亲水性，还能增大三相点附近基于静电斥力的分离压，有利于油膜剥离。因此，本发明驱油剂具有良好的剥离油膜能力。
实验例3
对实施例1～3中不同驱油剂溶液进行微观可视化驱油实验，效果如图3所示，数据如表2所示。
表2 地层水和不同驱油剂溶液的微观可视化驱油效率数据
Figure DEST_PATH_IMAGE015
微观可视化驱油实验方法：将合适粘度的稀释原油以20μL/min的速度注入到具备仿真孔隙结构特征的水湿模型中，直至原油充满整个玻璃模型且孔喉中无气泡存在。实验中以0.1μL/min的恒定注入速度将驱油剂溶液注入到芯片模型中，通过显微镜的录像模式记录模型中原油被驱替的过程。
测定结果表明，本发明驱油剂具有优异的微观可视化驱油效果；从表2看出，本发明驱油剂微观驱油效率较水驱提高20%以上。
实验例4
对实施例1～3中不同驱油剂溶液进行室内物理模拟驱油实验，测定数据如表3所示。
表3 地层水和不同驱油剂的室内物理模拟驱油效率数据
Figure DEST_PATH_IMAGE017
室内物理模拟实验方法：依照《GB/T 29172-2012 岩心分析方法》，先将新砂岩岩心烘干，量取并记录岩心长度和直径，再依照《SY/T 6385-2016覆压下岩石孔隙度和测定方法》获得孔隙度、孔隙体积、气测渗透率等数据。将岩心置于密闭容器内，饱和地层水12小时以上，再饱和原油调和9.1%航煤，最后进行岩心驱替实验，实验温度为65℃，达到孔隙体积的50倍后停止试验。
测定结果表明，本发明驱油剂具有良好的驱油效果；从表3看出，本发明驱油剂室内物理模拟驱油效率较水驱提高20%以上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂，其特征在于，该驱油剂由以下原料及其质量百分比组成：多官能团化合物占0.05wt%～0.5wt%，余量为水；
所述多官能团化合物为磺酸盐类多官能团化合物1，2-二羟基丙磺酸钠
Figure 232205DEST_PATH_IMAGE002
；或
所述多官能团化合物为羧酸盐类多官能团化合物2-N, N-双（2-羟乙基）-甲基氨基-丁二酸钠
Figure DEST_PATH_IMAGE004
；或
所述多官能团化合物为羧酸类多官能团化合物2, 3-二羟基丁二酸
Figure DEST_PATH_IMAGE006
。
2.根据权利要求1所述的一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂，其特征在于，所述水为地层水。
3.根据权利要求1所述的一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将固体样品多官能团化合物研磨粉碎；
（2）称取配方量的多官能团化合物，将其加入干净的容器中；
（3）将水加入上述容器中，充分搅拌或振荡，即得所需驱油剂。
4.根据权利要求1所述的一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂在油田化学驱油体系中的应用。
5.根据权利要求4所述的一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂在油田化学驱油体系中的应用，其特征在于，该驱油剂在单独使用时质量浓度为0.05wt%～0.5wt%。
6.根据权利要求4所述的一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂在油田化学驱油体系中的应用，其特征在于，该驱油剂在与其它驱油剂复配形成驱油体系时，该驱油剂在驱油体系中的质量浓度为0.05wt%～0.5wt%。
CN202211365013.XA 2022-11-03 2022-11-03 一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂及其制备方法和应用 Active CN115466610B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211365013.XA CN115466610B (zh) 2022-11-03 2022-11-03 一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211365013.XA CN115466610B (zh) 2022-11-03 2022-11-03 一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115466610A CN115466610A (zh) 2022-12-13
CN115466610B true CN115466610B (zh) 2023-02-21

Family

ID=84337406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211365013.XA Active CN115466610B (zh) 2022-11-03 2022-11-03 一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115466610B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104293333A (zh) * 2014-09-23 2015-01-21 兰州熙瑞化工科技有限公司 油田采油中性解堵剂组合物及其制备方法
CN106281282A (zh) * 2016-08-04 2017-01-04 陕西森瑞石油技术开发有限公司 一种提高原油采收率用驱油剂及其制备与使用方法
CN106593373A (zh) * 2015-10-20 2017-04-26 中国石油化工股份有限公司 低成本提高原油采收率的方法
CN108315001A (zh) * 2017-01-17 2018-07-24 中国石油化工股份有限公司 高效驱油剂、制备方法和应用
CN108314999A (zh) * 2017-01-17 2018-07-24 中国石油化工股份有限公司 高效提高原油采收率的方法
CN108314997A (zh) * 2017-01-17 2018-07-24 中国石油化工股份有限公司 大幅度提高原油采收率的流体、制备方法及应用
CN110105944A (zh) * 2019-05-30 2019-08-09 济南市坤鹏技术开发中心 一种生态环保型油田驱油剂
CN111334276A (zh) * 2020-03-10 2020-06-26 青岛金智瑞油气田开发技术发展有限公司 一种适用于高温低盐油藏的驱油剂及驱油方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104293333A (zh) * 2014-09-23 2015-01-21 兰州熙瑞化工科技有限公司 油田采油中性解堵剂组合物及其制备方法
CN106593373A (zh) * 2015-10-20 2017-04-26 中国石油化工股份有限公司 低成本提高原油采收率的方法
CN106281282A (zh) * 2016-08-04 2017-01-04 陕西森瑞石油技术开发有限公司 一种提高原油采收率用驱油剂及其制备与使用方法
CN108315001A (zh) * 2017-01-17 2018-07-24 中国石油化工股份有限公司 高效驱油剂、制备方法和应用
CN108314999A (zh) * 2017-01-17 2018-07-24 中国石油化工股份有限公司 高效提高原油采收率的方法
CN108314997A (zh) * 2017-01-17 2018-07-24 中国石油化工股份有限公司 大幅度提高原油采收率的流体、制备方法及应用
CN110105944A (zh) * 2019-05-30 2019-08-09 济南市坤鹏技术开发中心 一种生态环保型油田驱油剂
CN111334276A (zh) * 2020-03-10 2020-06-26 青岛金智瑞油气田开发技术发展有限公司 一种适用于高温低盐油藏的驱油剂及驱油方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115466610A (zh) 2022-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Azam et al. Static adsorption of anionic surfactant onto crushed Berea sandstone
Chandrasekhar et al. Wettability alteration with brine composition in high temperature carbonate reservoirs
Cheraghian Evaluation of clay and fumed silica nanoparticles on adsorption of surfactant polymer during enhanced oil recovery
Xu et al. A systematic research on spontaneous imbibition of surfactant solutions for low permeability sandstone reservoirs
Saikia et al. Exploring mechanisms for wettability alteration in low-salinity waterfloods in carbonate rocks
Zhao et al. Enhanced oil recovery mechanism by surfactant-silica nanoparticles imbibition in ultra-low permeability reservoirs
Liu et al. Modified Fe3O4 nanoparticle used for stabilizing foam flooding for enhanced oil recovery
Fu et al. Preparation and inhibition mechanism of bis-quaternary ammonium salt as shale inhibitor used in shale hydrocarbon production
WO2021126303A1 (en) Surface-modified nanoparticle compositions and related applications in subterranean hydrocarbon recovery
CN115466610B (zh) 一种提高砂岩油藏采收率的驱油剂及其制备方法和应用
Bai et al. Performance evaluation and mechanism study of a functionalized silica nanofluid for enhanced oil recovery in carbonate reservoirs
Bai et al. Carboxyl/alkyl composite silica-based amphiphilic nanoparticles enhanced spontaneous imbibition of low permeability sandstone rocks at reservoir conditions
CN109957384B (zh) 阳-非离子醇醚糖苷型减阻剂
Zhao et al. Molecular dynamics simulation and experimental research on the influence of SiO2-H2O nanofluids on wettability of low-rank coal
Vats et al. Synthesis and Evaluation of Mesoporous Silica Nanoparticle and its Application in Chemical Enhanced oil Recovery
Guo et al. Synthesis of temperature-resistant and salt-tolerant surfactant SDB-7 and its performance evaluation for Tahe Oilfield flooding (China)
Andreassen Nanoparticle effect on interfacial properties related to Enhanced Oil Recovery
Shao et al. Recent research progress on imbibition system of nanoparticle-surfactant dispersions
Nasiri et al. Use of enzymes to improve waterflood performance
Chen Surfactant-enhanced spontaneous imbibition process in highly fractured carbonate reservoirs
CN115404066B (zh) 基于破坏原油-岩石作用的驱油剂及其制备方法和应用
Criollo Water and surfactant flooding at different wettability conditions
Huang et al. Preparation of amphiphilic Janus nanosheets based on thermally expandable microspheres and evaluation of their physical and chemical properties
Qiao et al. Foam stability of temperature-resistant hydrophobic silica particles in porous media
CN117248892B (zh) 亲油疏水性油田用示踪剂及其制备方法与应用

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