CN116103029A - 一种微乳液体系及其制备和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种微乳液体系及其制备和应用。其中，所述微乳液体系包括如下成分：无碱超低界面张力表面活性剂、助表面活性剂、水和煤油；无碱超低界面张力表面活性剂与助表面活性剂的质量比为(5:1)‑(1:1)，以微乳液体系总质量为100％计，无碱超低界面张力表面活性剂和助表面活性剂的质量总浓度为5％‑30％，煤油的质量浓度为5％‑30％。该微乳液体系可在一定的温度、矿化度范围内形成，且制备方法简单。
Description
技术领域
本发明属于石油开采领域，涉及一种微乳液体系及其制备和应用，用于化学驱提高石油采收率。
背景技术
微乳液(Microemulsion)是由表面活性剂、助表面活性剂、水和油相组成的热力学稳定体系，分散相液滴粒径5～100nm，外观透明或半透明，在日化、环保、石油开采等领域有广泛应用前景。
微乳液的一个重要技术特征是超低的油水界面张力，能大幅度提高驱油效率，是目前提高采收率幅度最为显著的方法。表面活性剂可以从阴离子、非离子表面活性剂中选择，助表面活性剂一般是丙醇、丁醇等小分子醇，水相往往还需要含有一定的矿化度(专利CN 105331348 A)。微乳液体系组成复杂，仅在某些特定的组分配比和限定的温度、矿化度条件下才能形成微乳液，通常对阴离子表面活性剂采用盐度扫描法来确定最佳的矿化度范围，对非离子表面活性剂采用温度扫描法来确定形成微乳液的最佳温度条件。因此，制备微乳液需要精细控制体系条件，对体系的温度、矿化度、组分浓度、加料顺序等都有特定要求，这些限定条件增大了工业化生产的难度。另外，即使能够根据应用的油藏条件制备出微乳液，在使用过程中仍然面临着温度、矿化度的动态变化，这就要求微乳液能够适应一定范围的外界条件变化，而不是限定具体的温度和矿化度。微乳液所用助表面活性剂为小分子醇类，大规模使用时也需要考虑环保和安全(小分子醇助剂闪点低)的要求。上述涉及制备微乳液的因素表明，在石油开采领域使用微乳液来提高采收率还存在需要改进的技术问题。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种微乳液体系；该微乳液体系可在一定的温度、矿化度范围内形成，能在更广泛的油藏温度和矿化度下使用，且制备方法简单。
本发明的另一目的在于提供所述的微乳液体系的制备方法；
本发明的又一目的在于提供所述的微乳液体系在驱油中的应用。
为达上述目的，一方面，本发明提供了一种微乳液体系，其中，所述微乳液体系包括如下成分：无碱超低界面张力表面活性剂、助表面活性剂、水和煤油；无碱超低界面张力表面活性剂与助表面活性剂的质量比为(5:1)-(1:1)，以微乳液体系总质量为100％计，无碱超低界面张力表面活性剂和助表面活性剂的质量总浓度为5％-30％，煤油的质量浓度为5％-30％。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述无碱超低界面张力表面活性剂与助表面活性剂的质量比为(2:1)-(1:1)。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述无碱超低油水界面张力表面活性剂为大连戴维斯化学剂有限公司生产的CO-EM/DWS非离子表面活性剂。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述助表面活性剂选择闪点大于60℃的乙二醇单丁醚和/或二乙二醇单丁醚。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述煤油为航空煤油。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述水的矿化度(NaCl浓度)为0-50000mg/L。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述微乳液体系的制备方法包括如下步骤：
将超低界面张力表面活性剂、助表面活性剂和水混合均匀得到混合溶液，并确保所述混合溶液中无气泡，然后加入煤油，混合均匀，得到所述微乳液体系(外观略显蓝光的半透明微乳液)。
其中可以理解的是，这里所述的无气泡，是指无肉眼可见气泡(气泡消泡溢出)，并形成外观透明的水相。
根据本发明一些具体实施方案，所述制备方法的温度范围为15-60℃。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述微乳液体系的制备方法包括如下步骤：
将超低界面张力表面活性剂、助表面活性剂和水混合均匀得到混合溶液，静置以确保所述混合溶液中无气泡，然后加入煤油，混合均匀，得到所述微乳液体系。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述微乳液体系的制备方法包括如下步骤：
将超低界面张力表面活性剂、助表面活性剂和水混合均匀得到混合溶液，静置2h以确保所述混合溶液中无气泡，然后加入煤油，混合均匀，得到所述微乳液体系。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述方法包括在大于20℃下将超低界面张力表面活性剂、助表面活性剂和水混合均匀得到混合溶液并制备得到所述微乳液体系。
另一方面，本发明还提供了本发明任意一项所述的微乳液体系的制备方法，其中，所述方法包括如下步骤：
将超低界面张力表面活性剂、助表面活性剂和水混合均匀得到混合溶液，并确保所述混合溶液中无气泡，然后加入煤油，混合均匀，得到所述微乳液体系。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述微乳液体系的制备方法包括如下步骤：
将超低界面张力表面活性剂、助表面活性剂和水混合均匀得到混合溶液，静置以确保所述混合溶液中无气泡，然后加入煤油，混合均匀，得到所述微乳液体系。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述微乳液体系的制备方法包括如下步骤：
将超低界面张力表面活性剂、助表面活性剂和水混合均匀得到混合溶液，静置2h以确保所述混合溶液中无气泡，然后加入煤油，混合均匀，得到所述微乳液体系。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述方法包括在大于20℃下将超低界面张力表面活性剂、助表面活性剂和水混合均匀得到混合溶液并制备得到所述微乳液体系。
再一方面，本发明还提供了本发明上面任意一项所述的微乳液体系在驱油中的应用。
根据本发明一些具体实施方案，上述配方组分混合后能形成微乳液的温度范围为15-60℃。
综上所述，本发明提供了一种微乳液体系及其制备和应用。本发明的微乳液体系具有如下优点：使用本发明的技术路线，把无碱超低界面张力表面活性剂、助表面活性剂、水和煤油直接搅拌混合均匀，制得微乳液体系，该微乳液体系可用于驱油。该微乳液体系可在一定的温度、矿化度范围内形成且制备方法简单。
具体实施方式
以下通过具体实施例详细说明本发明的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。
实施例1
微乳液体系总质量100克，四种组分的质量见表1、表2。按照如下方法，并按表1、表2中的质量比例制备得到外观略显蓝色的半透明微乳液体系：
在温度25-45℃的条件下，按照表1、表2的微乳液体系配方组成，首先把超低界面张力表面活性剂、助表面活性剂和水搅拌混合均匀，静置2个小时，使搅拌时产生的气泡消泡溢出，形成外观透明的水相；然后加入准确计量的煤油，再次搅拌均匀，形成外观略显蓝光的半透明微乳液。
表1无碱超低界面张力表活剂微乳液配方组成(助剂为二乙二醇单丁醚)
表2无碱超低界面张力表活剂微乳液配方组成(助剂为乙二醇单丁醚)
测试例：人造岩心驱油实验
本测试例用来评价驱油体系的驱油效果，选择一定渗透率范围的岩心，岩心抽真空饱和盐水(NaCl浓度10000mg/kg)、模拟油(原油和煤油的混合油，70℃下粘度20mPa.s)，然后向岩心中注水驱油，记录岩心出口采出的油体积，在岩心出口含水超过98％以后，注入0.5PV(岩心孔隙体积)的表1中的微乳液驱油体系(序号1、2、3所示微乳液体系)，最后继续转注水，直至岩心出口含水大于98％。在驱油过程中记录岩心出口采出的油体积，采出的油体积与岩心饱和的油体积之比为采收率。开始水驱至含水98％时的采收率为水驱采收率，转注微乳液驱油体系及后续注水的采收率为微乳液驱采收率。微乳液驱油结果列于表3。
表3微乳液驱油结果
由表3的结果可以看出，水驱油后，微乳液驱可大幅度提高原油采收率，提高采收率幅度大于35％。实验进一步表明，表2的微乳液驱油体系也可达到表3的驱油效果。相同实验条件下，表2的微乳液驱油体系提高采收率幅度超过30％，优于现有的聚合物驱(提高采收率10-15％)和三元复合驱提高采收率效果(20-25％)。
Claims (11)
1.一种微乳液体系，其中，所述微乳液体系包括如下成分：无碱超低界面张力表面活性剂、助表面活性剂、水和煤油；无碱超低界面张力表面活性剂与助表面活性剂的质量比为(5:1)-(1:1)，以微乳液体系总质量为100％计，无碱超低界面张力表面活性剂和助表面活性剂的质量总浓度为5％-30％，煤油的质量浓度为5％-30％。
2.根据权利要求1所述的微乳液体系，其中，所述无碱超低界面张力表面活性剂与助表面活性剂的质量比为(2:1)-(1:1)。
3.根据权利要求1或2所述的微乳液体系，其中，所述无碱超低油水界面张力表面活性剂为大连戴维斯化学剂有限公司生产的CO-EM/DWS系列非离子表面活性剂。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的微乳液体系，其中，所述助表面活性剂选择闪点大于60℃的乙二醇单丁醚和/或二乙二醇单丁醚。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的微乳液体系，其中，所述水的矿化度为0-50000mg/L。
6.根据权利要求1～5任意一项所述的微乳液体系，其中，所述微乳液体系的制备方法包括如下步骤：
将超低界面张力表面活性剂、助表面活性剂和水混合均匀得到混合溶液，并确保所述混合溶液中无气泡，然后加入煤油，混合均匀，得到所述微乳液体系。
7.根据权利要求6所述的微乳液体系，其中，所述微乳液体系的制备方法包括如下步骤：
将超低界面张力表面活性剂、助表面活性剂和水混合均匀得到混合溶液，静置以确保所述混合溶液中无气泡，然后加入煤油，混合均匀，得到所述微乳液体系。
8.根据权利要求6或7所述的微乳液体系，其中，所述微乳液体系的制备方法包括如下步骤：
将超低界面张力表面活性剂、助表面活性剂和水混合均匀得到混合溶液，静置2h以确保所述混合溶液中无气泡，然后加入煤油，混合均匀，得到所述微乳液体系。
9.根据权利要求6～8任意一项所述的微乳液体系，其中，所述方法包括在大于20℃下将超低界面张力表面活性剂、助表面活性剂和水混合均匀得到混合溶液并制备得到所述微乳液体系。
10.权利要求1～9任意一项所述的微乳液体系的制备方法，其中，所述方法包括如下步骤：
将超低界面张力表面活性剂、助表面活性剂和水混合均匀得到混合溶液，并确保所述混合溶液中无气泡，然后加入煤油，混合均匀，得到所述微乳液体系。
11.权利要求1～9任意一项所述的微乳液体系在驱油中的应用。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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