CN1253648C - 稠油蒸汽开采增效剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种稠油蒸汽开采增效剂及其制备方法，增效剂由发气剂、表面活性剂和碱复合而成，其各组分含量的重量%比为：发气剂10-40、表面活性剂5-25、碱0-5、其余为水。其制备步骤是先溶解氢氧化钠、碳酸钠或氢氧化钠与碳酸钠混合物；在0℃～40℃下加入表面活性剂混合搅拌0.5～1小时，然后加入发气剂搅拌1～2小时。本发明的尿素其分解气体在蒸汽温度下能够产生较高的压力和驱动能量，尿素分解产生二氧化碳来与表面活性剂形成泡沫来扩大蒸汽波及体积，具有提高驱油效率和扩大蒸汽波及体积的双重功效，使原调剖降粘两步走的增效工艺一次实现，应用效果显著，适用于浅、薄、稠、散的稠油油藏。本发明施工工艺简单、周期短，对高周期吞吐开发后期的低压高积水油层可以扩大蒸汽加热半径和波及体积，减少地层积水，提高峰值产油量，蒸汽热效率。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采化学领域，是一种稠油蒸汽开采增效剂及其制备方法。
背景技术
目前国内油田稠油蒸汽开采时使用的增效剂，是单一的表面活性剂或碱类，表面活性剂类蒸汽增效剂虽降粘率高，但成本高，影响工业化使用，难以被接受。碱类蒸汽增效剂虽廉价，但使用浓度范围窄，现场不易控制。另外，这两类蒸汽增效剂在稠油注蒸汽开采初期效果较好，但随着蒸汽吞吐轮次的增加，稠油地层的存增加会影响注入蒸汽的热效率，即使再添加表面活性剂或碱类蒸汽增效剂，生产情况也日益恶化。
一些油田曾向地层注入水蒸汽和尿素以取代表面活性剂或碱类蒸汽增效剂。在温度约150℃条件下，尿素分解为碳酸气和氨，两者比为1∶2，随后热场、碳酸气和碱(氨水溶液)，对地层发生作用。从1987年4月到1993年1月的63次作业中，共注入1,200吨尿素，措施增油23,214吨。措施后，油层在横向和纵向上的波及程度都提高了，蒸汽的热效率得到了提高。
但是，这种方法只是利用尿素分解气增加蒸汽的驱动能量，不适用浅、薄、稠、散的稠油油藏，而蒸汽增效只应用单一的化学降粘或调剖技术，或者是调剖和降粘分两步走，使施工步骤多，周期长，投入高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用浅、薄、稠、散的稠油油藏，提高油汽比和采注比、驱油效率的一种稠油蒸汽开采增效剂及其制备方法。
本发明采用如下技术方案：
一种稠油蒸汽开采增效剂，由发气剂、表面活性剂和碱复合而成，其各组分含量的重量％比为：发气剂10-40、表面活性剂5-25、碱0-5、其余为水。
本发明还采用如下技术方案：
发气剂可以是碳酸铵、碳酸氢铵和尿素。最常用的是尿素，工业级纯度在95％以上。
发气剂为碳酸铵时浓度为10-20％；为碳酸氢铵时浓度为10-30％。
碱可以是氢氧化钠、碳酸钠也可以是氢氧化钠与碳酸钠的混合物。最常用的是氢氧化钠，工业级纯度在95％以上。
碱单独使用碳酸钠时浓度是使用氢氧化钠或氢氧化钠与碳酸钠的混合物时的2倍，氢氧化钠与碳酸钠的混合比是1∶2。
表面活性剂可以是碱木素磺酸盐类、酚醛聚醚类降粘剂，最好是碱木素磺酸盐。
也可以使用石油磺酸盐类或醇醚硫酸盐类发泡剂，最好是醇醚硫酸盐。
本发明提供一种稠油蒸汽开采增效剂的制备方法，其制备步骤是：
(1)溶解氢氧化钠、碳酸钠或氢氧化钠与碳酸钠混合物；
(2)在0℃～40℃下加入表面活性剂混合搅拌0.5～1小时；
(3)在0℃～40℃下加入发气剂搅拌1～2小时。
本发明在增效剂中添加的尿素，其分解气体在蒸汽温度下能够产生较高的压力和驱动能量，能够快速扩大蒸汽加热半径，提高地层深部稠油的开采效果，适用于浅、薄、稠、散的稠油油藏。
本发明施工工艺简单、周期短，对高周期吞吐开发后期的低压高积水油层可以扩大蒸汽加热半径和波及体积，减少地层积水，提高峰值产油量，蒸汽热效率，现场应用中平均单井油汽比提高116％，采注比提高114％，而且应用该技术的油井表现出一周期实施，多周期受效的明显特征，目前连续受效最高达4个周期以上。
本发明不仅利用尿素分解气增加蒸汽的驱动能量，还利用尿素分解产生二氧化碳来与表面活性剂形成泡沫来扩大蒸汽波及体积，具有提高驱油效率和扩大蒸汽波及体积的双重功效，使以前的调剖降粘两步走的增效工艺一次实现，应用效果显著，吨尿素增油量达到93.6吨。
实施例
本发明增效剂1-6各实施例组分和配置条件如下表：
本发明使用碳酸铵、碳酸氢铵、尿素、氧化钠、碳酸钠采用市售产品，其工业级纯度在95％以上。本发明使用的表面活性剂可以是碱木素磺酸盐类、酚醛聚醚类降粘剂，最好是碱木素磺酸盐。如SEPA-1、WPS-3、GL-1、KW-1和BK-1等。表面活性剂也可以使用石油磺酸盐类或醇醚硫酸盐类发泡剂，最好是醇醚硫酸盐。如LAS、TAS、SS02、HR9801、SD1020等。
本发明按照碱、高温表面活性剂和发气剂这一顺序加入一定量水中搅拌溶解成均一溶液。先将碱溶于一定量水中，溶液温度升高，再将一定量的高温乳化降粘剂加入其中，搅拌均匀后，加入一定量的发气剂至完全溶解。发气剂溶解是个吸热过程，先加入碱溶解，使溶液温度升高，有利于发气剂的溶解。配制好的蒸汽增效剂分散性和流动性好，易于运输、存储和现场注入。
本发明在使用时采用段塞式或滴注式注入工艺，将蒸汽增效剂注入稠油地层。针对稠油中酸值高，含有有机酸和非酸性含氧化物的特点，在配方中加入各种配比的碱量。
针对稠油地层存水率高，地层压力低的特点，在配方中加入发气剂。
针对稠油与水界面张力大的特点，在配方中加入各种配比的降粘剂。
在注增效剂前先进行蒸汽热处理，提高地层温度，降低低含水油层中的稠油粘度，提高地层有效部位的吸汽能力，以利于蒸汽和增效剂对有效部位的加热降粘和驱替效果，提高吞吐开采效果。
Claims (6)
1、一种稠油蒸汽开采增效剂，由发气剂、表面活性剂和水和任选存在的碱复合而成，其各组分的重量百分含量为：发气剂10-40，发气剂是碳酸铵、碳酸氢铵或尿素，表面活性剂5-25、碱0-5、其余为水；
所述的碱是氢氧化钠、碳酸钠或氢氧化钠与碳酸钠的混合物，氢氧化钠与碳酸钠混合时的混合比是1∶2；
所述的表面活性剂是碱木素磺酸盐类、酚醛聚醚类降粘剂、石油磺酸盐类或醇醚硫酸盐类发泡剂。
2、根据权利要求1所述的一种稠油蒸汽开采增效剂，其特征在于发气剂为碳酸铵时浓度为10-20％；为碳酸氢铵时浓度为10-30％。
3、根据权利要求1所述的一种稠油蒸汽开采增效剂，其特征在于发气剂是尿素。
4、根据权利要求1所述的一种稠油蒸汽开采增效剂，其特征在于碱单独使用碳酸钠时浓度是使用氢氧化钠或氢氧化钠与碳酸钠的混合物时的2倍。
5、根据权利要求1或4所述的一种稠油蒸汽开采增效剂，其特征在于碱是氢氧化钠。
6、一种稠油蒸汽开采增效剂的制备方法，其制备步骤是：
(1)溶解氢氧化钠、碳酸钠或氢氧化钠与碳酸钠混合物；
(2)在0℃～40℃下加入表面活性剂混合搅拌0.5～1小时；所述的表面活性剂是碱木素磺酸盐类、酚醛聚醚类降粘剂、石油磺酸盐类或醇醚硫酸盐类发泡剂；
(3)在0℃～40℃下加入发气剂碳酸铵、碳酸氢铵或尿素搅拌1～2小时。
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