CN1439690A - 一种碱(盐)－混合表面活性剂－聚合物的复合驱油体系及其应用 - Google Patents

一种碱(盐)－混合表面活性剂－聚合物的复合驱油体系及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种三次采油用的混合表面活性剂的三元、四元复合驱油体系。混合表面活性剂的主要成份和含量为(wt％)：分子量为460－510的烷基芳基磺酸钠，直链十二烷基苯磺酸钠，醇类。本发明的混合表面活性剂分别与：Na2CO3、Na2SiO3、NaCl及Na2CO3与NaCl的混合物同聚合物配制成驱油用的三元、四元注入液，其各组分含量为(wt％)：①三元注入液：混合表面活性剂(有效)0.1－0.3；聚合物0－0.2；碱(或NaCl)0－1.2；水(油田注入清水、污水)96.0－99.6。②四元注入液：混合表面活性剂(有效)0.1－0.3；聚合物0－0.2；Na2CO3与NaCl的混合物混合比(1∶1)0－1.2；水(油田注入清水、污水)96.0－99.6。该三元、四元复合体系配制的注入液与地下原油可形成超低界面张力，达到10－4mN/m数量级。对油层伤害小，采收率比水驱提高20％以上。

Description

一种碱(盐)-混合表面活性剂-聚合物的复合驱油体系及其应用
本发明涉及一种提高油田采收率使用的一种碱(盐)/混合表面活性剂/聚合物的复合驱油体系，特别涉及的是复合驱油体系中这种混合表面活性剂的组分及制备方法。
目前，在复合驱油体系中所使用的表面活性剂主要以单一的阴离子型表面活性剂，或以几种阴离子型表面活性剂相混合的混合表面活性剂。以上这些混合表面活性剂在三元复合驱油体系中只有在碱(NaOH)浓度为0.5-1.2wt％范围时，油水界面张力才能降低到10-3mN/m数量级。由于三元驱油体系中含有强碱NaOH，使含油地层受到很大伤害，油井管结垢现象非常严重。在维修、维护上投入大量资金，从综合经济角度考虑，不利于油田大面推广。
本发明的目的是为了提供一种混合表面活性剂，及其在二元复合体系(碱—混合表面活性剂)；三元复合体系(碱(盐)—混合表面活性剂—聚合物)；以及四元复合体系(碱—NaCL—混合表面活性剂—聚合物)的驱油配方。在混合表面活性剂浓度(商品)为0.05-0.6wt％；聚合物浓度为0-0.2wt％；碱(盐)(或碱盐混合物)浓度为0.4-1.2wt％的条件下，该驱油配方可使油水界面张力达到10-4mN/m数量级，采收率比水驱提高20％以上。由于本方案采用的无强碱(NaOH)复合驱油体系与用强碱(NaOH)的复合驱油体系相比，对油层伤害小，油井管、抽油泵结垢现象低，在维修、维护上可节约大量资金。
为实现上述发明的目的
1、本发明选用的碱为：Na2CO3、Na2SiO3或Na2CO3与NaCL的混合物混合比为1∶1。另外，本发明还可选用盐为：NaCL。
2、本发明选用的聚合物为：水溶性聚丙烯酰胺，其分子量为1000×104-2500×104
3、本发明选用的混合表面活性剂为：分子量在460-510的烷基芳基磺酸盐，直链十二烷基苯磺酸盐、高碳醇、乙二醇、异丙醇经充分搅拌混合配制而成。
该混合表面活性剂的主要成分和含量为(wt％)：
烷基芳基磺酸盐                   50-95
直链十二烷基苯磺酸盐             0-20
高碳醇                           0-15
乙二醇                           0-10
异丙醇                           0-10
以上述物料混配的混合表面活性剂具有以下特点：
(1)本发明应用的烷基芳基磺酸盐为油溶性石油磺酸盐，其亲油性较亲水性强。
(2)本发明应用的烷基芳基磺酸盐均为大庆馏份油经磺化、氯磺化所得。作为主剂应用在大庆油田，更能发挥其同源、同宗及良好的协同效应。
(3)本发明应用的直链十二烷基苯磺酸盐，其亲水性较亲油性强。混合表面活性剂中投放该物料是为了调整混合表面活性剂的亲油亲水平衡值。
(4)本发明应用的高碳醇为碳链较长的脂肪醇。其作用为醇分子穿入胶束形成混合胶束，减小表面活性剂离子间的排斥力，同时由于醇分子的加入使体系的熵值增大，所以胶束易于形成和增大，使cmc降低。
(5)本发明应用的乙二醇、异丙醇是为了调整混合表面活性剂的粘度，微调体系的亲油、亲水性。
4.本发明选用的混合表面活性剂具有以下特点：
(1)本发明选用的混合表面活性剂在弱碱(Na2CO3)浓度为0.4-1.2wt％、混合表面活性剂浓度(商品)为0.05-0.6wt％、聚合物浓度为0-0.2wt％的条件下配制成的复合驱油体系；具有较高的界面活性。最小界面张力可以达到10-4mN/m数量级。油田采收率比水驱可提高20％以上。
(2)本发明选用的混合表面活性剂在弱碱(Na2SiO3)浓度为0.8-1.8wt％、混合表面活性剂浓度(商品)为0.05-0.6wt％、聚合物浓度为0-0.2wt％的条件下配制成的复合驱油体系，亦具有较高的界面活性。最小界面张力可以达到10-3mN/m数量级。
(3)本发明选用的混合表面活性剂在盐(NaCL)浓度为0.6-1.2wt％、混合表面活性剂浓度(商品)为0.05-0.6wt％、聚合物浓度为0-0.2wt％的条件下配制成的复合驱油体系，具有较高的界面活性，最小界面张力可以达到10-3mN/m数量级。
(4)本发明选用的混合表面活性剂在碱、盐的混合物混合比为1∶1(Na2CO3∶NaCL)浓度为0.6-1.2wt％、混合表面活性剂浓度(商品)为0.05-0.6wt％、聚合物浓度为0-0.2wt％的条件下配制成的复合驱油体系，具有较高的界面活性，最小界面张力可以达到10-4mN/m数量级。
(5)本发明选用的混合表面活性剂在弱碱或盐的条件下，具有较高的界面活性，实现超低界面张力。由于使用的是弱碱或盐，因此对油层的伤害小，对油井管、抽油泵的腐蚀结垢低，在维修、维护上与使用强碱相比可节约大量资金。从而降低采油综合成本。
下面结合具体实例，对本发明的技术作详细说明：实例1：一种混合表面活性剂的三元复合驱油体系，其中混合表面活性剂的各主要成份和含量为：(wt％)
烷基芳基磺酸钠：           82
直链十二烷基苯磺酸钠：     10
十八碳醇：                 5
乙二醇                     2
异丙醇                     1
这种混合表面活性剂—聚合物—碱(Na2CO3)的三元复合驱油体系与原油之间形成超低界面张力见表1。其中烷基芳基磺酸钠平均当量为460。
表1碱/混合表面活性剂/聚合物体系与原油之间的界面张力
 混合表面活性剂(wt％)   混合表面活性剂/碱/聚合物体系与原油的界面张力mN/m
    0.05     2.0×10-3
    0.1     2.1×10-3
    0.2     1.8×10-3
    0.3     8.4×10-4
注：(1)聚合物浓度为0.12％
(2)碱Na2CO3浓度为1.0％
(3)原油为大庆油田某井口脱水、脱气原油、水为注入污水
(4)实验温度为45℃
(5)混合表面活性剂浓度为有效浓度
(6)测试仪器：德克萨斯大学、张力仪型号500实例2：一种混合表面活性剂的三元复合驱油体系，其中混合表面活性剂的各主要成份和含量为：(wt％)
烷基芳基磺酸钠：             74
直链十二烷基苯磺酸钠：       18
十八碳醇：                   5
乙二醇                       2
异丙醇                       1其中烷基芳基磺酸钠的分子量为510。这种混合表面活性剂—聚合物—碱(Na2CO3)的三元复合驱油体系与原油之间形成超低界面张力见表2。
表2碱/混合表面活性剂/聚合物体系与原油之间的界面张力
  混合表面活性剂(wt％)   三元体系与原油的界面张力mN/m
    0.05     3.3×10-3
    0.1     2.9×10-3
    0.2     2.0×10-3
    0.3     6.5×10-4
注：同实例1
实例3：混合表面活性剂聚合物同实例1，其中碱为Na2SiO3
这种混合表面活性剂—聚合物—碱(Na2SiO3)的三元复合驱油体系与原油之间形成超低界面张力见表3。
表3碱/混合表面活性剂/聚合物体系与原油之间的界面张力
 混合表面活性剂(wt％)   三元体系与原油的界面张力mN/m
    0.05     5.6×10-3
    0.1     4.2×10-3
    0.2     4.0×10-3
    0.3     4.3×10-3
注：同实例1
其中碱为Na2SiO3浓度为1.6％
实例4：混合表面活性剂聚合物同实例1，其中碱为盐(NaCL)这种混合表面活性剂—聚合物—盐(NaCL)的三元复合驱油体系与原油之间形成超低界面张力见表4。
表4盐/混合表面活性剂/聚合物体系与原油之间的界面张力
混合表面活性剂(wt％)   三元体系与原油的界面张力mN/m
    0.05     3.2×10-3
    0.1     8.6×10-4
    0.2     4.2×10-3
    0.3     3.8×10-3
注：同实例1
其中碱为NaCL浓度为1.0％
实例5：混合表面活性剂聚合物同实例2，其中碱为(Na2CO3)与(NaCL)的混合物混合比为1∶1。这种混合表面活性剂—聚合物—碱盐混合物的四元复合驱油体系与原油之间形成超低界面张力见表5。
表5碱盐/混合表面活性剂/聚合物体系与原油之间的界面张力
  混合表面活性剂(wt％)  四元体系与原油的界面张力mN/m
    0.05     1.7×10-3
    0.1     1.5×10-3
    0.2     2.4×10-3
    0.3     1.1×10-3
注：同实例1
其中碱为(Na2CO3)与(NaCL)的混合物，混合比为1∶1，浓度为1.0％。
将表1中混合表面活性剂浓度为0.2％的三元样品45℃恒温保持90天后，测界面张力为2.1×10-3mN/m。

Claims (4)

1、一种混合表面活性剂的三元、四元复合驱油体系在三次采油中的应用。其特征在于：所述的混合表面活性剂为烷基芳基磺酸钠和直链十二烷基苯磺酸钠及醇类的混合物，并分别与Na2CO3、Na2SiO3、NaCL以及与Na2CO3、NaCL的混合物同聚合物配制成驱油用的三元、四元复合驱油体系。
2、根据权利要求1所述的混合表面活性剂，其特征在于：烷基芳基磺酸钠的分子量为460-510，是由馏份油经磺化、萃取、中和浓缩而成。
3、根据权利要求1所述的混合表面活性剂，其特征在于：混合表面活性剂的组分及含量如下：(wt％)
烷基芳基磺酸钠                        50-95
直链十二烷基苯磺酸钠                   0-20
高碳醇                                0-15
乙二醇                                0-10
异丙醇                                0-10
4、根据权利要求3所述的混合表面活性剂与聚合物、碱、盐、或碱盐混合物配制成驱油用的三元、四元注入液，各组分含量(wt％)分别为：
三元注入液：
混合表面活性剂(有效)                  0.1-0.3
聚合物                               0-0.2
Na2C03(Na2SiO3、NaCL)           0-1.2
水(油田注入清水或含油污水)            96-99.6四元注入液：
混合表面活性剂(有效)                  0.1-0.3
聚合物                               0-0.2
Na2CO3+NaCL(比例为1∶1)            0-1.2
水(油田注入清水或含油污水             96-99.6
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