CN1696240A - 一种化学驱油剂 - Google Patents
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Abstract
一种化学驱油剂，它包括改性无机纳米粉体二氧化硅SiO2和石油磺酸盐表面活性剂，纳米粉体占总重量的20～60％，石油磺酸盐占总重量的40～80％，使用时将二者按此比例复配。改性无机纳米粉体还包括三氧化二铝Al2O3或二氧化钛TiO2或以上的混合物。改性无机纳米粉体的改性剂是γ－缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH560或γ－甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷KH570等硅烷偶联剂。石油磺酸盐中的金属离子是钠或钾或钙或铵。使用本驱油剂避免碱对地层的损伤，有利于石油持续开采；能在较宽的范围内保证原油和水具有超低界面张力，提高原油的采收率；组成单一，一定程度上克服色谱分离效应导致驱油效率的下降；驱油成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种化学驱油剂，适用于石油工业上三次采油。
背景技术
如今在中国石油工业中，许多油田在经历了地下原始喷油，水驱油后，采出液含水已高达90％左右，按照国际公认标准，含水剂量达97％时即为无效益采油，但此时采出地下储量只达到30％左右，为采出地下还含有的70％多的原油，需要进行三次采油，目前三次采油技术的应用已经得到了广泛的重视。在注水开发的末期，残余油是以静止的球状分布在油藏岩石的孔隙中。降低界面张力是迫使滞留在多孔介质中的残余油流动的唯一方式，也是能够大幅度提高油田开采效率的有效方法。驱油剂必须将油水界面张力降低至10-3mN.m-1或更低的数量级，否则将无实用价值。目前，比较广泛采用的三次采油技术是由表面活性剂、碱、聚合物所组成的三元复合驱体系，如：专利94110555.5和99108128.5所公开的驱油体系，它既能提高洗油效率，又能扩大波及体积，实现了进一步提高采收率的目的。但是，在大多数油田中使用的三元复合驱中，为达到提高采收率的目的，碱的用量非常大。碱在地层中被大量的吸附，堵塞了地层孔道，破坏了地层的结构，易造成油井结垢等诸多弊端。另外，在油田三元复合驱中，表面活性剂多使用混合组分，由于组分间性质的差异，造成其在油层中存在色谱分离现象，从而会破坏原配方体系的完整性，因此会使得已形成的超低界面张力消失，以致驱油效率降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：(1)制备一种无须加碱的化学驱油剂；(2)提高原油采收率。
该化学驱油剂包括改性无机纳米粉体二氧化硅和石油磺酸盐表面活性剂两部分，使用时先将石油磺酸盐溶于地层矿化水中，再将二氧化硅纳米粉体均匀分散于该溶液中，制成包含二氧化硅纳米粉体和石油磺酸盐的化学驱油体系。
该化学驱油剂中无机纳米粉体占总重量的20～60％，石油磺酸盐占总重量的40～80％。
该化学驱油剂中的改性无机纳米粉体还包括：三氧化二铝Al2O3或二氧化钛TiO2或膨润土或高岭土，或以上几种纳米粉体的混合物。无机纳米粉体的改性剂是γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH560或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷KH570或伯胺基丙基三乙氧基硅烷YDH792等硅烷偶联剂。
该化学驱油剂中的表面活性剂是石油磺酸盐。
该化学驱油剂能够有效地降低油\水界面张力，其机理是：石油磺酸盐表面活性剂与无机纳米粉体能够产生某种协同效应，以使油\水界面张力值达到超低。这是因为改性处理后的无机纳米颗粒的疏水性能大大增加，有利于其在油水界面上的吸附，与石油磺酸盐表面活性剂分子一起组成油水界面膜，随着时间的增加，界面膜上吸附的无机纳米颗粒以及石油磺酸盐表面活性剂分子也逐渐增多，膜强度增大，油\水界面张力进一步下降，并且达到超低。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
(1)本发明在无碱情况下，使油水界面张力达到超低，从而避免了碱对地层的损伤，有利于石油开采的可持续发展；
(2)本发明具有优良的降低油\水界面张力的能力，能在较宽的范围内保证原油和水具有超低界面张力，可大幅度提高原油的采收率；
(3)本发明组成较为单一，在一定程度上克服色谱分离效应而导致的驱油效率的下降；
(4)本发明所用原料成本较低，因此可以大大降低驱油成本。
具体实施方式
实施方式一：
测试仪器：TX-500C型全量程自动动态旋滴界面张力仪；
温度：70℃；
油：实验标准原油；
水：地层矿化水(盐含量8000mg·l-1)；
无机纳米粉体：SiO2；
驱油体系：配制100ml活性水，其中改性SiO2粉体0.5g，石油磺酸盐0.5g，余量为矿化水；
界面张力：3.8×10-3mN·m-1。
实施方式二：
测试仪器：TX-500C型全量程自动动态旋滴界面张力仪；
温度：70℃；
油：实验标准原油；
水：地层矿化水(盐含量8000mg·l-1)；
无机纳米粉体：S1O2；
驱油体系：配制100ml活性水，其中改性SiO2粉体0.4g，石油磺酸盐0.6g，余量为矿化水；
界面张力：3.2×10-3mN·m-1。
实施方式三：
测试仪器：TX-500C型全量程自动动态旋滴界面张力仪；
温度：70℃；
油：实验标准原油；
水：地层矿化水(盐含量8000mg·l-1)；
无机纳米粉体：TiO2；
驱油体系：配制100ml活性水，其中改性TiO2粉体0.5g，石油磺酸盐0.5g，余量为矿化水；
界面张力：2.6×10-3mN·m-1。
实施方式四：
测试仪器：TX-500C型全量程自动动态旋滴界面张力仪；
温度：70℃；
油：实验标准原油；
水：地层矿化水(盐含量8000mg·l-1)；
无机纳米粉体：Al2O3；
驱油体系：配制100ml活性水，其中改性Al2O3粉体0.5g，石油磺酸盐0.5g，余量为矿化水；
界面张力：5.3×10-3mN·m-1。
由具体实施例可以看出，该化学驱油剂在无碱情况下可以使油\水界面张力达到超低，界面张力值在2×10-3～5×10-3mN·m-1范围内。界面张力的降低能够有效地消除驱油过程中的毛细阻力，有利于油珠的运移、聚并，从而提高原油采收率，而且无污染。
Claims (4)
1.一种化学驱油剂，其特征在于：它包括改性无机纳米粉体二氧化硅SiO2和石油磺酸盐表面活性剂两部分，纳米粉体占总组分重量的20～60％，石油磺酸盐占总组分重量的40～80％，使用时将二者按此比例范围复配即可。
2.按权利要求1所述的驱油剂，其特征在于：所述改性无机纳米粉体还包括三氧化二铝Al2O3或二氧化钛TiO2或膨润土或高岭土，或以上这几种纳米粉体的混合物。
3.按权利要求1、2所述的驱油剂，其特征在于：所述改性无机纳米粉体的改性剂是γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH560或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷KH570或伯胺基丙基三乙氧基硅烷YDH792硅烷偶联剂。
4.按权利要求1所述的驱油剂，其特征在于：所说的石油磺酸盐中的金属离子是钠或钾或钙或铵。
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