專(zhuān)利名稱(chēng)：：形成納米膜的驅(qū)油劑及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種適合聚合物驅(qū)后油田提高采收率技術(shù)應(yīng)用的納米膜驅(qū)油劑及其應(yīng)用技術(shù)，特別涉及到形成納米膜的驅(qū)油劑及制備方法，屬于油田開(kāi)發(fā)的三次采油領(lǐng)域。二
背景技術(shù)：
：聚合物驅(qū)是一種推廣程度很高的三次采油方法。聚合物驅(qū)主要通過(guò)增加水相的粘度、減小水油流度比來(lái)提高注入水的平面波及系數(shù)及縱向波及系數(shù)，從而提高原油采收率。以勝利油田孤島采油廠(chǎng)為例，孤島油田1992年在中一區(qū)館3進(jìn)行聚合物驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)，降水增油效果明顯，至2006年12月孤島油田主力水驅(qū)單元逐步投入了工業(yè)化聚合物驅(qū)開(kāi)發(fā)，已有18個(gè)注聚區(qū)塊，覆蓋地質(zhì)儲(chǔ)量1.9億噸，聚合物驅(qū)油己成為孤島油田穩(wěn)產(chǎn)的重大措施。但是根據(jù)設(shè)計(jì)至2006年底已有l(wèi)l個(gè)區(qū)塊完成了注聚量，此后轉(zhuǎn)入正常水驅(qū)，由于孤島油田高滲透、高粘度、高飽和的稠油疏松砂巖油藏特點(diǎn)，聚驅(qū)后轉(zhuǎn)水驅(qū)開(kāi)發(fā)油田的動(dòng)態(tài)特點(diǎn)明顯不同于水驅(qū)。一是儲(chǔ)層平面及縱向滲透率非均質(zhì)性加劇，表現(xiàn)在后續(xù)注水后區(qū)塊含水率上升較快。二是形成高滲透帶或竄流通道后，滯留油層中的聚合物沿高滲透層帶突入油井，造成聚合物溶液指進(jìn)或竄出而隨油井產(chǎn)出液產(chǎn)出，降低了聚合物驅(qū)的后續(xù)有效期(聚合物驅(qū)的總有效時(shí)間可達(dá)10年)。隨著聚合物驅(qū)油技術(shù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用，如何保持和提高聚合物驅(qū)后轉(zhuǎn)水驅(qū)油田的采收率是迫切需要解決的問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)聚合物驅(qū)后油田的進(jìn)一步提高采收率的開(kāi)發(fā)技術(shù)大致有三種一是采用常規(guī)水驅(qū)，二是采用聚合物與表面活性劑體系組成的二元復(fù)合驅(qū)，三是采用聚合物加表面活性劑以及堿組成的三元復(fù)合驅(qū)體系，其驅(qū)油機(jī)理、操作方法以及后續(xù)處理等方面針對(duì)性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)效益較差。為此針對(duì)注聚油田油藏以及聚合物的特點(diǎn)進(jìn)行新的驅(qū)油技術(shù)研究，提出了納米膜劑驅(qū)油的新技術(shù)。開(kāi)發(fā)了具有陽(yáng)離子度和高分子量的納米膜驅(qū)油劑，其驅(qū)油機(jī)理既不同聚合物驅(qū)，也不同于表面活性劑驅(qū)，而是通過(guò)納米膜劑在油藏巖石表面吸附沉積成一層納米級(jí)的薄膜，改變巖石表面潤(rùn)濕性，降低油相粘附功，使巖石表面向親水性轉(zhuǎn)變，有利于殘余油剝落，提高了驅(qū)替液的洗油效果；納米膜劑溶液具有較高粘度，并能與地下滯留聚合物交聯(lián)再次增大流動(dòng)阻力，可在聚合物驅(qū)后再次提高波及體積，減少聚合物的采出，繼續(xù)提高聚驅(qū)后油田的采收率。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種形成納米膜的驅(qū)油劑及制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的形成納米膜驅(qū)油劑是由陽(yáng)離子單體DMDAAC、丙烯酰胺細(xì)、交聯(lián)劑單體NAM以及引發(fā)劑經(jīng)聚合反應(yīng)形成；通過(guò)調(diào)整各成份之間的比例和一定的合成條件合成。本發(fā)明的材料由丙烯酰胺層、交聯(lián)劑單體NAM和陽(yáng)離子單體DMDAAC組成聚合單體、引發(fā)劑、輔助引發(fā)劑、絡(luò)合劑、促溶劑和蒸餾水組成，其特征在于質(zhì)量份數(shù)比為單體引發(fā)劑輔助引發(fā)劑絡(luò)合劑促溶劑蒸餾水=30:0.005:0.008:0.10.2:0.51:68.78769.387。聚合單體的質(zhì)量份數(shù)配比為交聯(lián)劑單體NAM:丙烯酰胺AM:陽(yáng)離子單體DMDAAC-O.15:83.21:16.64。引發(fā)劑由過(guò)硫酸胺(NH4)2S20s和甲醛合次硫酸氫鈉組成，質(zhì)量份數(shù)比為過(guò)硫酸胺(NFU2S20H=2:1。輔助引發(fā)劑為偶氮二乙丁脒二鹽酸鹽AIBA、2HCI，絡(luò)合劑為Na4EDTA促溶劑為尿素。本發(fā)明的制備方法為按質(zhì)量份數(shù)比聚合單體引發(fā)劑輔助引發(fā)劑:絡(luò)合劑:促溶劑蒸餾水二30:0.005:0.008:0.10.2:0.51:68.78769.387的比例混合，用氨水調(diào)節(jié)PH值78，置于反應(yīng)釜中，在常壓下進(jìn)行反應(yīng)，初始引發(fā)溫度10-15。C，保持30min，視粘度有增加時(shí)升溫至4(TC進(jìn)行第二次引發(fā)反應(yīng)，保持5-8小時(shí)，然后烘干造粒形成能形成納米膜的驅(qū)油劑產(chǎn)品。本發(fā)明的能形成納米膜的驅(qū)油劑相對(duì)分子量5.0X106、陽(yáng)離子度7-10%(mol)水解度3.5%，完全溶解時(shí)間150min，具有表觀(guān)粘度。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有以下優(yōu)點(diǎn)-1、研究表明本發(fā)明的驅(qū)油機(jī)理有兩方面一是吸附沉積在巖石表面形成的吸附膜的厚度約為1.5ran，改變巖石表面的潤(rùn)濕性，降低油相粘附功，剝離殘余油，提高洗油效率；二是通過(guò)與油層內(nèi)滯留的聚合物通過(guò)靜電作用產(chǎn)生分子內(nèi)交聯(lián)增粘，提高了驅(qū)替液的波及體積。2、通過(guò)物模實(shí)驗(yàn)研究了聚驅(qū)后實(shí)施本發(fā)明的最佳時(shí)機(jī)，優(yōu)化了注入濃度、注入量、注入方式等參數(shù)，室內(nèi)物模結(jié)果表明在注聚后可提高采收率8%以上。3、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的初步效果表明(試驗(yàn)井組處于見(jiàn)效初期，見(jiàn)效高峰時(shí)間預(yù)計(jì))，試驗(yàn)區(qū)注入井油壓上升，說(shuō)明本發(fā)明起到了一定的調(diào)整注入剖面的作用；對(duì)應(yīng)油井的含水下降，表明納米膜劑驅(qū)具有抑制含水上升速度、進(jìn)一步提高原油采收率的作用。四無(wú)附圖。五具體實(shí)施例方式本發(fā)明由丙烯酰胺AM、交聯(lián)劑單體NAM和陽(yáng)離子單體DMDAAC組成聚合單體、引發(fā)劑、輔助引發(fā)劑、絡(luò)合劑、促溶劑和蒸餾水經(jīng)聚合反應(yīng)形成，其特征在于本發(fā)明的質(zhì)量份數(shù)比為單體引發(fā)劑輔助引發(fā)劑絡(luò)合劑促溶劑蒸餾水=30:0.005:0.008:0.10.2:0.51:68.78769.387。例l，孤島西區(qū)X3-4X3N3單元，試驗(yàn)設(shè)計(jì)按三段塞方式注入形成納米膜驅(qū)油劑60t，于2007年5月2日正式實(shí)施，至8月30日完成，注入124天，共注入納米膜劑工作液(平均濃度1750mg/L)28954m3.<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>試驗(yàn)于7月30日結(jié)束并轉(zhuǎn)入正常水驅(qū)，配注水量不變，根據(jù)區(qū)內(nèi)的油水井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析效果(1)注水井從兩口水井的日注動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分析，試驗(yàn)前后注入量比較平穩(wěn)；注入后期油壓上升，X3N3井油壓上升到llMPa，與注入初期對(duì)比油壓上升0.5MPa;而X3-4井油壓上升到9.2MPa，與初期對(duì)比油壓上升1.7MPa。轉(zhuǎn)注水后油壓均保持較好，說(shuō)明本發(fā)明起到了一定的調(diào)整注入剖面的作用。(2)油井試驗(yàn)區(qū)對(duì)應(yīng)油井共有4口，試驗(yàn)區(qū)處于聚驅(qū)轉(zhuǎn)注水后含水回返期，含水回返速度較快，前5個(gè)月平均上升速度1.02%。注入本發(fā)明后，7月后的含水上升速度降為0.5%，含水上升速度減緩。其中X4N3、X4-2兩井均處于含水快速回返階段，X4N3井15月含水平均上升速率1.0%，試驗(yàn)實(shí)施后含水上升速度為0.4%;X4-2井6月份之前含水上升速率1.9X，而7月后含水下降，共下降2.1%(見(jiàn)圖2-5-4)，與7月份的平均數(shù)據(jù)對(duì)比(考慮遞減)，增油量為1334.9噸，降水增油的效果顯著。X2-3井在聚驅(qū)時(shí)見(jiàn)效不明顯，納米膜劑驅(qū)后動(dòng)態(tài)變化與區(qū)塊類(lèi)似，35月的含水上升速度1.5%。試驗(yàn)后含水比較穩(wěn)定，7個(gè)月的含水仍在96.7%，穩(wěn)定遞減油量為170t。而對(duì)比井GDX2N1井與水井X3-1井對(duì)應(yīng)，聚合物驅(qū)見(jiàn)效井，對(duì)比生產(chǎn)制度不變(注水井的油壓平穩(wěn))，日液水平較平衡，19月的平均含水上升速度1.02%，明顯高于納米膜劑驅(qū)試驗(yàn)井組。說(shuō)明納米膜劑具有抑制含水上升速度、提高原油產(chǎn)量的效果。權(quán)利要求1、一種形成納米膜的驅(qū)油劑，由丙烯酰胺AM、交聯(lián)劑單體NAM和陽(yáng)離子單體DMDAAC組成聚合單體、引發(fā)劑、輔助引發(fā)劑、絡(luò)合劑、促溶劑和蒸餾水經(jīng)聚合反應(yīng)形成，其特征在于質(zhì)量份數(shù)比為單體∶引發(fā)劑∶輔助引發(fā)劑∶絡(luò)合劑∶促溶劑∶蒸餾水＝30∶0.005∶0.008∶0.1～0.2∶0.5～1∶68.787～69.387。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成納米膜的驅(qū)油劑，其特征在于單體的質(zhì)量份數(shù)配比為交聯(lián)劑單體NAM:丙烯酰胺AM:陽(yáng)離子單體DMDAAC二O.15:83.21:16.64。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成納米膜的驅(qū)油劑，其特征在于引發(fā)劑由過(guò)硫酸胺(NH4)2S202和甲醛合次硫酸氫鈉組成，質(zhì)量份數(shù)比為過(guò)硫酸胺(NH4)2S208=甲醛合次硫酸氫鈉二2:1。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成納米膜的驅(qū)油劑，其特征在于輔助引發(fā)劑為偶氮二乙丁脒二鹽酸鹽AIBA.2HCI，絡(luò)合劑為Na4EDTA促溶劑為尿素。5、一種形成納米膜的驅(qū)油劑的制備方法為按質(zhì)量份數(shù)比聚合單體引發(fā)劑輔助引發(fā)劑絡(luò)合劑促溶劑蒸餾水二30:0.005:0.008:0.10.2:0.51:68.78769.387的比例混合，用氨水調(diào)節(jié)PH值78，置于反應(yīng)釜中，在常壓下進(jìn)行反應(yīng)，初始引發(fā)溫度10-15°C，保持30min，視粘度有增加時(shí)升溫至40。C進(jìn)行第二次引發(fā)反應(yīng)，保持5-8小時(shí)，然后烘干造粒形成能形成納米膜的驅(qū)油劑產(chǎn)品。全文摘要一種形成納米膜的驅(qū)油劑，由丙烯酰胺AM、交聯(lián)劑單體NAM和陽(yáng)離子單體DMDAAC組成聚合單體、引發(fā)劑、輔助引發(fā)劑、絡(luò)合劑、促溶劑和蒸餾水經(jīng)聚合反應(yīng)形成，其特征在于質(zhì)量份數(shù)比為單體∶引發(fā)劑∶輔助引發(fā)劑∶絡(luò)合劑∶促溶劑∶蒸餾水＝30∶0.005∶0.008∶0.1～0.2∶0.5～1∶68.787～69.387。其制備方法為按質(zhì)量份數(shù)比聚合單體∶引發(fā)劑∶輔助引發(fā)劑∶絡(luò)合劑∶促溶劑∶蒸餾水＝30∶0.005∶0.008∶0.1～0.2∶0.5～1∶68.787～69.387的比例混合，用氨水調(diào)節(jié)pH值7～8，置于反應(yīng)釜中，在常壓下進(jìn)行反應(yīng)，初始引發(fā)溫度10-15℃，保持30min，視粘度有增加時(shí)升溫至40℃進(jìn)行第二次引發(fā)反應(yīng)，保持5-8小時(shí)，然后烘干造粒形成能形成納米膜的驅(qū)油劑產(chǎn)品。文檔編號(hào)C09K8/588GK101280183SQ20081001455公開(kāi)日2008年10月8日申請(qǐng)日期2008年2月2日優(yōu)先權(quán)日2008年2月2日發(fā)明者付繼彤,娜姜,宋岱鋒,曹正權(quán),輝陳申請(qǐng)人:中國(guó)石化股份勝利油田分公司孤島采油廠(chǎng)