專利名稱：用于提高油田三次采油采收率的驅(qū)油方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于提高油田三次采油采收率的驅(qū)油方法。
背景技術：
隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展，石油的社會需求量不斷增加，而石油儲量不斷減少。石油作為不可再生的資源正變得越來越寶貴。面臨的問題有一，供需矛盾突出，石油需求量越大越大，新油田越來越少；二，枯竭油藏中還剩留有大量原油。一次采油(POR)可采出10 25% 地下原油，二次采油(SOR)可采出15 25%地下原油，即一次采油和二次采油只采出25 50%地下原油。為了保證石油長期穩(wěn)定供應、滿足人類的需求，必須研究和發(fā)展提高石油采收率技術，三次采油(EOR)通過強化采油措施，可使原油采收率再提高6 20%，甚至更多。國內(nèi)各大油田經(jīng)過一次、二次采油，原油含水率不斷增加，部分大油田先后進入三次采油階段。聚合物驅(qū)是三次采油的主要技術方法，驅(qū)油機理清楚，工藝相對簡單，技術日趨成熟，是一項有效的提高采收率技術措施。聚合物的驅(qū)油機理主要是利用水溶性聚丙烯酰胺分子鏈的粘度，改善驅(qū)替液的流度比，提高驅(qū)替效率和波及體積，從而達到提高采收率的目的。由于三次采油周期長，深層油井溫度高，因此，三次采油用聚合物必須有良好的增粘、耐溫、抗鹽性，性能穩(wěn)定。而目前所使用的部分水解聚丙烯酰胺在高溫高鹽條件下，極易水解，從而造成羧基含量增加，聚合物分子鏈卷曲，增粘效果急劇降低，另外油藏中的高價金屬離子(如Ca2+、Mg2+)易使部分水解聚丙烯酰胺發(fā)生沉淀，從而更進一步降低了部分水解聚丙烯酰胺的增粘效果，因而很難滿足深部二、三類油藏高溫高礦化度的需求。近年來， 國內(nèi)外三次采油用耐溫抗鹽聚合物的研究可分為兩大方向，即超高分子量部分水解聚丙烯酰胺和聚丙烯酰胺的化學改性。聚丙烯酰胺的化學改性大多通過引入其他單體共聚的方式來進行。專利CN 1814637A公開了一種耐溫抗鹽聚丙烯酰胺的制備方法，引入三種耐溫耐鹽單體與丙烯酰胺共聚，合成了丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/甲基丙烯酸/ 二甲基二烯丙基氯化銨四元共聚物、丙烯酰胺/2-丙烯酰胺及-2-甲基丙磺酸/衣康酸/丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨四元共聚物等耐溫耐鹽共聚物，這些聚合物確實提高了的產(chǎn)品的耐溫耐鹽性能，但是只能滿足礦化度低于10000mg/L、溫度低于65°C的條件下，不能滿足更高溫度和礦化度條件下的應用需求。專利CN 1876751A公開了一種辮狀梳形抗鹽聚合物增稠劑，這種增稠劑耐溫耐鹽性能比梳形耐溫耐鹽共聚物增稠劑要好，而且分子量較低，在大慶清水(總礦化度IOOOmg/ L，其中鈣鎂離子15mg/L)、大慶污水(總礦化度4000mg/L，其中鈣鎂離子60mg/L)、大港污水 (總礦化度502%ig/L，其中鈣鎂離子60mg/L)中的增粘效果優(yōu)于普通聚丙烯酰胺產(chǎn)品和梳形抗鹽聚合物工業(yè)品，可以適應大慶二類油藏三次采油的要求，但仍然無法滿足IOOOOmg/ L、Ca2++Mg2+為200mg/L以上礦化度油藏中三次采油的要求。而近年來，有關超高分子量陰離子型聚丙烯酰胺的研究主要集中在引發(fā)體系、聚合方法及水解方法的改進等。如 CN1865^9、CN 1498908A、CN1746198、CN101157736A 和 CN1240799等都是研究了聚合エ藝、引發(fā)エ藝及水解エ藝等，雖然通過各種途徑在提高陰 離子型聚丙烯酰胺的分子量或溶解速度方面有了較大改迸，但在耐溫抗鹽性能方面較少關 注，有些エ藝或方法較為復雜，エ業(yè)生產(chǎn)或在三次采油實際應用上會受到ー些限制。目前三次采油中，針對ー類油藏(溫度< 70°C，礦化度< lX104mg/L)的聚合物容 易制備，而滿足ニ類油藏(溫度70 80°C，礦化度1 3X104)和三類油藏(溫度>80°C， 礦化度>3X104)要求的聚合物則很少，不是價格太高就是性能不穩(wěn)定。所以，針對那些高 溫高鹽的苛刻油藏，我們理應尋求ー種具有較好水解穩(wěn)定性，且在鹽水中具有較高溶液表 觀粘度的聚合物。本發(fā)明所述的正是適合于高溫高鹽的聚合物及其制備方法、ニ元復合及 其在三次采油中的應用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是現(xiàn)有技術中含聚合物的驅(qū)油劑中的聚合物在高溫 高鹽條件下易水解，不能滿足三次采油要求、驅(qū)油效率低的問題，提供ー種用于提高三次采 油采收率的驅(qū)油方法，該方法將含耐溫抗鹽共聚物KWKY-PAD的組合物用于驅(qū)油過程中，具 有水解穩(wěn)定性好，在高溫高鹽條件下驅(qū)油效率高的特點。為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下ー種用于提高油田三次采 油采收率的驅(qū)油方法，將驅(qū)油用的組合物在驅(qū)油溫度> 75°c，總礦化度> 20000mg/L，鈣離 子和鎂離子的總量大于500mg/L的注入水條件下，使地下脫水原油與驅(qū)油組合物接觸，將 巖心中的原油充分驅(qū)替出來，其中所述的驅(qū)油用組合物以重量百分比計包括以下組份(1) 0. 01 3. 0 %的耐溫抗鹽共聚物KffKY-PAD ；(2)0. 01 5. 0%的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽表面活性劑；(3) 92. 0 99. 98 % 的注入水；其中(1)組分的分子通式為
權利要求
1. 一種用于提高油田三次采油采收率的驅(qū)油方法，將驅(qū)油用的組合物在驅(qū)油溫度彡75°C，總礦化度彡20000mg/L，鈣離子和鎂離子的總量大于500mg/L的注入水條件下，使地下脫水原油與驅(qū)油組合物接觸，將巖心中的原油充分驅(qū)替出來，其中所述的驅(qū)油用組合物以重量百分比計包括以下組份(1)0.01 3. 0%的耐溫抗鹽共聚物KWKY-PAD ；(2)0.01 5. 0%的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽表面活性劑；(3)92.0 99. 98%的注入水； 其中(1)組分的分子通式為
2.根據(jù)權利要求1所述的用于提高油田三次采油采收率的驅(qū)油方法，其特征在于所述的注入水的總礦化度為20000 30000mg/L、Ca2++Mg2+為200 1000mg/L。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于提高油田三次采油采收率的驅(qū)油方法，其特征在于所述的表面活性劑選自脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽型陰-非表面活性劑，分子通式為RO(CH2CH2O) nCH2C00M。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于提高油田三次采油采收率的驅(qū)油方法，其特征在于所述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽中R的碳原子數(shù)為12 18 ；η為乙氧基團EO的加合數(shù)，選自 2 8中的任意一個整數(shù)；金屬離子M選自鉀、鈉或鋰。
5.根據(jù)權利要求1所述的提高油田三次采油采收率的驅(qū)油用組合物的制備方法，包括以下步驟a)將第一單體、第二單體配成總單體質(zhì)量濃度為10 45%的水溶液I；b)向溶液I中通氮氣脫氧15 35分鐘，于5 25度溫度下，加入占單體質(zhì)量0.001 3%的復合引發(fā)體系，得到溶液II，其中復合引發(fā)體系以重量百分比計，包括以下組分 (A) 15 85%的氧化劑；(B) 5 75%的還原劑；(C) 10 80%的叔胺類功能性單體。c)向溶液II中通氮氣脫氧15 35分鐘，于5 25度溫度下，引發(fā)15 90分鐘，再升溫到30 60°C，繼續(xù)恒溫反應2 16小時，得到的膠體狀產(chǎn)物I ；d)向膠體狀產(chǎn)物I中加入濃度為1 30%的堿液，升溫至75 95°C，于此溫度下水解 0. 5 3小時，得到膠體狀產(chǎn)物II ；e)將膠體狀產(chǎn)物II干燥、粉碎、過篩后，制得粉末狀耐溫耐鹽共聚物KWKY-PAD。f)將所需量的耐溫耐鹽共聚物KWKY-PAD、上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽及注入水均勻混合，室溫攪拌1 3小時，得到所需的組合物，以重量百分比計，耐溫耐鹽共聚物KWKY-PAD、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽及注入水的配比為0.01 3.0% 0. 01 5. 0% 92. 0 99. 98%。
6.根據(jù)權利要求5所述的用于油田提高采收率的組合物的制備方法，其特征在于第一單體為丙烯酰胺，第二單體為N-烷基取代的丙烯酰胺。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于提高油田三次采油采收率的驅(qū)油方法，主要解決現(xiàn)有技術中含聚合物的驅(qū)油劑存在水解穩(wěn)定性差、驅(qū)油效率低的問題。本發(fā)明通過一種用于提高三次采油采收率的驅(qū)油方法，在驅(qū)油溫度≥75℃，總礦化度≥20000mg/L，鈣離子和鎂離子的總量大于500mg/L的注入水條件下，使地下脫水原油與驅(qū)油組合物接觸，將巖心中的原油充分驅(qū)替出來，其中所述的驅(qū)油方法以重量百分比計包括以下組份(1)0.01～3.0％的耐溫抗鹽共聚物KWKY-PAD；(2)0.01～5.0％的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽表面活性劑；(3)92.0～99.98％的注入水；的技術方案，較好地解決了該問題，可用于油田的三次采油生產(chǎn)中。
文檔編號C09K8/588GK102373048SQ201010259670
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月23日 優(yōu)先權日2010年8月23日
發(fā)明者周文樂, 夏燕敏, 宋曉芳, 蔡紅, 陳安猛 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院