專利名稱：用于提高三次采油采收率的組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于提高三次采油采收率的組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
世界經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，對(duì)能源尤其是石油的需求量不斷增加。因此，提高油田的原油采收率(EOR)日益成為國(guó)際上石油企業(yè)經(jīng)營(yíng)規(guī)劃的一個(gè)重要組成部分。國(guó)內(nèi)各大油田經(jīng)過(guò)一次、二次采油，原油含水率不斷增加，部分大油田先后進(jìn)入三次采油階段。三次采油是指在利用天然能量進(jìn)行開(kāi)采和傳統(tǒng)的用人工增補(bǔ)能量(注水、注氣)之后，利用物理的、化學(xué)的、生物的新技術(shù)進(jìn)行尾礦采油的開(kāi)發(fā)方式。主要通過(guò)注入化學(xué)物質(zhì)、蒸汽、氣(混相)或微生物等，從而改變驅(qū)替相和油水界面性質(zhì)或原油物理性質(zhì)。聚合物驅(qū)是三次采油的主要技術(shù)方法，驅(qū)油機(jī)理清楚，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，技術(shù)日趨成熟，是一項(xiàng)有效的提高采收率技術(shù)措施。聚合物的驅(qū)油機(jī)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(dá)到提高采收率的目的。由于三次采油周期長(zhǎng)，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。另外油藏中的高價(jià)金屬離子(如Ca2+、Mg2+)易使PAM發(fā)生相分離，從而降低了 PAM的增粘效果；此外在剪切作用下PAM容易發(fā)生分子鏈斷裂，從而導(dǎo)致溶液粘度大幅度降低，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(lái)，國(guó)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，即超高分子量聚合物和聚合物的化學(xué)改性。高相對(duì)分子質(zhì)量的陰離子型聚丙烯酰胺是目前提高原油采收率中應(yīng)用最廣泛的一種聚合物，它可由聚丙烯酰胺在堿性條件下水解而成，也可通過(guò)丙稀酰胺和丙烯酸共聚得到。近年來(lái)，有關(guān)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(jìn)等。CN1865299和CN 1498908A通過(guò)三段復(fù)合引發(fā)體系引發(fā)劑的協(xié)同效應(yīng)完成聚合反應(yīng)，膠體粉碎后加入固體堿在水解器中進(jìn)行水解；CN1746198采用共水解工藝， 多元引發(fā)多種助劑一步法反應(yīng)，分子量2073 2317萬(wàn)；CN101157736A引入了多元水溶偶氮引發(fā)劑、各種助劑，需超低溫引發(fā)聚合；CN1240799加入過(guò)量固體堿與聚合物膠?；旌?，在高溫高濕下完成后水解反應(yīng)；CN1542027采用了三元引發(fā)體系及碳酸氫鈉與碳酸鈉的混合物作為水解劑，并加入了碳酸氫銨作為發(fā)泡劑，產(chǎn)物的殘單較低。CN101(^9107及 CN101029099所述工藝在0°C下引發(fā)，加入經(jīng)包衣處理的水解劑共水解，紫外輻射方式引發(fā)聚合，聚合物膠塊造粒后加固體堿或噴加高濃度堿液作為水解劑，通過(guò)微波輻射方式快速完成水解反應(yīng)；CN101514M0A采用了水溶液分散聚合，得到的產(chǎn)物為22 30%的水溶液， 分子量只有120 1400萬(wàn)。由以上專利可以看出，雖然通過(guò)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進(jìn)，但在耐溫抗鹽性能方面較少關(guān)注，特別是有些制備方法較為復(fù)雜、工藝條件苛刻，用于工業(yè)生產(chǎn)或在三次采油實(shí)際應(yīng)用上會(huì)受到一些限制。目前三次采油中，能滿足耐溫抗鹽要求的聚合物則很少，不是價(jià)格太高就是性能不穩(wěn)定。所以，針對(duì)那些高溫高鹽的苛刻油藏，我們理應(yīng)尋求一種具有足夠高的分子量，且在鹽水中具有較高溶液表觀粘度的聚合物，并且其制備方法要具備工業(yè)生產(chǎn)可行性。本發(fā)明所述的正是適合于高溫高鹽的聚合物制備方法、二元復(fù)合及其在三次采油中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之一是現(xiàn)有技術(shù)中含聚合物的驅(qū)油劑存在耐溫抗鹽性能不能滿足三次采油要求、驅(qū)油效率低的問(wèn)題，提供一種用于提高三次采油采收率的組合物。該含耐溫抗鹽陰離子型聚丙烯酰胺組合物用于驅(qū)油過(guò)程中，具有使用濃度低，在高溫高鹽條件下驅(qū)油效率高的特點(diǎn)。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之二是提供一種與解決技術(shù)問(wèn)題之一相對(duì)應(yīng)的耐溫抗鹽陰離子型聚丙烯酰胺的組合物制備方法。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種用于提高三次采油采收率的組合物，以重量百分比計(jì)包括以下組份(1)0. 01 3. 0%的耐溫抗鹽陰離子型聚丙烯酰胺；(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)組分耐溫抗鹽陰離子型聚丙烯酰胺按GBT12005. 10_92聚丙烯酰胺分子量Mw測(cè)定(粘度法)測(cè)定特性粘數(shù)[η]，并按[η] = 3.73X10_4Mw°_66計(jì)算分子量為 2053 3330萬(wàn)，在總礦化度為1933%ig/L、其中鈣離子和鎂離子的總量為5Hmg/L的水溶液中，1500mg/L聚合物濃度溶液在65°C、7. 34s"1下的表觀粘度為20. 3 26. 8mps。上述技術(shù)方案中，注入水的總礦化度優(yōu)選范圍為10000 30000mg/L、Ca2++Mg2+優(yōu)選范圍為200 1000mg/L。表面活性劑選自脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽型陰-非表面活性齊U，分子通式為RO(CH2CH2O)nCH2COOM,脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽中R的碳原子數(shù)為12 18， n為乙氧基團(tuán)EO的加合數(shù)，選自2 8中的任意一個(gè)整數(shù)，金屬離子M選自鉀、鈉或鋰。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題之二，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種用于提高三次采油采收率的組合物的制備方法，包括以下步驟a)將丙烯酰胺單體配成質(zhì)量濃度為10 40%的水溶液I ；b)向溶液I中通氮除氧10 40分鐘后加入相對(duì)于單體質(zhì)量濃度0. 02 5%的復(fù)合引發(fā)體系組合物，得溶液II ；C)向溶液II中通氮除氧10 40分鐘后，在5 25°C下引發(fā)，聚合2 10小時(shí)后得膠狀產(chǎn)物I；d)將膠狀產(chǎn)物I剪碎后加入質(zhì)量濃度5 50%的堿液進(jìn)行水解反應(yīng)1 5小時(shí)， 其中溫度為80 95°C，得膠狀產(chǎn)物II ；e)將膠狀產(chǎn)物II經(jīng)干燥、粉碎、過(guò)篩后得細(xì)顆粒狀陰離子型聚丙烯酰胺；f)將所需量的陰離子型聚丙烯酰胺、上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽及注入水均勻混合，5 35°C攪拌1 3小時(shí)，得到所需的組合物，以重量百分比計(jì)，陰離子型聚丙烯酰胺、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 ；其中復(fù)合引發(fā)體系組合物，以重量百分比計(jì)包括以下組分(a)0. 5 20%的過(guò)硫酸鹽；(b)0. 1 40%的亞硫酸鹽或酸式亞硫酸鹽；(C)O. 5 20%的由NR1R2R3代表的叔胺類化合物或由N+R4R5R6R7代表的季銨類化合物或由NH2Ii8代表的脂肪胺類化合物，式中R1 R7均選自C1 C14直鏈或支鏈烷基或烷基衍生物，&選自C1 C18直鏈或支鏈烷基或烷基衍生物；(d) 10 80 %的尿素、硫脲或氨水；(e) 5 60 %的乙二胺四乙酸二鈉。本發(fā)明所制備的用于提高三次采油采收率的組合物，由于采用了復(fù)合引發(fā)體系組合物，并以優(yōu)選的工藝與之配套，故反應(yīng)平穩(wěn)、有利于鏈增長(zhǎng)，產(chǎn)物不僅分子量高，在一定礦化度的鹽水中也表現(xiàn)出較高的表觀粘度；其中添加的功能單體可能使聚合物形成較特殊的結(jié)構(gòu)，使得其同時(shí)具有較好的耐溫抗鹽性能；采用了后水解工藝，聚合及水解反應(yīng)都精確可控，能得到較高分子量和一定水解度的產(chǎn)品；工藝流程較為簡(jiǎn)便，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。使用本發(fā)明所提供的制備工藝制得的驅(qū)油用耐溫抗鹽陰離子型聚丙烯酰胺，分子量> 2000萬(wàn)， 在鹽水中的表觀粘度彡20mPa *s(鹽水總礦化度20000mg Γ1左右，Ca2++Mg2+彡500mg .171)。采用本發(fā)明制備的陰離子型聚丙烯酰胺，以用量為0. 1 0.3wt%與0. 1 0. 的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽表面活性劑形成驅(qū)油用組合物，在無(wú)堿條件下，可用于較高溫度和礦化度的油田區(qū)塊的地層原油和水，測(cè)定了該驅(qū)油劑在勝利油田勝坨二區(qū)模擬水65°C和75°C下的溶液表觀粘度，分別大于20mPa. s和15mPa. s，與勝利油田勝坨二區(qū)原油之間的動(dòng)態(tài)界面張力值，可達(dá)10_3 10_4mN/m的超低界面張力，經(jīng)物理模擬驅(qū)替試驗(yàn)室內(nèi)評(píng)價(jià)在高溫、高鹽油藏上該驅(qū)油劑能在水驅(qū)基礎(chǔ)上(水驅(qū)提高原油采收率達(dá)40. 6% )提高原油采收率可達(dá)15. 6%，取得了較好的技術(shù)效果。下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1將125g丙烯酰胺單體加入335g去離子水中，攪拌均勻溶解完全后，用5%的NaOH 溶液調(diào)節(jié)PH值至8，然后通氮?dú)?0min，并將水浴溫度調(diào)至15°C，分別加入0. 125wt%的過(guò)硫酸銨水溶液10g，0. 0963wt%的亞硫酸氫鈉水溶液9g，0. 125wt %的甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)水溶液10g，0. 5wt%的氨水10g，0. 16%乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-二鈉)水溶液10g，30min后將反應(yīng)溫度逐漸升至45°C，反應(yīng)4h后取出膠塊，粉碎成顆粒狀后， 加入10%的NaOH水溶液140克，在90°C下水解反應(yīng)池，然后在75°C真空下干燥他，用粉碎機(jī)打碎篩分后取樣分析。按GBT12005. 2-89聚丙烯酰胺固含量測(cè)定方法測(cè)試固含量為90. 39 %， 按GBT12005. 6-89部分水解聚丙烯酰胺水解度測(cè)定方法測(cè)試水解度為21.6 %， 按GBT12005. 10-92聚丙烯酰胺分子量測(cè)定(粘度法)測(cè)定特性粘數(shù)，并按[η]= 3. 73 X IO-4Mwtl 66計(jì)算分子量為2256萬(wàn)，在總礦化度為1933%ig/L、其中鈣離子和鎂離子的總量為5Hmg/L的水溶液中，1500mg/L聚合物濃度溶液在65°C、7. 34s—1下的表觀粘度為 20. 3mps，在 75°C、7. 34s"1 下的表觀粘度為 17. 8mps。將所合成的耐溫抗鹽陰離子型聚丙烯酰胺0. 15wt%、上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽(n = 4)0. 25襯％和99. 6wt%勝利油田勝坨二區(qū)勝注入水均勻混合，20°C攪拌2小時(shí)， 得到所需的驅(qū)油用組合物。在溫度75°C、礦化度1933%ig/L、Ca2++Mg2+5Hmg/L的水中，測(cè)得此組合物的表觀粘度為18. 2mPa. s.；該組合物與勝利油田勝坨二區(qū)0-141井脫水原油之間形成0. 0078mN/m的超低界面張力。表觀粘度由美國(guó)Brookfield公司的BROOKFIELD III型粘度計(jì)測(cè)定，界面張力由美國(guó)德克薩斯大學(xué)生產(chǎn)的T)(500型旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀測(cè)定。實(shí)施例2
將125g丙烯酰胺單體加入344g去離子水中，攪拌均勻溶解完全后，用5%的NaOH 溶液調(diào)節(jié)PH值至8，然后通氮?dú)?0min，并將水浴溫度調(diào)至10°C，分別加入0. 125wt%的過(guò)硫酸鉀水溶液10g，0. 0963wt%的亞硫酸氫鈉水溶液10g，0.DMAEMA水溶液10g， 尿素1. 25g，乙二胺四乙酸二鈉(EDTA- 二鈉)0. 64g，30min后將反應(yīng)溫度逐漸升至42°C，反應(yīng)證后取出膠塊，粉碎成顆粒狀后，加入10%的NaOH水溶液145克，在90°C下水解反應(yīng)池，然后在75°C真空下干燥他，用粉碎機(jī)打碎篩分后取樣分析。按GBT12005. 2-89聚丙烯酰胺固含量測(cè)定方法測(cè)試固含量為90. 23 %， 按GBT12005. 6-89部分水解聚丙烯酰胺水解度測(cè)定方法測(cè)試水解度為19.8 %， 按GBT12005. 10-92聚丙烯酰胺分子量測(cè)定(粘度法)測(cè)定特性粘數(shù)，并按[η]= 3. 73 X IO-4Mw0'66計(jì)算分子量為2372萬(wàn)，在總礦化度為1933%ig/L、其中鈣離子和鎂離子的總量為5Hmg/L的水溶液中，1500mg/L聚合物濃度溶液在65°C、7. 34s—1下的表觀粘度為 21. 3mps，在 75°C、7. 34s"1 下的表觀粘度為 18. 3mps。將所合成的耐溫抗鹽陰離子型聚丙烯酰胺0. 15wt%、上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽(n = 4)0. 35襯％和99. 5wt%勝利油田勝坨二區(qū)勝注入水均勻混合，20°C攪拌2小時(shí)， 得到所需的驅(qū)油用組合物。在溫度75°C、礦化度1933%ig/L、Ca2++Mg2+5Hmg/L的水中，測(cè)得此組合物的表觀粘度為18. 6mPa. s.；該組合物與勝利油田勝坨二區(qū)0-141井脫水原油之間形成0. 0069mN/m的超低界面張力。表觀粘度由美國(guó)Brookfield公司的BROOKFIELD III型粘度計(jì)測(cè)定，界面張力由美國(guó)德克薩斯大學(xué)生產(chǎn)的T)(500型旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀測(cè)定。實(shí)施例3將118g丙烯酰胺單體加入340g去離子水中，攪拌均勻溶解完全后，用5%的NaOH 溶液調(diào)節(jié)PH值至，然后通氮?dú)?0min，并將水浴溫度調(diào)至18°C，分別加入0. 125wt%的過(guò)硫酸鉀水溶液10g，0. 094%的亞硫酸鈉水溶液10g，0. 125襯％的DMAEMA水溶液20g，硫脲 1. 36g，乙二胺四乙酸二鈉(EDTA- 二鈉)1. 31g，30min后將反應(yīng)溫度逐漸升至48°C，反應(yīng)4h 后取出膠塊，粉碎成顆粒狀后，加入10%的NaOH水溶液150克，在85°C下水解反應(yīng)2.證，然后在75°C真空下干燥6h，用粉碎機(jī)打碎篩分后取樣分析。按GBT12005. 2-89聚丙烯酰胺固含量測(cè)定方法測(cè)試固含量為90. 39 %， 按GBT12005. 6-89部分水解聚丙烯酰胺水解度測(cè)定方法測(cè)試水解度為22.3 %按 GBT12005. 10-92聚丙烯酰胺分子量測(cè)定(粘度法)測(cè)定特性粘數(shù)，并按[η]= 3. 73 X IO-4Mwtl 66計(jì)算分子量為2558萬(wàn)，在總礦化度為1933%ig/L、其中鈣離子和鎂離子的總量為5Hmg/L的水溶液中，1500mg/L聚合物濃度溶液在65°C、7. 34s—1下的表觀粘度為 24. 7mps，在 75°C、7. 34s_1 下的表觀粘度為 19. 2mps。將所合成的耐溫抗鹽陰離子型聚丙烯酰胺0. 15wt%、上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽(n = 4)0. 25襯％和99. 6wt%勝利油田勝坨二區(qū)勝注入水均勻混合，20°C攪拌2小時(shí)， 得到所需的驅(qū)油用組合物。在溫度75°C、礦化度1933%ig/L、Ca2++Mg2+5Hmg/L的水中，測(cè)得此組合物的表觀粘度為19. 8mPa. s.；該組合物與勝利油田勝坨二區(qū)0-141井脫水原油之間形成0. 0048mN/m的超低界面張力。表觀粘度由美國(guó)Brookfield公司的BROOKFIELD III型粘度計(jì)測(cè)定，界面張力由美國(guó)德克薩斯大學(xué)生產(chǎn)的T)(500型旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀測(cè)定。實(shí)施例4將140g丙烯酰胺單體加入330g去離子水中，攪拌均勻溶解完全后，用5%的NaOH溶液調(diào)節(jié)PH值至6，然后通氮?dú)?0min，并將水浴溫度調(diào)至7°C，分別加入0. 125wt%的過(guò)硫酸鉀水溶液10g，0. 0963wt%的亞硫酸氫鈉水溶液10g，0.DMAEMA水溶液10g，尿
素0.8g，乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-二鈉)0. 16g，30min后將反應(yīng)溫度逐漸升至40°C，反應(yīng) 5. 5h后取出膠塊，粉碎成顆粒狀后，加入10%的NaOH水溶液150克，在85°C下水解反應(yīng)3h， 然后在75°C真空下干燥6h，用粉碎機(jī)打碎篩分后取樣分析。按GBT12005. 2-89聚丙烯酰胺固含量測(cè)定方法測(cè)試固含量為89. 62 %， 按GBT12005. 6-89部分水解聚丙烯酰胺水解度測(cè)定方法測(cè)試水解度為23. 6%按 GBT12005. 10-92聚丙烯酰胺分子量測(cè)定(粘度法)測(cè)定特性粘數(shù)，并按[η]= 3. 73 X IO-4Mwtl 66計(jì)算分子量為3330萬(wàn)，在總礦化度為1933%ig/L、其中鈣離子和鎂離子的總量為5Hmg/L的水溶液中，1500mg/L聚合物濃度溶液在65°C、7. 34s—1下的表觀粘度為 26. 8mps，在 75°C、7. 34s"1 下的表觀粘度為 22. Imps。將所合成的耐溫抗鹽陰離子型聚丙烯酰胺0. 15wt%、上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽(n = 4)0. 40襯％和99. 45wt %勝利油田勝坨二區(qū)勝注入水均勻混合，15°C攪拌3小時(shí)，得到所需的驅(qū)油用組合物。在溫度75°C、礦化度1933%ig/L、Ca2++Mg2+514mg/L的水中， 測(cè)得此組合物的表觀粘度為22. 3mPa. s.；該組合物與勝利油田勝坨二區(qū)0-141井脫水原油之間形成0. 0069mN/m的超低界面張力。表觀粘度由美國(guó)Brookfield公司的BROOKFIELDIII 型粘度計(jì)測(cè)定，界面張力由美國(guó)德克薩斯大學(xué)生產(chǎn)的T)(500型旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀測(cè)定。實(shí)施例5將125g丙烯酰胺單體加入340g去離子水中，攪拌均勻溶解完全后，用5%的NaOH 溶液調(diào)節(jié)PH值至10，然后通氮?dú)?0min，并將水浴溫度調(diào)至15°C，分別加入0. 125wt%的過(guò)硫酸銨水溶液10g，0. 0963wt%的亞硫酸氫鈉水溶液5g，0.DMAEMA水溶液10g， 0. 5wt%的氨水10g，0. 869wt%乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-二鈉)水溶液10g，30min后將反應(yīng)溫度逐漸升至45°C，反應(yīng)4h后取出膠塊，粉碎成顆粒狀后，加入10%的NaOH水溶液140 克，在90°C下水解反應(yīng)2h，然后在75°C真空下干燥6h，用粉碎機(jī)打碎篩分后取樣分析。按GBT12005. 2-89聚丙烯酰胺固含量測(cè)定方法測(cè)試固含量為91. 57 %， 按GBT12005. 6-89部分水解聚丙烯酰胺水解度測(cè)定方法測(cè)試水解度為21.6 %， 按GBT12005. 10-92聚丙烯酰胺分子量測(cè)定(粘度法)測(cè)定特性粘數(shù)，并按[η]= 3. 73 X IO-4Mwtl 66計(jì)算分子量為2053萬(wàn)，在總礦化度為1933%ig/L、其中鈣離子和鎂離子的總量為5Hmg/L的水溶液中，1500mg/L聚合物濃度溶液在65°C、7. 34s—1下的表觀粘度為 21. 5mps，在 75°C、7. 34s"1 下的表觀粘度為 18. 2mps。將所合成的耐溫抗鹽陰離子型聚丙烯酰胺0. 15wt%、上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽(n = 4)0. 35襯％和99. 5wt%勝利油田勝坨二區(qū)勝注入水均勻混合，25°C攪拌1. 5小時(shí)，得到所需的驅(qū)油用組合物。在溫度75°C、礦化度1933%ig/L、Ca2++Mg2+514mg/L的水中， 測(cè)得此組合物的表觀粘度為19. OmPa. s.；該組合物與勝利油田勝坨二區(qū)0-141井脫水原油之間形成0. 0056mN/m的超低界面張力。表觀粘度由美國(guó)Brookfield公司的BROOKFIELD III 型粘度計(jì)測(cè)定，界面張力由美國(guó)德克薩斯大學(xué)生產(chǎn)的T)(500型旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀測(cè)定。實(shí)施例6 10將實(shí)施例1 5合成的陰離子型聚丙烯酰胺，以用量為0. 1 0. 3wt%與0. 1 0. 的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽表面活性劑形成驅(qū)油用組合物，在無(wú)堿條件下，測(cè)定了該驅(qū)油劑在勝利油田勝坨二區(qū)模擬水65°C和75°C下的溶液表觀粘度，分別大于20mPa. s和 15mPa. s，與勝利油田勝坨二區(qū)原油之間的動(dòng)態(tài)界面張力值，可達(dá)10_3 10_4mN/m的超低界面張力；在長(zhǎng)度為30厘米，直徑為2. 5厘米，滲透率為1. 5微米2的巖心上進(jìn)行物理模擬驅(qū)替試驗(yàn)，室內(nèi)評(píng)價(jià)在高溫、高鹽油藏上該驅(qū)油劑能在水驅(qū)基礎(chǔ)上(水驅(qū)可提高原油采收率 40. 1 40. 8% )提高原油采收率可達(dá)14. 2 15. 6%，結(jié)果見(jiàn)表1所示。界面張力由美國(guó)德克薩斯大學(xué)生產(chǎn)的T)(500型旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀測(cè)定。比較例1將125g丙烯酰胺單體加入355g去離子水中，攪拌均勻溶解完全后，用5%的NaOH 溶液調(diào)節(jié)PH值至8，然后通氮?dú)?0min，并將水浴溫度調(diào)至15°C，分別加入0. 125wt%的過(guò)硫酸鉀水溶液10g，0. 0963Wt%的亞硫酸氫鈉水溶液10g，30min后將反應(yīng)溫度逐漸升至 450C，反應(yīng)4h后取出膠塊，粉碎成顆粒狀后，加入10 %的NaOH水溶液140克，在90°C下水解反應(yīng)2h，然后在75°C真空下干燥他，用粉碎機(jī)打碎篩分后取樣分析。按GBT12005. 2-89聚丙烯酰胺固含量測(cè)定方法測(cè)試固含量為88. 65 %， 按GBT12005. 6-89部分水解聚丙烯酰胺水解度測(cè)定方法測(cè)試水解度為20. 3 %， 按GBT12005. 10-92聚丙烯酰胺分子量測(cè)定(粘度法)測(cè)定特性粘數(shù)，并按[η]= 3. 73X10_4Mw°_66計(jì)算分子量為1963萬(wàn)，在總礦化度為1933%ig/L、其中鈣離子和鎂離子的總量為5Hmg/L的水溶液中，1500mg/L聚合物濃度溶液在65°C、7. 34s—1下的表觀粘度為
16.2mps，在 75°C、7. 34s"1 下的表觀粘度為 13. 9mps。比較例2將125g丙烯酰胺單體加入345g去離子水中，攪拌均勻溶解完全后，用5%的NaOH 溶液調(diào)節(jié)PH值至8，然后通氮?dú)?0min，并將水浴溫度調(diào)至15°C，分別加入0. 125wt%的過(guò)硫酸鉀水溶液10g，0. 0963wt%的亞硫酸氫鈉水溶液10g，0. 125wt%&AIBI水溶液10g， 30min后將反應(yīng)溫度逐漸升至45°C，反應(yīng)4h后取出膠塊，粉碎成顆粒狀后，加入10 %的 NaOH水溶液140克，在90°C下水解反應(yīng)池，然后在75°C真空下干燥他，用粉碎機(jī)打碎篩分后取樣分析。 按GBT12005. 2-89聚丙烯酰胺固含量測(cè)定方法測(cè)試固含量為87. 54 %， 按GBT12005. 6-89部分水解聚丙烯酰胺水解度測(cè)定方法測(cè)試水解度為21. 32 %， 按GBT12005. 10-92聚丙烯酰胺分子量測(cè)定(粘度法)測(cè)定特性粘數(shù)，并按[η]= 3. 73 X IO-4Mw0'66計(jì)算分子量為2132萬(wàn)，在總礦化度為1933%ig/L、其中鈣離子和鎂離子的總量為5Hmg/L的水溶液中，1500mg/L聚合物濃度溶液在65°C、7. 34s—1下的表觀粘度為
17.9mps，在 75°C、7. 34s-1 下的表觀粘度為 14. 6mps。
權(quán)利要求
1.一種用于提高三次采油采收率的組合物，以重量百分比計(jì)包括以下組份(1)0.01 3. 0%的耐溫抗鹽陰離子型聚丙烯酰胺；(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)組分耐溫抗鹽陰離子型聚丙烯酰胺按GBT12005. 10-92聚丙烯酰胺分子量Mw 測(cè)定(粘度法)測(cè)定特性粘數(shù)[η ]，并按[η ] = 3. 73 X IO-4Mw0-66計(jì)算分子量為2053 3330萬(wàn)，在總礦化度為1933%ig/L、其中鈣離子和鎂離子的總量為5Hmg/L的水溶液中， 1500mg/L聚合物濃度溶液在65°C、7. 34s"1下的表觀粘度為20. 3 26. 8mps。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提高三次采油采收率的組合物，其特征在于所述的注入水的總礦化度為 10000 30000mg/L、Ca2++Mg2+ 為 200 1000mg/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提高三次采油采收率的組合物，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(quán)利要求3所述的用于提高三次采油采收率的組合物，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，n為乙氧基團(tuán)EO的加合數(shù)，選自2 8中的任意一個(gè)整數(shù)，金屬離子M選自鉀、鈉或鋰。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提高三次采油采收率的組合物的制備方法，包括以下步驟a)將丙烯酰胺單體配成質(zhì)量濃度為10 40%的水溶液I；b)向溶液I中通氮除氧10 40分鐘后加入相對(duì)于單體質(zhì)量濃度0.02 5%的復(fù)合引發(fā)體系組合物，得溶液II ；c)向溶液II中通氮除氧10 40分鐘后，在5 25°C下引發(fā)，聚合2 10小時(shí)后得膠狀產(chǎn)物I ；d)將膠狀產(chǎn)物I剪碎后加入質(zhì)量濃度5 50%的堿液進(jìn)行水解反應(yīng)1 5小時(shí)，其中溫度為80 95°C，得膠狀產(chǎn)物II ；e)將膠狀產(chǎn)物II經(jīng)干燥、粉碎、過(guò)篩后得細(xì)顆粒狀陰離子型聚丙烯酰胺；f)將所需量的陰離子型聚丙烯酰胺、上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽及注入水均勻混合，5 35°C攪拌1 3小時(shí)，得到所需的組合物，以重量百分比計(jì)，陰離子型聚丙烯酰胺、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 ；其中復(fù)合引發(fā)體系組合物，以重量百分比計(jì)包括以下組分(a)0. 5 20%的過(guò)硫酸鹽；(b) 01 40%的亞硫酸鹽或酸式亞硫酸鹽；(c) 0. 5 20%的由NRJ2R3代表的叔胺類化合物或由N+R4R5R6R7代表的季銨類化合物或由NH2Ii8代表的脂肪胺類化合物，式中R1 R7均選自C1 C14直鏈或支鏈烷基或烷基衍生物，&選自C1 C18直鏈或支鏈烷基或烷基衍生物；(d) 10 80 %的尿素、硫脲或氨水；(e) 5 60 %的乙二胺四乙酸二鈉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于提高三次采油采收率的組合物及其制備方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中含聚合物的驅(qū)油劑存在耐溫抗鹽性能差、驅(qū)油效率低的問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)三次采油用的驅(qū)油組合物，以重量百分比計(jì)包括以下組份(1)0.01～3.0％的耐溫抗鹽陰離子型聚丙烯酰胺；(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)組分為通過(guò)采用復(fù)合引發(fā)體系組合物和后水解工藝制得的驅(qū)油用耐溫抗鹽陰離子型聚丙烯酰胺；(2)組分的分子通式為RO(CH2CH2O)nCH2COOM，式中R為C12～C18的烷基，n為乙氧基團(tuán)EO的加合數(shù)，其取值范圍為2～8中的任意一個(gè)整數(shù)；M為選自鉀、鈉或鋰中的任意一種金屬離子；水選自油田注入水的技術(shù)方案，較好地解決了該問(wèn)題，可用于油田的三次采油生產(chǎn)中。
文檔編號(hào)C09K8/588GK102373050SQ20101026016
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月23日
發(fā)明者夏燕敏, 宋曉芳, 蔡紅, 陳安猛 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司上海石油化工研究院