一種復(fù)合驅(qū)驅(qū)油劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復(fù)合驅(qū)驅(qū)油劑，由烷基苯磺酸鈉、生物復(fù)合物、NaOH、Na3PO4、聚合物和注入水組成。本發(fā)明復(fù)合驅(qū)驅(qū)油劑是通過(guò)向復(fù)合體系中加入比表面活性劑更廉價(jià)的一種生物復(fù)合物（鼠李糖脂類混合物）等有機(jī)化合物作為犧牲劑，利用這些物質(zhì)和表面活性物質(zhì)在巖石表面的競(jìng)爭(zhēng)吸附，減少表面活性劑的在巖石表面吸附，即提高價(jià)格相對(duì)較高的表面活性劑利用率，同時(shí)生物復(fù)合物和表面活性劑之間的協(xié)同效應(yīng)，提高復(fù)合體系界面活性。利用磷酸鈉有犧牲劑和在界面吸附后具有降低界面張力的雙重作用，減少了強(qiáng)堿（NaOH）的用量。
【專利說(shuō)明】一種復(fù)合驅(qū)驅(qū)油劑

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)驅(qū)中的驅(qū)油劑，是一種復(fù)合驅(qū)驅(qū)油劑，適用于油田開(kāi)發(fā)中、后期階段。

【背景技術(shù)】
[0002]聚合物驅(qū)技術(shù)在中國(guó)陸上主要油田已經(jīng)獲得工業(yè)化應(yīng)用推廣，提高原油采收率在10%左右。因?yàn)榫酆衔矧?qū)主要是擴(kuò)大波及體積，提高微觀驅(qū)油效率較低，加快了采油速度。而復(fù)合驅(qū)油技術(shù)能彌補(bǔ)聚合物驅(qū)油的不足，能進(jìn)一步提高驅(qū)油效率，降低油藏中剩余油含量，提高原油采油率通常在18%左右。
[0003]三元復(fù)合驅(qū)油體系尚有許多需要解決的課題，如多功能表面活性劑的研制，降低復(fù)合體系中各組分用量等。三元復(fù)合驅(qū)油體系使用大約0.3%的表面活性劑，聚合物的濃度與聚合物驅(qū)基本相當(dāng)，還有一定量的堿，因此復(fù)合體系成本相對(duì)聚合物驅(qū)成本高。在不降低復(fù)合驅(qū)油效果的前提下，減少?gòu)?fù)合體系中表面活性劑及其他化學(xué)劑用量，達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益是復(fù)合驅(qū)需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題，也關(guān)系到復(fù)合驅(qū)技術(shù)在工業(yè)上能否獲得推廣。表面活性劑比聚合物在巖石表面更易吸附，有效降低表面活性劑在油層巖石表面吸附和捕集，就可以使復(fù)合體系在油層運(yùn)移過(guò)程中，在較長(zhǎng)距離內(nèi)保持超低界面張力，有利于提高原油采收率。一般使用價(jià)格低，來(lái)源廣的化學(xué)劑作為犧牲劑，在復(fù)合驅(qū)前作為預(yù)沖洗段塞，先吸附在巖石表面，降低主表面活性劑的吸附?；蛘甙褷奚鼊┘尤氲綇?fù)合體系中，利用犧牲劑的優(yōu)先吸附或競(jìng)爭(zhēng)吸附，降低主表面活性劑的吸附損耗。選擇的犧牲劑和表面活性劑在界面活性上一般有協(xié)同效應(yīng)，可界面張力能進(jìn)一步降低。已有的專利主要是研究了木質(zhì)素磺酸鹽和石油羧酸鹽的制備以及和表面活性劑配伍性，以及加入這些犧牲劑后對(duì)界面活性的影響。本發(fā)明主要是利用生物化工廠生產(chǎn)出的副產(chǎn)品(如檸檬酸廠)，副產(chǎn)品經(jīng)過(guò)發(fā)酵處理制成具有一定活性的生物復(fù)合物作為犧牲劑。它具有比前兩種犧牲劑與表面活性劑復(fù)配后協(xié)同效應(yīng)好，成本更加低廉的特點(diǎn)。
[0004]復(fù)合驅(qū)表面活性劑研制和配方體系優(yōu)化研究的發(fā)展趨勢(shì)，表面活性劑趨向于開(kāi)發(fā)價(jià)格低，性能優(yōu)，并且無(wú)需堿或使用弱堿后復(fù)合體系界面活性好的體系的新型表面活性劑。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)合驅(qū)驅(qū)油劑，在油層驅(qū)替過(guò)程中，降低表面活性劑在油藏油砂上的滯留量，提高表面活性劑的利用率；降低體系堿強(qiáng)度，減少對(duì)地層的傷害及結(jié)垢。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明驅(qū)油劑由下述重量配比的組分組成:烷基苯磺酸鈉 0.1-0.4、生物復(fù)合物 0.2-0.6、NaOH0.6-1.0、Na3PO40.3-1.0、聚合物 0.1-0.20、注入水96.8—98.7 ο
[0007]本發(fā)明驅(qū)油劑由下述優(yōu)選重量配比的組分組成:烷基苯磺酸鈉0.15-0.3、生物復(fù)合物 0.3-0.5、NaOH0.7-0.9、Na3PO40.4-0.5、聚合物 0.15-0.18、注入水 97.62-98.30。
[0008]上述烷基苯磺酸鈉分子量390g/mol-420g/mol，其有效含量50%左右。
[0009]上述生物復(fù)合物為含20wt%-25wt%的鼠李糖脂溶液。
[0010]上述聚合物的分子量為1400萬(wàn)g/mol-2000萬(wàn)g/mol，水解度18_25%。
[0011]本發(fā)明復(fù)合驅(qū)驅(qū)油劑制備方法包括如下步驟:
[0012]1.聚合物溶液的配制:秤取一定量上述聚合物，加入到模擬注入水中(水中含鹽量0.3wt%-l.0wt%)按重量百分比準(zhǔn)確配制濃度為0.5%的聚合物溶液。在室溫下攪拌溶解2-3小時(shí)。
[0013]2.堿溶液的配制:分別秤取一定量NaOH和Na3PO4,加入到模擬注入水中(含鹽量
0.3wt%-l.0wt%)按重量百分比準(zhǔn)確配制濃度為5%的堿溶液。
[0014]3.表面活性劑溶液配制:秤取一定量上述烷基苯磺酸鈉，加入到模擬注入水中(含鹽量0.3wt%-l.0wt%)按重量百分比準(zhǔn)確配制濃度為2%的表面活性劑溶液。
[0015]4.在復(fù)配表面活性劑中含有生物復(fù)合物時(shí)，在上述表面活性劑溶液的配制中分別按比例加入生物復(fù)合物，最后用模擬水稀釋成復(fù)合表面活性劑要求的濃度。
[0016]5.三元復(fù)合體系的配制:按所配的三元復(fù)合驅(qū)體系濃度，將上述一定量復(fù)合堿溶液，表面活性劑溶液依次加入到聚合物溶液中，最后通過(guò)添加注入水稀釋到所要的濃度，在室溫下攪拌30分鐘，使溶液混合均勻進(jìn)行參數(shù)測(cè)量。
[0017]本發(fā)明復(fù)合驅(qū)驅(qū)油劑的優(yōu)點(diǎn):
[0018]1.通過(guò)在復(fù)合體系中加入具有一定活性的生物復(fù)合物和磷酸鈉作為犧牲劑后，由于犧牲劑和主表面活性劑(烷基苯磺酸鈉)之間在巖石表面上競(jìng)爭(zhēng)吸附，減少了主表面活性劑的吸附量。在保持復(fù)合體系提高原油采收率基本不變的情況下，通過(guò)加入一定量犧牲劑降低了主表面活性劑烷基苯磺酸鈉用量30%-50%之間，復(fù)合驅(qū)體系成本減少了 10%-30% ;使用磷酸鈉還降低強(qiáng)堿NaOH用量，保護(hù)了復(fù)合體系黏度，減少了對(duì)地層的傷害，地層內(nèi)和整個(gè)注采系統(tǒng)結(jié)垢量減少，延長(zhǎng)設(shè)備維修周期和使用壽命。
[0019]2.從使用這種犧牲劑復(fù)合驅(qū)先導(dǎo)性試驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn)，提高原油采油率在18%以上，是比不使用犧牲劑提高采收率更高的復(fù)合驅(qū)油技術(shù)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為生物復(fù)合物(SWX)對(duì)表面活性劑(DQB)吸附等溫線的影響圖；
[0021]圖2為磷酸鈉對(duì)表面活性劑(DQB)吸附等溫線影響圖；
[0022]圖3為生物復(fù)合物(SWX)對(duì)表面活性劑(DQB)界面張力對(duì)比圖；
[0023]圖4為生物復(fù)合物(SWX)+表面活性劑(DQB)+復(fù)合堿三元復(fù)合體系和三元復(fù)合體系界面活性對(duì)比圖；
[0024]圖5為復(fù)合堿對(duì)界面張力的影響圖(兩種堿濃度范圍0.8wt%-l.4wt%)；
[0025]圖6為本發(fā)明復(fù)合驅(qū)驅(qū)油劑三元復(fù)合體系巖心驅(qū)油實(shí)驗(yàn)采油曲線圖；
[0026]圖7以生物復(fù)合物(SWX)作為犧牲劑的復(fù)合驅(qū)先導(dǎo)性礦場(chǎng)試驗(yàn)中心井采油曲線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0028]本發(fā)明復(fù)合驅(qū)驅(qū)油劑所需組分及生產(chǎn)設(shè)備均為工業(yè)用品，可自市場(chǎng)購(gòu)置。
[0029]本發(fā)明復(fù)合驅(qū)驅(qū)油劑主要是通過(guò)在復(fù)合體系中使用生物復(fù)合物(SWX)和磷酸鈉作為犧牲劑降低主表面活性劑(烷基苯磺酸鈉DQB)在巖石表面吸附的方法，減少主表面活性劑(DQB)的用量，達(dá)到降低復(fù)合體系成本，以及利用犧牲劑和主表面活性劑的協(xié)同作用，提高油水之間界面活性。使用中強(qiáng)堿磷酸鈉代替部分強(qiáng)堿NaOH，降低強(qiáng)堿對(duì)地層的傷害，結(jié)垢量和設(shè)備腐蝕程度都將減少。
[0030]發(fā)明要求地下流體條件，原油50mP.s以下，油藏溫度在60°C以下，油層中粘土含量在10%以下，尤其是蒙脫土含量不宜過(guò)高。本發(fā)明復(fù)合驅(qū)驅(qū)油劑適用于三元復(fù)合驅(qū)和二元復(fù)合驅(qū)，對(duì)表面活性劑驅(qū)也有指導(dǎo)作用。
[0031]本發(fā)明復(fù)合驅(qū)驅(qū)油劑減少?gòu)?fù)合驅(qū)油體系中表面活性劑和強(qiáng)堿用量是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0032]1.原三元復(fù)合驅(qū)配方組成:
[0033]烷基苯磺酸鈉(DQB):0.lwt%—0.6wt%,
[0034]強(qiáng)喊(NaOH):0.6wt%—1.2wt%,
[0035]聚合物(KY-2):0.lwt%—0.15wt%。
[0036]2.配制發(fā)明的三元復(fù)合驅(qū)油體系及吸附試驗(yàn)
[0037]分別稱取一系列烷基苯磺酸鈉(DQB )濃度范圍由0.lwt%-0.4wt%和生物復(fù)合物(SWX)濃度范圍0.2wt%-0.6wt%，兩者比例1:1-2 ;再加入一定量強(qiáng)堿(NaOH)和Na3PO4(2:2-1)使其總濃度在0.8wt%-l.4wt% ;在加入一定量聚合物(KY-2)使其濃度在0.15wt%,最后用注入水補(bǔ)充至所要求的濃度(補(bǔ)充至100重量份)。
[0038]取油砂10g，按三元復(fù)合體系與油砂質(zhì)量比10:1，放置于磨口塞三角瓶中，混合均勻后，在45 ο C恒溫箱中振蕩24小時(shí)后，靜止、離心分離，取上層清液作為各化學(xué)劑濃度分析。計(jì)算由于加入生物復(fù)合物(SWX)后，烷基苯磺酸鈉(DQB)在油砂上吸附量的變化。其他犧牲劑(Na3PO4，木質(zhì)素磺酸鈉和石油羧酸鈉)對(duì)降低烷基苯磺酸鈉吸附量的評(píng)價(jià)類似。使用不同濃度生物復(fù)合物(SWX)降低烷基苯磺酸鈉(DQB)在油砂上的吸附效果不同。
[0039]Na3PO4作為犧牲劑加入到復(fù)合體系中，磷酸根離子在巖石表面吸附后，增強(qiáng)巖石表面負(fù)電荷，降低巖石對(duì)表面活性劑的吸附。在復(fù)合體系中加入0.2wt%-0.8wt%Na3P04可以減少表面活性劑吸附20%左右，因此復(fù)合驅(qū)中加入Na3PO4也可以減少表面活性劑的用量。
[0040]3.復(fù)合體系與原油界面張力測(cè)量
[0041]上述配制的原復(fù)合體系和其他復(fù)合體系，在45°C下，用旋轉(zhuǎn)液滴張力儀測(cè)量體系與原油的界面張力。
[0042]在固定聚合物濃度為0.12wt%, NaOH濃度為1.2wt%。生物復(fù)合物(SWX)濃度在
0.05wt%-0.4wt%變化時(shí)，與原油界面張力在KTmN/m數(shù)量級(jí)。在聚合物，堿濃度不變情況下，烷基苯磺酸鈉(DQB)濃度從0.lwt%-0.8wt%變化時(shí)，除活性劑濃度在0.lwt%附近，界面張力在10_2mN/m數(shù)量級(jí)以外，其余濃度范圍都在10_3mN/m數(shù)量級(jí)。
[0043]在固定聚合物濃度為0.12wt%, NaOH濃度為1.2wt%下，生物復(fù)合物(SWX)和烷基苯磺酸鈉(DQB)總濃度在0.lwt%-0.8wt%變化時(shí)，兩者不同比例時(shí)的體系與原油的界面張力，除活性劑濃度在0.1?丨％外，其余濃度范圍界面張力都在10_3mN/m數(shù)量級(jí)。并且兩者比例在
2:1時(shí)界面活性最好，比單獨(dú)DQB與原油的界面活性還高，說(shuō)明SWX和DQB在這個(gè)比例之間存在著協(xié)同效應(yīng)，更有利于提聞驅(qū)油效率。
[0044]用復(fù)合堿NaOH和Na3PO4，兩者比例為2:1 _2之間(NaOH: Na3PO4)時(shí)，總堿量在
0.8wt%—1.2wt%時(shí)，都可達(dá)到超低界面張力。
[0045]4.強(qiáng)堿和復(fù)合堿對(duì)復(fù)合體系黏度和巖石作用試驗(yàn)
[0046](I)實(shí)驗(yàn)方法:
[0047]稱取單一礦物或油砂5克，固液比按1:10加入堿液或復(fù)合體系溶液，為了分析不同時(shí)間硅離子、鋁離子變化，每組復(fù)合體系分裝5瓶。一定時(shí)間后，離心分離，分析液相中硅離子、鋁離子離子濃度。
[0048](2)堿濃度及硅，鋁離子分析:
[0049]①堿濃度測(cè)定:
[0050]用離心機(jī)分離出水相，并用0.1M的HCl溶液滴定堿溶液到一定的pH(用酚酞或甲基橙作指示劑)，并求出堿的濃度，計(jì)算堿耗。
[0051]相對(duì)喊耗(Ra)= (C。一C) /C0
[0052]Ra一相對(duì)喊耗(％ )
[0053]C。一堿的原始濃度(mmol/ml)
[0054]C一反應(yīng)后的濃度(mmol/ml)
[0055]②原子吸收光譜法分析水相中硅、鋁離子含量:
[0056]用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)量:配制一組合適的硅離子、鋁離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，濃度從10mg/L—40mg/L，依次噴入火焰。分別測(cè)定其吸光度A，以測(cè)得的吸光度為縱坐標(biāo)，以待測(cè)元素S1、Al的濃度(C)為橫坐標(biāo)，繪制A— C標(biāo)準(zhǔn)曲線，硅的A— C標(biāo)準(zhǔn)曲線。在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，噴入待測(cè)實(shí)驗(yàn)溶液，根據(jù)測(cè)出的吸光度，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上求出試樣中待測(cè)元素的含量。
[0057]復(fù)合驅(qū)使用強(qiáng)堿NaOH由0.6wt%-l.2wt%降到0.6wt%-l.0wt%,加入復(fù)合堿后，總堿(Na0H+Na3P04)濃度0.6wt%-l.4wt%, NaOH:Na3P04=2:1_2，使用復(fù)合堿的驅(qū)油體系黏度穩(wěn)定性更好，黏度一般略有提高。
[0058]應(yīng)用復(fù)合堿后，復(fù)合體系與巖石作用后，溶液中硅離子和鋁離子濃度降低，說(shuō)明應(yīng)用復(fù)合堿后，堿與巖石作用溶解下的硅離子和鋁離子濃度降低，復(fù)合堿對(duì)油層傷害程度降低，結(jié)垢量減少。見(jiàn)表1和2。
[0059]表1油砂與不同堿作用后溶解的硅濃度(mg/L)

【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合驅(qū)驅(qū)油劑，其特征是它由下述重量配比的組分組成:烷基苯磺酸鈉0.1-0.4、生物復(fù)合物 0.2-0.6、NaOH0.6-1.0、Na3PO40.3-1.0、聚合物 0.1-0.2、注入水96.8—98.7 ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合驅(qū)驅(qū)油劑，其特征是它由下述重量配比的組分組成:烷基苯磺酸鈉0.15-0.3、生物復(fù)合物0.3-0.5、NaOH0.7-0.9、Na3PO40.4-0.5、聚合物0.15-0.18、注入水 97.62-98.30。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合驅(qū)驅(qū)油劑，其特征是:所述烷基苯磺酸鈉分子量390g/mol-420g/mol，其有效含量 50% 左右。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合驅(qū)驅(qū)油劑，其特征是:所述生物復(fù)合物為含20%-25%的鼠李糖脂溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合驅(qū)驅(qū)油劑，其特征是:所述聚合物的分子量為1400萬(wàn) g/mol-2000 萬(wàn) g /mol，水解度 18_25%。
【文檔編號(hào)】C09K8/584GK104073231SQ201310103781
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月28日
【發(fā)明者】李道山, 徐國(guó)安, 張景春, 伍星, 滕鐘杰, 王正海, 李昭, 程麗晶 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司