一種高礦化度油藏復合驅油劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高礦化度油藏復合驅油劑，其復合驅油體系的組分及質(zhì)量百分比是：含鹽量32000mg/L-360000mg/L，Ca2+、Mg2+大于1000mg/L高礦化度地層水97.5%-99.9%、黃原膠0-0.5%、陰-非兩性表面活性劑0.1%-1%、陰-陽兩性表面活性劑0%-1%。利用高礦化度地層水中金屬一價、二價陽離子、生物聚合物分子、兩性表面活性劑分子之間的協(xié)同效應，使驅油體系既有較高的粘度，又有較低的界面張力，且長期穩(wěn)定。滿足了高礦化度油藏大幅度提高采收率技術驅油體系擴大波及體積，提高驅油效率的要求。
【專利說明】一種高礦化度油藏復合驅油劑

【技術領域】：
[0001] 本發(fā)明涉及油田開發(fā)高礦化度油藏復合驅油劑，屬油田化學【技術領域】。

【背景技術】
[0002] 油田化學驅提高采收率技術，常采用聚合物驅、聚合物與表面活性劑二元復合驅。
[0003] 國內(nèi)外聚合物驅與復合驅技術中，聚合物多采用高分子聚丙烯酰胺合成聚合物， 聚合物加入的作用是增大了驅替體系粘度，擴大水驅波及體積，但這種聚合物在中高礦化 度溶液中增粘性能很差，只能應用礦化度小于30000mg/L的油藏，且熱穩(wěn)定性不能滿足流 度控制的需要，應用溫度小于93°C。合成聚合物、耐溫抗鹽合成聚合物在礦場應用時，由 于高礦化度地層水中離子強度高，合成聚合物在高礦化度地層水中溶解速度緩慢，現(xiàn)場試 驗將大大增加地面設備成本。合成聚合物驅主要應用于礦化度低于20000mg/L、溫度低于 80°C的油藏。
[0004] 生物聚合物黃原膠可應用于礦化度高于50000mg/L、溫度低于70°C的油藏。
[0005] 二元復合驅提高采收率主要的機理是在擴大波及體積的基礎上，通過降低油水界 面張力提高驅油效率。復合驅擴大波及體積主要通過二元體系中聚合物的加入，增大了體 系粘度，同時由于聚合物分子在多孔介質(zhì)中的滯留降低了水相滲透率，有效降低了流度比， 進而增大了波及體積；驅油效率的提高主要通過大幅度降低油水界面張力來實現(xiàn)。二元復 合體系油水界面張力可降至10_ 3mN/m數(shù)量級，該界面張力條件下，可較大幅度提高毛管數(shù)， 從而顯著提高驅油效率。
[0006] 由于合成聚合物耐鹽性能的限制、目前國內(nèi)外復合驅技術主要應用于礦化度低于 30000mg/L、溫度低于75°C中溫油藏。技術攻關多集中于礦化度低于30000mg/L左右、溫度 低于85°C的油藏。
[0007] 油田地層水中大多天然含有高濃度的礦物鹽，地層水常含有高濃度的NaCl、kCl、 〇 &(：12、1%(：12、似2〇)3、似 2504等，而上述鹽類對復合驅中采用的聚合物、表面活性劑的性能有 不利影響，限制了化學復合驅在油田提高采收率方面的應用，許多學者致力于新型耐鹽抗 鹽化學劑的開發(fā)。
[0008] 國內(nèi)也開發(fā)了耐溫抗鹽合成聚合物梳型聚丙烯酰胺，只能應用于礦化度低于 30000mg/L、溫度低于90°C的油藏。
[0009] 國內(nèi)提高采收率技術使用的表面活性劑工業(yè)化產(chǎn)品主要為石油磺酸鹽、烷基苯磺 酸鹽，由于上述表面活性劑為陰離子型，在高礦化度地層水，它與二價陽離子（Ca 2+、Mg2+)會 發(fā)生反應而沉淀，失去界面活性與驅油效果。驅油用表面活性劑一般是陰離子型和非離子 型表面活性劑，在溫度小于70°C和礦化度小于20000mg/L的常規(guī)油藏三次采油中已有廣泛 應用，取得了不錯效果。對于溫度高于70°C礦化度大于20000mg/L油藏，目前普遍做法是 把陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑復配，但復合體系的穩(wěn)定性不高，礦場應用較少。 [0010]目前國內(nèi)研究開發(fā)的耐溫抗鹽表面活性劑主要為陰-非離子兩性表面活性劑， 這類表面活性劑兼具陰離子和非離子表面活性劑的優(yōu)點，性能優(yōu)良，顯示了良好的應用前 景。已通過廣泛的研究和現(xiàn)場測試證明，陰-非離子兩性表面活性劑可應用于礦化度低于 100000mg/L、溫度低于110°C的油藏。表面活性劑驅應用范圍得以擴大，由于單純表活劑驅 技術的限制，應用實例較少。
[0011] 表面活性劑驅技術若不能控制流度是不能應用的，由于表面活性劑溶液界面張力 較低，在多孔介質(zhì)中滲流阻力比水溶液小，表面活性劑溶液驅油的波及體積比水驅還低，造 成表活劑溶液沿高滲區(qū)指進，造成驅油效果差。若驅替相流度無法控制，單一的表活劑驅很 少現(xiàn)場實際應用。
[0012] 若聚合物的耐溫耐鹽性不高，即使表活劑耐溫耐鹽性達到現(xiàn)場要求，也無法開展 二元復合驅。如中國專利CN102220860報道了一種雙磺酸鹽表面活性劑的合成，二元復 合技術，所述的地層水總礦化度優(yōu)選為16000-32000mg/L，Ca2+、Mg2+優(yōu)選為450-890mg/ L，由于二元復合技術中選用的聚合物為合成聚合物聚丙烯酰胺，難以滿足總礦化度大于 32000mg/L，Ca2+、Mg2+大于1000mg/L油層條件。實驗配方?jīng)]有開展長期熱穩(wěn)定評價，因為 化學劑要在油層中長時間存在，長達3-24個月。總礦化度適宜范圍較窄。
[0013] 總之，復合驅技術的應用范圍是由聚合物與表面活性劑的共同適應范圍確定的， 由于聚合物耐鹽耐溫性能的限制，化學復合驅技術的應用范圍為溫度為小于93°c，礦化度 低于32000mg/L的油藏條件，復合驅技術遠不能滿足高溫高鹽油藏開展化學驅的要求。
[0014] 研制適合總礦化度大于32000mg/L，Ca2+、Mg2+大于1000mg/L油藏條件的復合驅油 劑難度較大，一是所選用的表活劑要耐高溫高礦化度條件；二是所選用的聚合物也要耐高 礦化度條件；三是所選用的復合驅油體系的粘度與油水界面張力性質(zhì)長期穩(wěn)定。僅解決其 中一個問題是高溫高礦化度油藏無法經(jīng)濟有效地開展復合驅油技術提高采收率的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本發(fā)明要解決的上述現(xiàn)有技術存在的高礦化度油藏驅油劑耐溫耐鹽性能不高的 缺陷，提供一種用高礦化度地層水制成的復合驅油劑。
[0016] 本發(fā)明的技術方案是，高礦化度油藏復合驅油劑的配方，由高礦化度地層水、黃原 膠、陰-非兩性表面活性劑、陰-陽兩性表面活性劑，按以下質(zhì)量百分比混合而成。
[0017] 其復合驅油劑的質(zhì)量百分比是：總礦化度32000mg/L-360000mg/L的地層水 97. 5%-99. 9%，黃原膠0-0. 5%、陰-非兩性表面活性劑0. 1%-1%、陰-陽兩性表面活性劑 0%-1%。
[0018] 所述的高礦化度地層水為油田開發(fā)過程中的地層產(chǎn)出水，總礦化度32000mg/ L-360000mg/L，所含化學成分主要為Cl' Na+、k+、Ca2+、Mg2+等，地層水的質(zhì)量分數(shù)為 97. 5%-99. 9%〇
[0019] 所述的陰-非兩性表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚磺 酸鈉、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽、脂肪胺聚氧乙烯醚磺酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽中的 任意一種或任意兩種的復配。
[0020] 所述的陰-陽兩性表面活性劑烷基甜菜堿、烷基酰胺甜菜堿中的一種，質(zhì)量分數(shù) 0%-1%。
[0021] 在本發(fā)明的體系中，利用生物聚合物與高礦化度地層水中陽離子的協(xié)同效應，體 系粘度隨著時間表觀粘度緩慢增加，提高了復合體系的表觀粘度，提高了聚合物的長期熱 穩(wěn)定性，同時降低了生物聚合物的用量。
[0022] 在本發(fā)明的體系中，利用兩性表面活性劑與高礦化度地層水中高離子強度的協(xié)同 效應，形成蠕蟲狀膠束，提高了復合體系的粘彈性，降低了生物聚合物的用量。
[0023] 在本發(fā)明的體系中，利用生物聚合物、兩性表面活性劑與高礦化度地層水中陰陽 離子的協(xié)同效應、提高了復合體系的表觀粘度與粘彈性，在保持體系低界面張力性質(zhì)的同 時，增大了復合體系的波及系數(shù)。體系既有較高的粘度，又有低界面張力；溶液用地層產(chǎn)出 水配制，有較好的環(huán)保效益和經(jīng)濟效益。
[0024] 本發(fā)明開發(fā)一種三元復合體系，提出的新的三元體系概念，即鹽、生物聚合物、兩 性表面活性劑。將高礦度地層水中的鹽作為一種有用的資源加以利用，還可利用溶液鹽含 量的變化，提高復合體系的界面活性，更利于體系的控制和應用。

【具體實施方式】
[0025] 實施例1溫度55°C，高礦化度油藏復合驅油劑
[0026] 總礦化度100000mg/L，Ca2+、Mg2+大于2000mg/L地層水：99. 4%，生物聚合物黃原 膠：〇. 1%，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉：〇. 5%，用攪拌器高速攪拌10分鐘，得到一種均勻透明 的復合驅油劑。同時用50ml安培瓶封裝后，在55°C水浴中恒溫觀察6個月長期熱穩(wěn)定實 驗，測定溶液表觀粘度、界面張力。
[0027] 表觀粘度由美國Brookfield公司的BR00DFIELD II型粘度計測定，轉速為6rmp。 界面張力由美國德克薩斯大學生產(chǎn)TX500型旋轉滴界面張力儀測定，原油樣品為內(nèi)蒙白音 查干達爾其油田原油。
[0028]

【權利要求】
1. 一種高礦化度油藏復合驅油劑，其特征是：由高礦化度地層水、黃原膠、陰-非兩性 表面活性劑、陰-陽兩性表面活性劑，按以下質(zhì)量百分比混合而成： 總礦化度32000mg/L-360000mg/L的地層水97. 5%-99. 9%，黃原膠0-0. 5%、陰-非兩性 表面活性劑0. 1%-1%、陰-陽兩性表面活性劑0%-1%。
2. 根據(jù)權利要求1所述的高礦化度油藏復合驅油劑，其特征在于：所述表面活性劑為 陰-非兩性表面活性劑、陰-非兩性表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙 烯醚磺酸鈉、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽、脂肪胺聚氧乙烯醚磺酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸 鹽中的一種或兩種。
3. 根據(jù)權利要求1所述的高礦化度油藏復合驅油劑，其特征在于：所述表面活性劑為 陰-陽兩性表面活性劑為烷基甜菜堿或烷基酰胺甜菜堿。
【文檔編號】C09K8/584GK104099077SQ201310519620
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權日:2013年10月28日
【發(fā)明者】莫冰, 李中超, 張還恩, 張金靈, 許先華, 楊瑞敏, 謝立新, 劉建紅 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中原油田分公司勘探開發(fā)科學研究院