本發(fā)明屬于原油開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及長鏈?zhǔn)灏纷鳛镃O₂泡沫驅(qū)起泡穩(wěn)泡劑的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

所公開的現(xiàn)有技術(shù)中，長鏈?zhǔn)灏愤@類物質(zhì)并不單獨(dú)使用，其常常以表面活性劑制備過程中的中間體形式出現(xiàn)，如作為制備表面活性劑甜菜堿的中間體。

泡沫驅(qū)油是用表面活性劑配制成驅(qū)油劑水溶液，利用表面活性劑的發(fā)泡性使氣體或蒸汽以泡沫流體的形式進(jìn)行驅(qū)替，以減少氣體或蒸汽驅(qū)油時(shí)的“氣竄”現(xiàn)象，擴(kuò)大波及體積。由于這類泡沫是氣體分散在表面活性劑水溶液所形成的分散體系，因此其本身就具有界面活性，可以降低油—水界面張力，提高洗油效率，進(jìn)而發(fā)揮更好的驅(qū)油效果，提高采收率。CO₂泡沫驅(qū)具有氣體本身易壓縮、易溶于油、能降低原油黏度和改善油水流度比等物理化學(xué)特性。目前，CO₂泡沫驅(qū)中起泡劑大多采用乙氧基磺酸酯銨鹽或表面活性劑復(fù)配體系，但存在有發(fā)泡能力弱、穩(wěn)泡效果差、用量大等缺點(diǎn)。此外，CO₂泡沫在地層運(yùn)輸時(shí)會(huì)發(fā)生衰減。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供長鏈?zhǔn)灏纷鳛镃O₂泡沫驅(qū)起泡穩(wěn)泡劑的應(yīng)用，以提高CO₂泡沫驅(qū)起泡液的發(fā)泡能力和穩(wěn)泡效果，并減少用量，降低成本。

本發(fā)明所述長鏈?zhǔn)灏纷鳛镃O₂泡沫驅(qū)起泡穩(wěn)泡劑的應(yīng)用，長鏈?zhǔn)灏返慕Y(jié)構(gòu)式如下：

其中，R₁為長鏈烴基，其中可能含有碳碳雙鍵-C＝C-；R₂為酰胺基、酯基或亞甲基；n＝0、1、2、3、4或5。

上述長鏈?zhǔn)灏纷鳛镃O₂泡沫驅(qū)起泡穩(wěn)泡劑的應(yīng)用，是將長鏈?zhǔn)灏贩稚⒃谒械玫狡鹋菀?，將所得起泡液和CO₂同時(shí)注入地層進(jìn)行采油驅(qū)替，所述起泡液中長鏈?zhǔn)灏返馁|(zhì)量濃度為0.1％～0.5％。

上述長鏈?zhǔn)灏纷鳛镃O₂泡沫驅(qū)起泡穩(wěn)泡劑的應(yīng)用，還可向長鏈?zhǔn)灏贩稚⒃谒械玫降钠鹋菀褐屑尤胩砑觿┬纬蓮?fù)合起泡液，所述復(fù)合起泡液中添加劑的質(zhì)量濃度為0.1％～10％，所述添加劑為氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、碳酸氫鎂、碳酸氫鈣、水楊酸鈉、苯乙烯磺酸鈉、對(duì)苯磺酸鈉中的至少一種。

上述長鏈?zhǔn)灏纷鳛镃O₂泡沫驅(qū)起泡穩(wěn)泡劑的應(yīng)用，所述長鏈?zhǔn)灏窞榻嫠狨０繁?N,N-二甲基叔胺、油酸酰胺乙基-N,N-二甲基叔胺、花生油酸酰胺丁基-N,N-二甲基叔胺、芥酸酯丙基-N,N-二甲基叔胺、油酸酯乙基-N,N-二甲基叔胺、花生油酸酯丁基-N,N-二甲基叔胺、十八烷基二甲基叔胺、二十烷基二甲基叔胺、二十二烷基二甲基叔胺中的一種，它們的結(jié)構(gòu)式分別如下：

芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺結(jié)構(gòu)式：

該結(jié)構(gòu)式中，R₁含碳數(shù)＝21，R₂基團(tuán)為酰胺基，n＝3；

油酸酰胺乙基-N,N-二甲基叔胺結(jié)構(gòu)式：

該結(jié)構(gòu)式中，R₁含碳數(shù)＝17，R₂基團(tuán)為酰胺基，n＝2；

花生油酸酰胺丁基-N,N-二甲基叔胺結(jié)構(gòu)式：

該結(jié)構(gòu)式中，R₁含碳數(shù)＝19，R₂基團(tuán)為酰胺基，n＝4；

芥酸酯丙基-N,N-二甲基叔胺結(jié)構(gòu)式：

該結(jié)構(gòu)式中，R₁含碳數(shù)＝21，R₂基團(tuán)為酯基，n＝3；

油酸酯乙基-N,N-二甲基叔胺結(jié)構(gòu)式：

該結(jié)構(gòu)式中，R₁含碳數(shù)＝17，R₂基團(tuán)為酯基，n＝2；

花生油酸酯丁基-N,N-二甲基叔胺結(jié)構(gòu)式：

該結(jié)構(gòu)式中，R₁含碳數(shù)＝19，R₂基團(tuán)為酯基，n＝4；

十八烷基二甲基叔胺結(jié)構(gòu)式：

該結(jié)構(gòu)式中，R₁含碳數(shù)＝17，R₂基團(tuán)為亞甲基，n＝0；

二十烷基二甲基叔胺結(jié)構(gòu)式：

該結(jié)構(gòu)式中，R₁含碳數(shù)＝19，R₂基團(tuán)為亞甲基，n＝0；

二十二烷基二甲基叔胺結(jié)構(gòu)式：

該結(jié)構(gòu)式中，R₁含碳數(shù)＝21，R₂基團(tuán)為亞甲基，n＝0。

所述長鏈?zhǔn)灏分?，R₂基團(tuán)為酰胺基的長鏈?zhǔn)灏房赏ㄟ^公開號(hào)為CN101618302、名稱為“一種長鏈羧基甜菜堿表面活性劑及其制備方法”中公開的制備方法制備得到，或于市場購買。

所述長鏈?zhǔn)灏分校琑₂基團(tuán)為酯基的長鏈?zhǔn)灏房赏ㄟ^下述方法制得：

(1)根據(jù)R₂基團(tuán)為某一種具體酯基時(shí)的長鏈脂肪酸的結(jié)構(gòu)式，按照摩爾比1：(1～5)將長鏈脂肪酸結(jié)構(gòu)式中對(duì)應(yīng)的脂肪酸與SOCl₂混合，加入適量的CH₂Cl₂作為溶劑(反應(yīng)介質(zhì))，或不加溶劑直接加熱熔融后，在20～90℃鹵化反應(yīng)4～12h，停止反應(yīng)，除去過量的SOCl₂及CH₂Cl₂，得到棕色液體即為長鏈脂肪酰氯。

(2)將步驟(1)所得長鏈脂肪酰氯與長鏈脂肪酸結(jié)構(gòu)式中對(duì)應(yīng)的N,N-二甲基烷基醇(N,N-二甲基乙基醇、N,N-二甲基丙基醇、N,N-二甲基丁基醇或N,N-二甲基戊基醇)按摩爾比1：(0.8～2.0)，以乙腈為溶劑(反應(yīng)介質(zhì))，在冰水浴冷卻的條件下，反應(yīng)2～12h，得到微黃色固體初產(chǎn)物，純化后得到R₂基團(tuán)為酯基的長鏈?zhǔn)灏贰?/p>

所述長鏈?zhǔn)灏分蠷₂基團(tuán)為亞甲基的長鏈?zhǔn)灏房赏ㄟ^文獻(xiàn)“叔胺類化合物的合成新方法.周紅軍等.西華師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007,28,307-310”中公開的制備方法制備得到。

所述長鏈?zhǔn)灏烦叵聻楣腆w粉末，能分散于水或者鹽水(溶解或不溶解于水均可使用)，屬于CO₂敏感型化合物，能使CO₂氣體形成泡沫流體。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明為長鏈?zhǔn)灏钒l(fā)掘了新的用途，開拓了一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域；此前長鏈?zhǔn)灏吠ǔ２粏为?dú)使用，多用作制備陽離子或兩性離子表面活性劑的中間體。

2、本發(fā)明為CO₂泡沫驅(qū)采油提供了一種新的起泡穩(wěn)泡劑。

3、由于長鏈?zhǔn)灏贩稚⒃谒行纬傻钠鹋菀旱谋碛^黏度約為1～2mPa·s，便于與CO₂同時(shí)注入地層，當(dāng)長鏈?zhǔn)灏放cCO₂相遇時(shí)，長鏈?zhǔn)灏焚|(zhì)子化形成季銨鹽表面活性劑(長鏈陽離子表面活性劑)，從而具有低的表界面張力，易于起泡，且季銨鹽表面活性劑能自組裝形成具有三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的絲狀膠束體系，賦予起泡液黏彈性，有利于穩(wěn)泡，減弱了泡沫在地層運(yùn)輸過程中的衰減，因此，本發(fā)明所述應(yīng)用更容易得到豐富、穩(wěn)定的CO₂泡沫，有利于持續(xù)擴(kuò)大波及體積并降低油水界面張力，從而提高驅(qū)油效果，提高原油采收率。

4、本發(fā)明所述應(yīng)用中長鏈?zhǔn)灏穬r(jià)格低廉，并且由于易于起泡，發(fā)泡能力強(qiáng)，因此能減少用量，降低CO₂泡沫驅(qū)的成本。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1中泡沫體積與時(shí)間的關(guān)系圖。

圖2為實(shí)施例2中最大起泡體積和泡沫半衰期與復(fù)合起泡液中NaCl濃度的關(guān)系圖(a為最大起泡體積與復(fù)合起泡液中NaCl濃度的關(guān)系圖，b為泡沫半衰期與復(fù)合起泡液中NaCl濃度的關(guān)系圖)。

圖3為實(shí)施例3中最大起泡體積和泡沫半衰期與復(fù)合起泡液中水楊酸鈉含量的關(guān)系圖(a為最大起泡體積與復(fù)合起泡液中水楊酸鈉濃度的關(guān)系圖，b為泡沫半衰期與復(fù)合起泡液中水楊酸鈉濃度的關(guān)系圖)。

圖4為實(shí)施例4中最大起泡體積和泡沫半衰期與起泡劑濃度的關(guān)系圖(a為最大起泡體積與起泡劑濃度的關(guān)系圖，b為泡沫半衰期與起泡劑濃度的關(guān)系圖)。

圖5為實(shí)施例5和對(duì)比例3中增加采收率、流動(dòng)壓力與注入體積的關(guān)系圖(圖中連線的為流動(dòng)壓力隨注入體積的變化曲線，未連線的為增加采收率隨注入體積的變化點(diǎn))。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述長鏈?zhǔn)灏纷鳛镃O₂泡沫驅(qū)起泡穩(wěn)泡劑的應(yīng)用做進(jìn)一步說明。

以下實(shí)施例中，所用芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺、油酸酰胺乙基-N,N-二甲基叔胺、花生油酸酰胺丁基-N,N-二甲基叔胺、芥酸酯丙基-N,N-二甲基叔胺、油酸酯乙基-N,N-二甲基叔胺、花生油酸酯丁基-N,N-二甲基叔胺、十八烷基二甲基叔胺、二十烷基二甲基叔胺、二十二烷基二甲基叔胺均為發(fā)明人按照發(fā)明內(nèi)容中所述方法合成。

實(shí)施例1

配制復(fù)合起泡液：將芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺、氯化鈉在攪拌下均勻分散于水中形成復(fù)合起泡液，復(fù)合起泡液中，芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺的質(zhì)量濃度為0.2％，氯化鈉的質(zhì)量濃度為0.4％。

鼓泡氣體為CO₂，純度99.9％，試劑級(jí)。

采用IT-CONCEPT泡沫掃描儀(市場購買)進(jìn)行泡沫性能測(cè)試，測(cè)試方法如下：

(1)開啟與IT-CONCEPT泡沫掃描儀配套的恒溫儀，設(shè)置恒溫水浴溫度為45℃，并在45℃恒溫30分鐘待溫度穩(wěn)定平衡；開啟泡沫掃描儀與計(jì)算機(jī)；調(diào)整氣瓶壓力為0.1MPa，設(shè)置鼓氣速率為60mL/min，鼓氣時(shí)間為100s；

(2)在樣品池中注入50mL上述復(fù)合起泡液，在45℃水浴下預(yù)熱30分鐘使水分散體系溫度穩(wěn)定平衡后，操作計(jì)算機(jī)，點(diǎn)擊開始實(shí)驗(yàn)，泡沫掃描儀自動(dòng)鼓氣，并記錄起泡體積隨時(shí)間的變化。形成的泡沫體積從最大(最大起泡體積)衰減至50％的時(shí)間為泡沫半衰期；

起泡體積與時(shí)間的關(guān)系見圖1，測(cè)得最大起泡體積V_m為71cm³，半衰期為1037s。

泡沫掃描儀測(cè)試結(jié)束后，取樣品池下部剩余底液，用布氏黏度計(jì)在45℃和6rpm的下測(cè)試剩余底液黏度，得剩余底液黏度為3.2mPa·s。

對(duì)比例1

配制復(fù)合起泡液：將椰油酰胺丙基甜菜堿(目前常用起泡劑)、氯化鈉在攪拌下均勻分散于水中形成復(fù)合起泡液，其中椰油酰胺丙基甜菜堿(目前常用起泡劑)質(zhì)量濃度為0.2％，氯化鈉的質(zhì)量濃度為0.4％。

鼓泡氣體為CO₂，純度99.9％，試劑級(jí)。

測(cè)試方法同實(shí)施例1。

測(cè)得最大起泡體積V_m為53cm³，半衰期為78s；剩余底液黏度1mPa·s。

由對(duì)比例1可知，起泡劑椰油酰胺丙基甜菜堿在鼓泡氣體CO₂時(shí)不能形成豐富穩(wěn)定的泡沫。

對(duì)比例2

配制N₂泡沫驅(qū)起泡液(現(xiàn)有起泡液)：將椰油酰胺丙基甜菜堿、氯化鈉在攪拌下均勻分散于水中，其中椰油酰胺丙基甜菜堿的質(zhì)量濃度為0.2％，氯化鈉的質(zhì)量濃度為0.4％。

鼓泡氣體為N₂，純度99.9％，試劑級(jí)。

測(cè)試方法同實(shí)施例1。

測(cè)得最大起泡體積V_m為93cm³，半衰期為8056s；剩余底液黏度1mPa·s。

由實(shí)施例1和對(duì)比例1可知，與廣泛應(yīng)用起泡劑相比，本發(fā)明所述長鏈?zhǔn)灏肥歉鼉?yōu)良的CO₂泡沫驅(qū)起泡劑，能產(chǎn)生豐富且穩(wěn)定的泡沫，同時(shí)在CO₂鼓入后能形成一定黏度的流體，具備作為CO₂泡沫驅(qū)起泡劑的特征。

由對(duì)比例2可知，起泡劑椰油酰胺丙基甜菜堿在鼓泡氣體為N₂時(shí)能形成穩(wěn)定豐富的泡沫。

實(shí)施例2

考察復(fù)合起泡液中NaCl濃度對(duì)泡沫性能的影響。

配制復(fù)合起泡液：將芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺、氯化鈉在攪拌下均勻分散于水中，形成不同氯化鈉濃度的多組復(fù)合起泡液，復(fù)合起泡液中芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺質(zhì)量濃度為0.3％，氯化鈉的質(zhì)量濃度為分別為0.1％、0.2％、0.4％、1％、3％、5％。

鼓泡氣體為CO₂。

鼓氣時(shí)間均為300s，每次測(cè)試方法同實(shí)施例1。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖2，可見隨著復(fù)合起泡液中NaCl濃度的增加，最大起泡體積和泡沫半衰期均增加，且在氯化鈉質(zhì)量濃度0.4％時(shí)，最大起泡體積和泡沫半衰期出現(xiàn)最大值，繼續(xù)增加NaCl濃度，最大起泡體積和泡沫半衰期均減小。

實(shí)施例3

考察水楊酸鈉對(duì)泡沫性能的影響。

配制復(fù)合起泡液：將芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺、氯化鈉、水楊酸鈉在攪拌下均勻分散于水中，形成多組不同水楊酸鈉濃度的復(fù)合起泡液，復(fù)合起泡液中芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺質(zhì)量濃度為0.3％，氯化鈉的質(zhì)量濃度為0.4％，水楊酸鈉的質(zhì)量濃度分別為0.01％、0.02％、0.03％、0.05％。

鼓泡氣體為CO₂。

鼓氣時(shí)間均為300s，每次測(cè)試方法同實(shí)施例1。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖3，可見隨著復(fù)合起泡液中水楊酸鈉濃度的增加，最大起泡體積和泡沫半衰期均增大。

實(shí)施例4

考察起泡劑濃度對(duì)起泡性能的影響。

配制復(fù)合起泡液：將芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺、氯化鈉在攪拌下均勻分散于水中形成5種芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺濃度不同的復(fù)合起泡液，5種復(fù)合起泡液中，氯化鈉的質(zhì)量濃度均為0.4％，芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺的質(zhì)量濃度分別為0.04％、0.1％、0.2％、0.3％、0.5％。

鼓泡氣體為CO₂。

將5種芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺濃度不同的復(fù)合起泡液以起泡劑質(zhì)量濃度分別進(jìn)行測(cè)試，鼓氣時(shí)間均為300s，測(cè)試方法同實(shí)施例1。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖4，可見隨著起泡劑濃度增加，最大起泡體積基本不變，泡沫半衰期增加。

實(shí)施例5

芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺作為CO₂泡沫驅(qū)起泡劑的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。

配制復(fù)合起泡液：將芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺、氯化鈉在攪拌下均勻分散于水中形成復(fù)合起泡液，復(fù)合起泡液中，芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺的質(zhì)量濃度為0.3％，氯化鈉的質(zhì)量濃度為0.4％。

鼓泡氣體為CO₂。

實(shí)驗(yàn)條件：

(1)實(shí)驗(yàn)用水：取自油田的普通注入水，礦化度4000mg/L。

(2)CO₂：純度99.9％，試劑級(jí)。

(3)起泡劑：芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺，純度≥99％。

(4)三層非均質(zhì)巖芯：4.5cm×4.5cm×30cm，氣測(cè)滲透率為1200×10^-3μm²左右，變異系數(shù)為0.72。

(5)泡沫驅(qū)油裝置。

(6)模擬油：脫水原油和煤油混合物，黏度9.7mPa·s。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯拷嫠狨０繁?N,N-二甲基叔胺作為CO₂泡沫驅(qū)起泡劑的驅(qū)油效果。

實(shí)驗(yàn)方法：

①在45℃將巖芯抽真空至–0.1MPa，向巖芯中注入水至飽和狀態(tài)(注入速度為0.6mL/min)，此時(shí)注入水的體積即為巖心孔隙體積(pore volume，簡稱PV)。向巖芯中注入模擬油至飽和狀態(tài)(注入速度為0.6mL/min)并在45℃老化12h以上。

②用水進(jìn)行水驅(qū)至驅(qū)出的油水混合物中水含量在98％以上(注入速度為0.6mL/min)。

③以0.3mL/min二氧化碳和0.3mL/min上述復(fù)合起泡液同時(shí)注入，共計(jì)0.6PV，進(jìn)行CO₂泡沫驅(qū)。

④用水進(jìn)行水驅(qū)至驅(qū)出的油水混合物中水含量在98％以上(注入速度為0.6mL/min)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖5，從圖5可知，原油采收率增加了15.3％。

實(shí)施例6

油酸酰胺乙基-N,N-二甲基叔胺作為CO₂泡沫驅(qū)起泡劑的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。

配制復(fù)合起泡液：將油酸酰胺乙基-N,N-二甲基叔胺、氯化鈉在攪拌下均勻分散于水中形成復(fù)合起泡液，復(fù)合起泡液中，油酸酰胺乙基-N,N-二甲基叔胺的質(zhì)量濃度為0.3％，氯化鈉的質(zhì)量濃度為0.4％。

鼓泡氣體為CO₂。

實(shí)驗(yàn)條件：

(1)實(shí)驗(yàn)用水：取自油田的普通注入水，礦化度4000mg/L。

(2)CO₂：純度99.9％，試劑級(jí)。

(3)起泡劑：油酸酰胺乙基-N,N-二甲基叔胺，純度≥99％。

(4)三層非均質(zhì)巖芯：4.5cm×4.5cm×30cm，氣測(cè)滲透率為1200×10^-3μm²左右，變異系數(shù)為0.72。

(5)泡沫驅(qū)油裝置。

(6)模擬油：脫水原油和煤油混合物，黏度9.7mPa·s。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯坑退狨０芬一?N,N-二甲基叔胺作為CO₂泡沫驅(qū)起泡劑的驅(qū)油效果。

實(shí)驗(yàn)方法：

①在45℃將巖芯抽真空至–0.1MPa，向巖芯中注入水至飽和狀態(tài)(注入速度為0.6mL/min)，此時(shí)注入水的體積即為巖心孔隙體積(pore volume，簡稱PV)。向巖芯中注入模擬油至飽和狀態(tài)(注入速度為0.6mL/min)并在45℃老化12h以上。

②用水進(jìn)行水驅(qū)至驅(qū)出的油水混合物中水含量在98％以上(注入速度為0.6mL/min)。

③以0.3mL/min二氧化碳和0.3mL/min上述復(fù)合起泡液同時(shí)注入，共計(jì)0.6PV，進(jìn)行CO₂泡沫驅(qū)。

④用水進(jìn)行水驅(qū)至驅(qū)出的油水混合物中水含量在98％以上(注入速度為0.6mL/min)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：原油采收率增加了13.2％。

實(shí)施例7

花生油酸酰胺丁基-N,N-二甲基叔胺作為CO₂泡沫驅(qū)起泡劑的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。

配制復(fù)合起泡液：將花生油酸酰胺丁基-N,N-二甲基叔胺、氯化鈉在攪拌下均勻分散于水中形成復(fù)合起泡液，復(fù)合起泡液中，花生油酸酰胺丁基-N,N-二甲基叔胺的質(zhì)量濃度為0.3％，氯化鈉的質(zhì)量濃度為0.4％。

鼓泡氣體為CO₂。

實(shí)驗(yàn)條件：

(1)實(shí)驗(yàn)用水：取自油田的普通注入水，礦化度4000mg/L。

(2)CO₂：純度99.9％，試劑級(jí)。

(3)起泡劑：花生油酸酰胺丁基-N,N-二甲基叔胺，純度≥99％。

(4)三層非均質(zhì)巖芯：4.5cm×4.5cm×30cm，氣測(cè)滲透率為1200×10^-3μm²左右，變異系數(shù)為0.72。

(5)泡沫驅(qū)油裝置。

(6)模擬油：脫水原油和煤油混合物，黏度9.7mPa·s。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯炕ㄉ退狨０范』?N,N-二甲基叔胺作為CO₂泡沫驅(qū)起泡劑的驅(qū)油效果。

實(shí)驗(yàn)方法：

①在45℃將巖芯抽真空至–0.1MPa，向巖芯中注入水至飽和狀態(tài)(注入速度為0.6mL/min)，此時(shí)注入水的體積即為巖心孔隙體積(pore volume，簡稱PV)。向巖芯中注入模擬油至飽和狀態(tài)(注入速度為0.6mL/min)并在45℃老化12h以上。

②用水進(jìn)行水驅(qū)至驅(qū)出的油水混合物中水含量在98％以上(注入速度為0.6mL/min)。

③以0.3mL/min二氧化碳和0.3mL/min上述復(fù)合起泡液同時(shí)注入，共計(jì)0.6PV，進(jìn)行CO₂泡沫驅(qū)。

④用水進(jìn)行水驅(qū)至驅(qū)出的油水混合物中水含量在98％以上(注入速度為0.6mL/min)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：原油采收率增加了14.1％。

實(shí)施例8

芥酸酯丙基-N,N-二甲基叔胺作為CO₂泡沫驅(qū)起泡劑的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。

配制復(fù)合起泡液：將芥酸酯丙基-N,N-二甲基叔胺、氯化鈉在攪拌下均勻分散于水中形成復(fù)合起泡液，復(fù)合起泡液中芥酸酯丙基-N,N-二甲基叔胺的質(zhì)量濃度為0.3％，氯化鈉的質(zhì)量濃度為0.4％。

鼓泡氣體為CO₂。

實(shí)驗(yàn)條件：

(1)實(shí)驗(yàn)用水：取自油田的普通注入水，礦化度4000mg/L。

(2)CO₂：純度99.9％，試劑級(jí)。

(3)起泡劑：芥酸酯丙基-N,N-二甲基叔胺，純度≥99％。

(4)三層非均質(zhì)巖芯：4.5cm×4.5cm×30cm，氣測(cè)滲透率為1200×10^-3μm²左右，變異系數(shù)為0.72。

(5)泡沫驅(qū)油裝置。

(6)模擬油：脫水原油和煤油混合物，黏度9.7mPa·s。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯拷嫠狨ケ?N,N-二甲基叔胺作為CO₂泡沫驅(qū)起泡劑的驅(qū)油效果。

實(shí)驗(yàn)方法：

①在45℃將巖芯抽真空至–0.1MPa，向巖芯中注入水至飽和狀態(tài)(注入速度為0.6mL/min)，此時(shí)注入水的體積即為巖心孔隙體積(pore volume，簡稱PV)。向巖芯中注入模擬油至飽和狀態(tài)(注入速度為0.6mL/min)并在45℃老化12h以上。

②用水進(jìn)行水驅(qū)至驅(qū)出的油水混合物中水含量在98％以上(注入速度為0.6mL/min)。

③以0.3mL/min二氧化碳和0.3mL/min上述復(fù)合起泡液同時(shí)注入，共計(jì)0.6PV，進(jìn)行CO₂泡沫驅(qū)。

④用水進(jìn)行水驅(qū)至驅(qū)出的油水混合物中水含量在98％以上(注入速度為0.6mL/min)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：原油采收率增加了15.1％。

實(shí)施例9

油酸酯乙基-N,N-二甲基叔胺作為CO₂泡沫驅(qū)起泡劑的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。

配制復(fù)合起泡液：將油酸酯乙基-N,N-二甲基叔胺、氯化鈉在攪拌下均勻分散于水中形成復(fù)合起泡液，復(fù)合起泡液中油酸酯乙基-N,N-二甲基叔胺的質(zhì)量濃度為0.3％，氯化鈉的質(zhì)量濃度為0.4％。

鼓泡氣體為CO₂。

實(shí)驗(yàn)條件：

(1)實(shí)驗(yàn)用水：取自油田的普通注入水，礦化度4000mg/L。

(2)CO₂：純度99.9％，試劑級(jí)。

(3)起泡劑：油酸酯乙基-N,N-二甲基叔胺，純度≥99％。

(4)三層非均質(zhì)巖芯：4.5cm×4.5cm×30cm，氣測(cè)滲透率為1200×10^-3μm²左右，變異系數(shù)為0.72。

(5)泡沫驅(qū)油裝置。

(6)模擬油：脫水原油和煤油混合物，黏度9.7mPa·s。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯坑退狨ヒ一?N,N-二甲基叔胺作為CO₂泡沫驅(qū)起泡劑的驅(qū)油效果。

實(shí)驗(yàn)方法：

①在45℃將巖芯抽真空至–0.1MPa，向巖芯中注入水至飽和狀態(tài)(注入速度為0.6mL/min)，此時(shí)注入水的體積即為巖心孔隙體積(pore volume，簡稱PV)。向巖芯中注入模擬油至飽和狀態(tài)(注入速度為0.6mL/min)并在45℃老化12h以上。

②用水進(jìn)行水驅(qū)至驅(qū)出的油水混合物中水含量在98％以上(注入速度為0.6mL/min)。

③以0.3mL/min二氧化碳和0.3mL/min上述復(fù)合起泡液同時(shí)注入，共計(jì)0.6PV，進(jìn)行CO₂泡沫驅(qū)。

④用水進(jìn)行水驅(qū)至驅(qū)出的油水混合物中水含量在98％以上(注入速度為0.6mL/min)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：原油采收率增加了13.6％。

實(shí)施例10

花生油酸酯丁基-N,N-二甲基叔胺作為CO₂泡沫驅(qū)起泡劑的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。

配制復(fù)合起泡液：將花生油酸酯丁基-N,N-二甲基叔胺、氯化鈉在攪拌下均勻分散于水中形成復(fù)合起泡液，復(fù)合起泡液中，花生油酸酯丁基-N,N-二甲基叔胺的質(zhì)量濃度為0.3％，氯化鈉的質(zhì)量濃度為0.4％。

鼓泡氣體為CO₂。

實(shí)驗(yàn)條件：

(1)實(shí)驗(yàn)用水：取自油田的普通注入水，礦化度4000mg/L。

(2)CO₂：純度99.9％，試劑級(jí)。

(3)起泡劑：花生油酸酯丁基-N,N-二甲基叔胺，純度≥99％。

(4)三層非均質(zhì)巖芯：4.5cm×4.5cm×30cm，氣測(cè)滲透率為1200×10^-3μm²左右，變異系數(shù)為0.72。

(5)泡沫驅(qū)油裝置。

(6)模擬油：脫水原油和煤油混合物，黏度9.7mPa·s。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯炕ㄉ退狨ザ』?N,N-二甲基叔胺作為CO₂泡沫驅(qū)起泡劑的驅(qū)油效果。

實(shí)驗(yàn)方法：

①在45℃將巖芯抽真空至–0.1MPa，向巖芯中注入水至飽和狀態(tài)(注入速度為0.6mL/min)，此時(shí)注入水的體積即為巖心孔隙體積(pore volume，簡稱PV)。向巖芯中注入模擬油至飽和狀態(tài)(注入速度為0.6mL/min)并在45℃老化12h以上。

②用水進(jìn)行水驅(qū)至驅(qū)出的油水混合物中水含量在98％以上(注入速度為0.6mL/min)。

③以0.3mL/min二氧化碳和0.3mL/min上述復(fù)合起泡液同時(shí)注入，共計(jì)0.6PV，進(jìn)行CO₂泡沫驅(qū)。

④用水進(jìn)行水驅(qū)至驅(qū)出的油水混合物中水含量在98％以上(注入速度為0.6mL/min)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：原油采收率增加了14.4％。

實(shí)施例11

十八烷基二甲基叔胺作為CO₂泡沫驅(qū)起泡劑的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。

配制復(fù)合起泡液：將十八烷基二甲基叔胺、氯化鈉在攪拌下均勻分散于水中形成復(fù)合起泡液，復(fù)合起泡液中，十八烷基二甲基叔胺的質(zhì)量濃度為0.3％，氯化鈉的質(zhì)量濃度為0.4％。

鼓泡氣體為CO₂。

實(shí)驗(yàn)條件：

(1)實(shí)驗(yàn)用水：取自油田的普通注入水，礦化度4000mg/L。

(2)CO₂：純度99.9％，試劑級(jí)。

(3)起泡劑：十八烷基二甲基叔胺，純度≥99％。

(4)三層非均質(zhì)巖芯：4.5cm×4.5cm×30cm，氣測(cè)滲透率為1200×10^-3μm²左右，變異系數(shù)為0.72。

(5)泡沫驅(qū)油裝置。

(6)模擬油：脫水原油和煤油混合物，黏度9.7mPa·s。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯渴送榛谆灏纷鳛镃O₂泡沫驅(qū)起泡劑的驅(qū)油效果。

實(shí)驗(yàn)方法：

①在45℃將巖芯抽真空至–0.1MPa，向巖芯中注入水至飽和狀態(tài)(注入速度為0.6mL/min)，此時(shí)注入水的體積即為巖心孔隙體積(pore volume，簡稱PV)。向巖芯中注入模擬油至飽和狀態(tài)(注入速度為0.6mL/min)并在45℃老化12h以上。

②用水進(jìn)行水驅(qū)至驅(qū)出的油水混合物中水含量在98％以上(注入速度為0.6mL/min)。

③以0.3mL/min二氧化碳和0.3mL/min上述復(fù)合起泡液同時(shí)注入，共計(jì)0.6PV，進(jìn)行CO₂泡沫驅(qū)。

④用水進(jìn)行水驅(qū)至驅(qū)出的油水混合物中水含量在98％以上(注入速度為0.6mL/min)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：原油采收率增加了13.1％。

實(shí)施例12

二十烷基二甲基叔胺作為CO₂泡沫驅(qū)起泡劑的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。

配制復(fù)合起泡液：將二十烷基二甲基叔胺、氯化鈉在攪拌下均勻分散于水中形成復(fù)合起泡液，復(fù)合起泡液中，二十烷基二甲基叔胺的質(zhì)量濃度為0.3％，氯化鈉的質(zhì)量濃度為0.4％。

鼓泡氣體為CO₂。

實(shí)驗(yàn)條件：

(1)實(shí)驗(yàn)用水：取自油田的普通注入水，礦化度4000mg/L。

(2)CO₂：純度99.9％，試劑級(jí)。

(3)起泡劑：二十烷基二甲基叔胺，純度≥99％。

(4)三層非均質(zhì)巖芯：4.5cm×4.5cm×30cm，氣測(cè)滲透率為1200×10^-3μm²左右，變異系數(shù)為0.72。

(5)泡沫驅(qū)油裝置。

(6)模擬油：脫水原油和煤油混合物，黏度9.7mPa·s。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯慷榛谆灏纷鳛镃O₂泡沫驅(qū)起泡劑的驅(qū)油效果。

實(shí)驗(yàn)方法：

①在45℃將巖芯抽真空至–0.1MPa，向巖芯中注入水至飽和狀態(tài)(注入速度為0.6mL/min)，此時(shí)注入水的體積即為巖心孔隙體積(pore volume，簡稱PV)。向巖芯中注入模擬油至飽和狀態(tài)(注入速度為0.6mL/min)并在45℃老化12h以上。

②用水進(jìn)行水驅(qū)至驅(qū)出的油水混合物中水含量在98％以上(注入速度為0.6mL/min)。

③以0.3mL/min二氧化碳和0.3mL/min上述復(fù)合起泡液同時(shí)注入，共計(jì)0.6PV，進(jìn)行CO₂泡沫驅(qū)。

④用水進(jìn)行水驅(qū)至驅(qū)出的油水混合物中水含量在98％以上(注入速度為0.6mL/min)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：原油采收率增加了13.4％。

實(shí)施例13

二十二烷基二甲基叔胺作為CO₂泡沫驅(qū)起泡劑的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。

配制復(fù)合起泡液：將二十二烷基二甲基叔胺、氯化鈉在攪拌下均勻分散于水中形成復(fù)合起泡液，復(fù)合起泡液中，二十二烷基二甲基叔胺的質(zhì)量濃度為0.3％，氯化鈉的質(zhì)量濃度為0.4％。

鼓泡氣體為CO₂。

實(shí)驗(yàn)條件：

(1)實(shí)驗(yàn)用水：取自油田的普通注入水，礦化度4000mg/L。

(2)CO₂：純度99.9％，試劑級(jí)。

(3)起泡劑：二十二烷基二甲基叔胺，純度≥99％。

(4)三層非均質(zhì)巖芯：4.5cm×4.5cm×30cm，氣測(cè)滲透率為1200×10^-3μm²左右，變異系數(shù)為0.72。

(5)泡沫驅(qū)油裝置。

(6)模擬油：脫水原油和煤油混合物，黏度9.7mPa·s。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯慷榛谆灏纷鳛镃O₂泡沫驅(qū)起泡劑的驅(qū)油效果。

實(shí)驗(yàn)方法：

①在45℃將巖芯抽真空至–0.1MPa，向巖芯中注入水至飽和狀態(tài)(注入速度為0.6mL/min)，此時(shí)注入水的體積即為巖心孔隙體積(pore volume，簡稱PV)。向巖芯中注入模擬油至飽和狀態(tài)(注入速度為0.6mL/min)并在45℃老化12h以上。

②用水進(jìn)行水驅(qū)至驅(qū)出的油水混合物中水含量在98％以上(注入速度為0.6mL/min)。

③以0.3mL/min二氧化碳和0.3mL/min上述復(fù)合起泡液同時(shí)注入，共計(jì)0.6PV，進(jìn)行CO₂泡沫驅(qū)。

④用水進(jìn)行水驅(qū)至驅(qū)出的油水混合物中水含量在98％以上(注入速度為0.6mL/min)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：原油采收率增加了13.6％。

實(shí)施例14

芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺作為CO₂泡沫驅(qū)起泡劑的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。

配制復(fù)合起泡液：將芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺在攪拌下均勻分散于水中形成起泡液，起泡液中，芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺的質(zhì)量濃度為0.3％。

鼓泡氣體為CO₂。

實(shí)驗(yàn)條件：

(1)實(shí)驗(yàn)用水：三次蒸餾水，電導(dǎo)率小于20μS/cm。

(2)CO₂：純度99.9％，試劑級(jí)。

(3)起泡劑：芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺，純度≥99％。

(4)三層非均質(zhì)巖芯：4.5cm×4.5cm×30cm，氣測(cè)滲透率為1200×10^-3μm²左右，變異系數(shù)為0.72。

(5)泡沫驅(qū)油裝置。

(6)模擬油：脫水原油和煤油混合物，黏度9.7mPa·s。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯拷嫠狨０繁?N,N-二甲基叔胺作為CO₂泡沫驅(qū)起泡劑的驅(qū)油效果。

實(shí)驗(yàn)方法：

①在45℃將巖芯抽真空至–0.1MPa，向巖芯中注入水至飽和狀態(tài)(注入速度為0.6mL/min)，此時(shí)注入水的體積即為巖心孔隙體積(pore volume，簡稱PV)。向巖芯中注入模擬油至飽和狀態(tài)(注入速度為0.6mL/min)并在45℃老化12h以上。

②用水進(jìn)行水驅(qū)至驅(qū)出的油水混合物中水含量在98％以上(注入速度為0.6mL/min)。

③以0.3mL/min二氧化碳和0.3mL/min上述起泡液同時(shí)注入，共計(jì)0.6PV，進(jìn)行CO₂泡沫驅(qū)。

④用水進(jìn)行水驅(qū)至驅(qū)出的油水混合物中水含量在98％以上(注入速度為0.6mL/min)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：原油采收率增加了15.1％。

對(duì)比例3

由于通過對(duì)比例1說明起泡劑椰油酰胺丙基甜菜堿在CO₂作為鼓泡氣體情況下不能形成豐富穩(wěn)定的泡沫，通過對(duì)比例2說明起泡劑椰油酰胺丙基甜菜堿在N₂作為鼓泡氣體情況下形成豐富穩(wěn)定的泡沫，因此本對(duì)比例采用能與椰油酰胺丙基甜菜堿形成穩(wěn)定豐富泡沫的N₂作為鼓泡氣體與實(shí)施例5～14的驅(qū)油效果進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

配制N₂泡沫驅(qū)復(fù)合起泡液，復(fù)合起泡液中，起泡劑椰油酰胺丙基甜菜堿的質(zhì)量濃度為0.3％，氯化鈉的質(zhì)量濃度為0.4％。鼓泡氣體為N₂，純度99.9％，試劑級(jí)。

實(shí)驗(yàn)條件：

(1)實(shí)驗(yàn)用水：取自油田的普通注入水，礦化度4000mg/L。

(2)氮?dú)猓杭兌?9.9％，試劑級(jí)。

(3)起泡：椰油酰胺丙基甜菜堿，純度≥99％。

(4)三層非均質(zhì)巖芯：4.5cm×4.5cm×30cm，氣測(cè)滲透率為1200×10^-3μm²左右，變異系數(shù)為0.72。

(5)泡沫驅(qū)油裝置。

(6)模擬油：脫水原油和煤油混合物，黏度9.7mPa·s。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模嚎疾煲王０繁鸩藟A作為起泡劑的氮?dú)馀菽?qū)的驅(qū)油效果。

實(shí)驗(yàn)方法：

①在45℃將巖芯抽真空至–0.1MPa，向巖芯中注入水至飽和狀態(tài)(注入速度為0.6mL/min)，此時(shí)注入水的體積即為巖心孔隙體積(PV)。向巖芯中注入模擬油至飽和狀態(tài)(注入速度為0.6mL/min)并在45℃老化12h以上。

②用水進(jìn)行水驅(qū)至驅(qū)出的油水混合物中水含量在98％以上(注入速度為0.6mL/min)。

③以0.3mL/min氮?dú)夂?.3mL/min上述分散體系同時(shí)注入，共計(jì)0.6PV，進(jìn)行CO₂泡沫驅(qū)。

④用水進(jìn)行水驅(qū)至驅(qū)出的油水混合物中水含量在98％以上(注入速度為0.6mL/min)。

本對(duì)比例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖5，從圖5可知，增加原油采收率12.4％。

從上述對(duì)比例3和實(shí)施例5～14可以看出，在起泡液中起泡劑質(zhì)量濃度0.3％、且添加劑均為氯化鈉和質(zhì)量濃度0.4％的條件下，椰油酰胺丙基甜菜堿作為N₂泡沫驅(qū)起泡劑時(shí)的增加原油采收率為12.4％，而各種長鏈?zhǔn)灏纷鳛镃O₂泡沫驅(qū)起泡劑時(shí)的增加原油采收率均高于12.4％。當(dāng)采用三次蒸餾水為實(shí)驗(yàn)用水時(shí)，以芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺作為起泡劑，在不加添加劑的條件下，增加采收率值仍能達(dá)到15.1％(實(shí)施例14)。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明所述長鏈?zhǔn)灏肥橇己玫腃O₂泡沫驅(qū)起泡穩(wěn)泡劑，在作為CO₂泡沫驅(qū)起泡穩(wěn)泡劑進(jìn)行CO₂泡沫驅(qū)時(shí)，相比已經(jīng)成熟并廣泛應(yīng)用的以椰油酰胺丙基甜菜堿作為起泡劑的N₂泡沫驅(qū)，更能提高原油采油率。