本發(fā)明屬于油氣田化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低滲透油田用驅(qū)油劑，主要用于提高以砂巖為主的低滲透、特低滲透和超低滲透儲層原油的采收率。此外，本發(fā)明還涉及該驅(qū)油劑的制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著全球?qū)τ蜌赓Y源需求量的不斷增加，非常規(guī)油氣資源在油氣資源中所占的比重越來越大，油氣資源的勘探開發(fā)重心逐步向非常規(guī)的超低滲透油氣藏轉(zhuǎn)移。目前，我國低滲油藏探明儲量達總儲量的70％以上，是未來開發(fā)的重點和難點。然而經(jīng)過長期注水開發(fā)，我國的主要油田已進入中高含水期，進入高含水期開采之后，產(chǎn)油量遞減加快，注水驅(qū)采收率一般在10～18％，采收率低下，如果主要用提高產(chǎn)液量的辦法來保持產(chǎn)油量的不降或少降，則液油比增長速度急劇加快，產(chǎn)水量大幅度增加。
目前使用的驅(qū)油劑產(chǎn)品廣譜性差，往往是適用于一個層位而不適用另一個層位。再者，驅(qū)油劑產(chǎn)品性能受制于石油磺酸鹽的質(zhì)量，國內(nèi)石油磺酸鹽主要來源于勝利石化、塔里木石化和大慶石化等，由于所采用的石油餾分不同，造成產(chǎn)品性能在使用時不穩(wěn)定。
為解決油田生產(chǎn)技術(shù)上和經(jīng)濟上的實際問題，提高原油最終采收率，則需要研制出一種具有廣譜性的，產(chǎn)品性能穩(wěn)定的，具備較高洗油效率的新型驅(qū)油劑。這種驅(qū)油劑能夠降低油水界面張力，改變油藏潤濕性，應(yīng)具有在油藏巖石表面的吸附量小，吸附損失較小，使用濃度低，成本低，驅(qū)油率高等優(yōu)點。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題：現(xiàn)有驅(qū)油劑產(chǎn)品普適性差；產(chǎn)品因石油磺酸鹽的來源不同而性能不穩(wěn)定；同時，現(xiàn)有驅(qū)油劑產(chǎn)品并不能很好地適用于鄂爾多斯盆地長2、長4+5、長6、長8等主力油藏。
為解決上述問題，本發(fā)明創(chuàng)造性地提供了一種具有較高洗油效率的新型廣譜驅(qū)油劑，以提高原油的采收率，尤其用于提高鄂爾多斯盆地低滲透、特低滲透和超低滲透儲層原油的采收率。本發(fā)明所述的驅(qū)油劑能夠降低油水界面張力，改變油藏潤濕性，具有在油藏巖石表面的吸附量小、吸附損失較小、使用濃度低、成本低、驅(qū)油率高等優(yōu)點。
具體而言，本發(fā)明采取如下的技術(shù)方案。
一種低滲透油田用驅(qū)油劑，用于提高低滲透儲層原油的采收率，以質(zhì)量百分比計，各組分的投料量占比為：
作為本發(fā)明實施例的優(yōu)選，所述復(fù)合引發(fā)劑為亞硫酸鈉與十二水合硫酸鋁鉀的混合物，亞硫酸鈉與十二水合硫酸鋁鉀的質(zhì)量比為2:3。
作為本發(fā)明實施例的優(yōu)選，所述助排劑選用十二烷基二甲基氧化胺；或椰油基氧化胺；或十二烷基二甲基氧化胺和椰油基氧化胺的混合物，十二烷基二甲基氧化胺和椰油基氧化胺的質(zhì)量比為1:2。
另一方面，本發(fā)明給出了所述低滲透油田用驅(qū)油劑的制備方法，按投料量占比稱取所述物料聚丙烯酰胺、助排劑、復(fù)合引發(fā)劑、乙醇和水，將所述物料投入反應(yīng)釜中，在常溫下攪拌反應(yīng)4h即得所述驅(qū)油劑。
采用所述的制備方法所得驅(qū)油劑濃度0.5％、25℃條件下的界面張力小于5×10-3mn/m，ph范圍為6～8。具體而言，所述驅(qū)油劑產(chǎn)品的質(zhì)量達到表1所示的技術(shù)指標(biāo)。
表1驅(qū)油劑產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)
還有，本發(fā)明給出了所述的低滲透油田用驅(qū)油劑的應(yīng)用，用于提高鄂爾多斯盆地低滲透儲層原油的采收率，適用儲層溫度不低于50℃，所述驅(qū)油劑用量為注水量的0.5～1％。
與現(xiàn)有驅(qū)油劑產(chǎn)品相比，本發(fā)明所述低滲透油田用驅(qū)油劑，至少具有下述的有益效果或優(yōu)點。
本發(fā)明所述驅(qū)油劑由聚丙烯酰胺、助排劑、復(fù)合引發(fā)劑、乙醇和水組成。助排劑選用十二烷基二甲基氧化胺；或椰油基氧化胺；或十二烷基二甲基氧化胺和椰油基氧化胺的混合物。復(fù)合引發(fā)劑為亞硫酸鈉與十二水合硫酸鋁鉀的混合物。本發(fā)明所述驅(qū)油劑的驅(qū)油機理不同于常規(guī)化學(xué)劑不同，驅(qū)油劑分子通過化學(xué)吸附粘附在巖石表面形成完整、連續(xù)超薄膜，降低原油和巖石表面間的粘附力或剝落吸附在孔喉表面包裹游離態(tài)原油的水膜，從而提高原油采收率。
本發(fā)明所述驅(qū)油劑具有超低界面張力，界面張力小于5×10-3mn/m，界面張力比常規(guī)驅(qū)油劑降低99％以上，具有很好的潤濕能力和滲透能力。本發(fā)明所述驅(qū)油劑主要用于提高以砂巖為主的低滲儲層原油的采收率。
本發(fā)明所述驅(qū)油劑作為一種具有優(yōu)良驅(qū)油效果的新型驅(qū)油劑，必將具有廣闊的市場前景。隨著低滲透油田的開發(fā)和老油田開發(fā)進入中后期，原油的采收率逐漸降低，嚴(yán)重影響油田的正常生產(chǎn)。本發(fā)明所述驅(qū)油劑主要針對鄂爾多斯盆地不同層位的原油和地層水作為測試介質(zhì)，經(jīng)在儲層溫度下測試地層原油和添加驅(qū)油劑的地層水的界面張力，具有顯著效果，能夠很好的提高洗油效率。本發(fā)明所述驅(qū)油劑用于提高鄂爾多斯盆地低滲透儲層原油的采收率，適用于鄂爾多斯盆地長2、長4+5、長6、長8等主力油藏。
附圖說明
圖1實施例所述驅(qū)油劑的巖心的吸附量隨注入體積的變化圖。
具體實施方式
下面通過實例對本發(fā)明做進一步說明，需要說明的是下述的實例僅僅是本發(fā)明其中的例子，不代表本發(fā)明所限定的權(quán)利保護范圍，本發(fā)明的權(quán)利保護范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
實施例1
本實施例給出一種優(yōu)選的所述驅(qū)油劑的組成，記為1#驅(qū)油劑，以質(zhì)量百分比計，各組分的投料量占比為：聚丙烯酰胺20％、十二烷基二甲基氧化胺25％、復(fù)合引發(fā)劑1％(亞硫酸鈉與十二水合硫酸鋁鉀的質(zhì)量比為2:3)、乙醇20％、水34％。
制備方法：將200kg聚丙烯酰胺、250kg十二烷基二甲基氧化胺、10kg復(fù)合引發(fā)劑(4kg亞硫酸鈉、6kg十二水合硫酸鋁鉀)、200kg乙醇及340kg水，足量投入反應(yīng)釜中，在常溫下攪拌反應(yīng)4h即可制得1#驅(qū)油劑產(chǎn)品。
實施例2
本實施例給出一種優(yōu)選的所述驅(qū)油劑的組成，記為2#驅(qū)油劑，以質(zhì)量百分比計，各組分的投料量占比為：聚丙烯酰胺22％、椰油基氧化胺25％、復(fù)合引發(fā)劑2％(亞硫酸鈉與十二水合硫酸鋁鉀的質(zhì)量比為2:3)、乙醇25％、水26％。
制備方法：將220kg聚丙烯酰胺、250kg椰油基氧化胺、20kg復(fù)合引發(fā)劑(8kg亞硫酸鈉、12kg十二水合硫酸鋁鉀)、250kg乙醇及260kg水，足量投入反應(yīng)釜中，在常溫下攪拌反應(yīng)4h即可制得2#驅(qū)油劑產(chǎn)品。
實施例3
本實施例給出一種優(yōu)選的所述驅(qū)油劑的組成，記為3#驅(qū)油劑，以質(zhì)量百分比計，各組分的投料量占比為：聚丙烯酰胺25％、十二烷基二甲基氧化胺和椰油基氧化胺的混合物30％(質(zhì)量比為1:2)、復(fù)合引發(fā)劑3％(亞硫酸鈉與十二水合硫酸鋁鉀的質(zhì)量比為2:3)、乙醇30％、水12％。
制備方法：將250kg聚丙烯酰胺、300kg十二烷基二甲基氧化胺和椰油基氧化胺的混合物(100kg十二烷基二甲基氧化胺、200kg椰油基氧化胺)、30kg復(fù)合引發(fā)劑(12kg亞硫酸鈉、18kg十二水合硫酸鋁鉀)、300kg乙醇及120kg水，足量投入反應(yīng)釜中，在常溫下攪拌反應(yīng)4h即可制得2#驅(qū)油劑產(chǎn)品。
實施例4
本實施例給出一種優(yōu)選的所述驅(qū)油劑的組成，記為4#驅(qū)油劑，以質(zhì)量百分比計，各組分的投料量占比為：聚丙烯酰胺23％、椰油基氧化胺27％、復(fù)合引發(fā)劑2％(亞硫酸鈉與十二水合硫酸鋁鉀的質(zhì)量比為2:3)、乙醇22％、水26％。
制備方法：將230kg聚丙烯酰胺、250kg椰油基氧化胺、20kg復(fù)合引發(fā)劑(8kg亞硫酸鈉、12kg十二水合硫酸鋁鉀)、220kg乙醇及260kg水，足量投入反應(yīng)釜中，在常溫下攪拌反應(yīng)4h即可制得4#驅(qū)油劑產(chǎn)品。
實施例5
本實施例給出一種優(yōu)選的所述驅(qū)油劑的組成，記為5#驅(qū)油劑，以質(zhì)量百分比計，各組分的投料量占比為：聚丙烯酰胺20％、十二烷基二甲基氧化胺30％、復(fù)合引發(fā)劑1.5％(亞硫酸鈉與十二水合硫酸鋁鉀的質(zhì)量比為2:3)、乙醇23.5％、水25％。
制備方法：將200kg聚丙烯酰胺、300kg十二烷基二甲基氧化胺、15kg復(fù)合引發(fā)劑(6kg亞硫酸鈉、9kg十二水合硫酸鋁鉀)、235kg乙醇及250kg水，足量投入反應(yīng)釜中，在常溫下攪拌反應(yīng)4h即可制得5#驅(qū)油劑產(chǎn)品。
實施例6
本實施例給出一種優(yōu)選的所述驅(qū)油劑的組成，記為6#驅(qū)油劑，以質(zhì)量百分比計，各組分的投料量占比為：聚丙烯酰胺20％、十二烷基二甲基氧化胺和椰油基氧化胺的混合物22％(質(zhì)量比為1:2)、復(fù)合引發(fā)劑3％(亞硫酸鈉與十二水合硫酸鋁鉀的質(zhì)量比為2:3)、乙醇25％、水30％。
制備方法：將200kg聚丙烯酰胺、220kg十二烷基二甲基氧化胺和椰油基氧化胺的混合物(73.3kg十二烷基二甲基氧化胺、146.7kg椰油基氧化胺)、30kg復(fù)合引發(fā)劑(12kg亞硫酸鈉、18kg十二水合硫酸鋁鉀)、250kg乙醇及300kg水，足量投入反應(yīng)釜中，在常溫下攪拌反應(yīng)4h即可制得6#驅(qū)油劑產(chǎn)品。
實施例7
驅(qū)油劑溶液界面張力的評價。不同濃度下驅(qū)油劑(1#、2#、3#)的界面張力測定結(jié)果見表2，從表2中可以發(fā)現(xiàn)，1#、2#、3#新型驅(qū)油劑降低界面張力的能力有了極大程度的提高，比常規(guī)驅(qū)油劑(界面張力0.1mn/m左右)的表面張力降低90％以上，最低達到5×10-3mn/m，當(dāng)驅(qū)油劑溶液濃度大于0.5％時隨著濃度的增加界面張力降低并不明顯。
表2，驅(qū)油劑在不同濃度驅(qū)油劑溶液的界面張力(25℃)
實施例8
驅(qū)油劑吸附量的評價。動態(tài)吸附量是指在待測吸附劑在流動的條件下測定的吸附量。實驗采用鄂爾多斯盆地長2巖心、氣測滲透率為0.4×10-3μm2、孔隙度為13.0％，飽和油后放入巖心夾持器，用0.5％驅(qū)油劑溶液(4#、6#)驅(qū)替，同時采集驅(qū)替出的液體，由于孔隙體積較小為2.13ml，因此每2pv測量一次濃度，得到動態(tài)吸附量與注入體積的關(guān)系如圖1所示。
從圖1中可以看到，驅(qū)油劑溶液注入孔隙體積到12pv后，吸附逐漸達到平衡，最大吸附量為5.28mg/g砂。動態(tài)吸附量并沒有明顯增加，分析其原因主要因為，動態(tài)吸附是一個不斷吸附又不斷脫附的過程，直至吸附達到平衡。
實施例9
驅(qū)油劑的浸泡實驗評價。
為便于觀察驅(qū)油劑改善油砂表面潤濕性的實際效果，進行了浸泡實驗。為模擬驅(qū)油劑注入地層的狀況，首先在驅(qū)油劑溶液中根據(jù)鄂爾多斯盆地的粘土礦物類型放入綠泥石、伊蒙混層和伊利石進行吸附，之后再放入油砂。
實驗步驟如下：
①置濃度為0.5％的驅(qū)油劑溶液，以5:3:2的比例將綠泥石、伊蒙混層和伊利石的礦物粉放入溶液中，用玻璃棒攪拌至均勻混合。
②待溶液恢復(fù)澄清后，取上部清液作為浸泡用溶液。
③將未洗油天然油砂分別倒入模擬地層水和步驟②中的的驅(qū)油劑溶液中。
④將溶液放置在50℃條件下浸泡12h。
實驗結(jié)果顯示，油砂在兩種不同溶液中浸泡后的形態(tài)差異巨大。驅(qū)油劑溶液中的油砂在超低界面張力的作用下，其表面附著的原油被剝離下來分散在溶液中或浮在溶液表面，整個溶液顏色變?yōu)楹谏６M地層水中的油砂沒有明顯變化，只有少量微小油滴脫離出來漂浮在地層水表面與燒杯結(jié)合處。
實施例8
驅(qū)油劑巖心驅(qū)替實驗評價。驅(qū)油劑濃度為0.5％，在不同溫度條件下進行實驗，先將飽和油后巖心用水驅(qū)至含水90％以上，之后采用驅(qū)油劑溶液分別注入，然后進行后續(xù)水驅(qū)。實驗結(jié)果見表3。
表3，驅(qū)油劑巖心驅(qū)替實驗結(jié)果
實驗結(jié)果(表3)顯示，在驅(qū)油劑濃度為0.5％時，隨著溫度的不斷升高，采收率程度在不斷提高，達到35.4％，但高于80℃時，采收率不再明顯增加。
本發(fā)明所述驅(qū)油劑ph值范圍為6～8，其使用方法：按照日注水量計算其用量，一般用量為驅(qū)油劑與注水量質(zhì)量比0.5～1.0％，直接加注在注入水中即可。本發(fā)明所述驅(qū)油劑主要針對適用于鄂爾多斯盆地長2，長4+5，長6，長8等主力油藏，具有較強的廣譜性，適用性強，推廣價值高。
上面結(jié)合實施例對本發(fā)明做了進一步的敘述，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。