一種伴蒸汽用稠油乳化降粘劑及其制備方法、使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于石油開采用降粘劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種伴蒸汽用稠油乳化降粘 劑，同時(shí)涉及一種伴蒸汽用稠油乳化降粘劑的制備方法及使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 稠油是指在油層溫度下粘度大于lOOmPa*s的原油。稠油粘度高，流動(dòng)阻力大，不 易開采；但稠油在一些國家的儲(chǔ)量較大，不解決開采難的技術(shù)問題，將會(huì)造成很大的經(jīng)濟(jì)損 失。而解決稠油開采問題首先需要考慮的技術(shù)如何降低稠油的凝固點(diǎn)和粘度。
[0003] 超桐油是指粘度大于50000mPa?s的原油，具有特殊的尚粘度、尚凝固點(diǎn)的特性， 相對(duì)于普通稠油來說開采難度更大。目前，開采超稠油的主要方法是蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)等 熱采技術(shù)。蒸汽吞吐后期，蒸汽溫度降低，稠油粘度增大，導(dǎo)致原油在地層的流動(dòng)性較差，井 筒舉升困難，大大制約了油藏的進(jìn)一步開發(fā)。
[0004] 伴蒸汽注入高效乳化降粘劑可以降低稠油粘度、較小蒸汽注入壓力、提高地層流 動(dòng)能力，是一種較為有效的稠油開采技術(shù)。乳化降粘劑是通過表面活性物質(zhì)的作用，使得稠 油中的乳狀液由W/0型轉(zhuǎn)化成0/W型，從而達(dá)到降低稠油粘度的目的。稠油乳化降粘的機(jī)理 包括兩方面：一是表面活性物質(zhì)溶液與稠油接觸能使油水界面張力下降，在一定溫度下攪 拌或擾動(dòng)，油便呈顆粒狀分散在表面活性物質(zhì)水溶液中，形成0/W型乳狀液，表面活性物質(zhì) 分子吸附于油珠周圍，形成定向單分子保護(hù)膜，防止油珠重新聚合，在乳狀液流動(dòng)過程中能 使液流對(duì)管壁摩擦力和分子內(nèi)摩擦力減弱；二使由于表面活性物質(zhì)水溶液的濕潤作用，使 流動(dòng)阻力顯著減少，即在管壁上吸附了一層表面活性劑水溶液水膜，使原有和管壁之間的 摩擦變成表面活性劑水溶液與管壁的摩擦，達(dá)到流動(dòng)阻力顯著下降的目的。因此，伴蒸汽注 入高效乳化降粘劑可以提高注入蒸汽的驅(qū)替效率，降低油水界面張力，減少井筒舉升阻力， 提高注蒸汽生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，是多輪次吞吐后期提高采收率的有效途徑。
[0005] 伴蒸汽注入降粘劑進(jìn)行稠油降粘的過程中，由于蒸汽溫度較高（300°C以上），要 求降粘劑具有耐溫能力。如現(xiàn)有技術(shù)中，專利CN102352228B公開了一種伴蒸汽用耐高溫 特超稠油降粘劑，由如下重量份配比的原料組成：石油磺酸鈉甲醛縮合物40~65份、壬基 酚聚氧乙烯醚磺酸鈉或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉10~30份、碳酸氫鈉1. 0~2. 0份、水 10. 0~30. 0份、高溫薄膜擴(kuò)展劑XLB-1 2. 0~5. 0。該降粘劑降粘率高、耐高溫，可滿足一 般超稠油現(xiàn)場(chǎng)使用。但是，由于一些超稠油油藏地層水礦化度比較高，降粘劑的使用效果 通常還會(huì)受到地層水礦化度的影響；若地層水礦化度高，尤其是地層水中鈣、鎂離子含量高 時(shí)，會(huì)降低降粘劑分子在水中的溶解度，改變降粘劑的親水親油平衡，使降粘劑的乳化能力 降低甚至消失。同時(shí)，超稠油一般存在膠質(zhì)瀝青等重質(zhì)組分含量較高的特點(diǎn)，它們?cè)谟退?面上形成較強(qiáng)的吸附膜，乳化分子很難在油水界面取而代之使稠油乳狀液發(fā)生轉(zhuǎn)向而降低 粘度。因此，在超稠油油藏地層水礦化度高、超稠油重質(zhì)組分含量高的情況下，現(xiàn)有的伴蒸 汽注入降粘劑存在乳化能力降低、滲透能力不強(qiáng)，不能充分發(fā)揮其降粘作用的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種伴蒸汽用稠油乳化降粘劑，不僅具有較好的耐溫抗鹽能 力，且具有較強(qiáng)的滲透能力，解決現(xiàn)有降粘劑在超稠油油藏地層水礦化度高、超稠油重質(zhì)組 分含量高的情況下不能充分發(fā)揮其降粘作用的問題。
[0007] 本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種伴蒸汽用稠油乳化降粘劑的制備方法。
[0008] 本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種伴蒸汽用稠油乳化降粘劑的使用方法。
[0009] 為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0010] -種伴蒸汽用稠油乳化降粘劑，包括以下重量份數(shù)的組分：脂肪胺聚氧乙烯醚羧 酸鈉75~80份、堿性助劑10~15份、小分子醇1~5份；其中，所述脂肪胺聚氧乙烯醚羧 酸鈉的分子式為：
[0011]
⑴，
[0012] 其中，n為12~18中的任一整數(shù)，x為2~5中的任一整數(shù)，y為2~5中的任一 整數(shù)。
[0013] 所述堿性助劑為碳酸氫鈉、偏硼酸鈉、三乙醇胺中的任意一種或組合。
[0014] 所述小分子醇為異丁醇、正丁醇、異丙醇中的任意一種或組合。
[0015] -種伴蒸汽用稠油乳化（水基）降粘劑，包括以下重量份數(shù)的組分：脂肪胺聚氧乙 烯醚羧酸鈉75~80份、堿性助劑10~15份、小分子醇1~5份、水10~30份；其中，所 述脂肪胺聚氧乙烯醚羧酸鈉的分子式為：
[0016]
⑴，
[0017] 其中，n為12~18中的任一整數(shù)，x為2~5中的任一整數(shù)，y為2~5中的任一 整數(shù)。
[0018] 所述脂肪胺聚氧乙烯醚羧酸鈉是一種含雙親水基的新型表面活性劑，具有對(duì)稠油 的快速乳化和自動(dòng)破乳功能。其制備方法可參照CN103421174A記載的脂肪胺聚氧乙烯醚 羧酸鹽的制備方法。所述脂肪胺聚氧乙烯醚羧酸鈉的分子量為500~900。
[0019] 上述降粘劑中，堿性助劑為降粘增效劑，可選擇本領(lǐng)域常見的弱堿性物質(zhì)；為了進(jìn) 一步促進(jìn)表面活性劑分子在油水界面的吸附，提高表面活性劑的乳化速率，優(yōu)選的，所述堿 性助劑為碳酸氫鈉、偏硼酸鈉、三乙醇胺中的任意一種或組合。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述堿性助 劑為偏硼酸鈉。
[0020] 上述降粘劑中，小分子醇是碳原子數(shù)為2~6的一元醇；小分子醇可增加降粘劑分 子對(duì)稠油的滲透能力，破壞油水界面上形成的較強(qiáng)的吸附膜，實(shí)現(xiàn)對(duì)膠質(zhì)瀝青質(zhì)的快速分 散；優(yōu)選的，所述小分子醇為異丁醇、正丁醇、異丙醇中的任意一種或組合。進(jìn)一步優(yōu)選的， 所述小分子醇為異丁醇。
[0021] 所述水為自來水、井水、蒸餾水或總離子濃度不超過10X104mg/L、鈣鎂離子濃度 不超過3000mg/L的高礦化度水。本發(fā)明的降粘劑具有較強(qiáng)耐鹽能力，因此總離子濃度不超 過10X104mg/L、鈣鎂離子濃度不超過3000mg/L的水都是可用的。
[0022] 本發(fā)明的伴蒸汽用稠油乳化降粘劑，由脂肪胺聚氧乙烯醚羧酸鈉與堿性助劑、小 分子醇復(fù)配而成，水基降粘劑是以如式（1)所示的脂肪胺聚氧乙烯醚羧酸鈉為主劑，堿性 助劑為增效劑，小分子醇為滲透劑，與水復(fù)配而成；其中，式（1)所示的脂肪胺聚氧乙烯醚 羧酸鈉是一種含雙親水基的表面活性劑，具有對(duì)稠油的快速乳化和自動(dòng)破乳功能；堿性助 劑可以促進(jìn)表面活性劑分子在油水界面的吸附，提高表面活性劑的乳化速率；小分子醇可 增加降粘劑分子度稠油的滲透能力，破壞油水界面上形成的較強(qiáng)的吸附膜，實(shí)現(xiàn)對(duì)膠質(zhì)瀝 青質(zhì)的快速分散，各組分相互配合，協(xié)調(diào)作用，使降粘劑耐溫耐鹽能力強(qiáng)，能快速乳化膠質(zhì) 瀝青含量較高的稠油，且具有降粘效果優(yōu)良、能自動(dòng)破乳等優(yōu)點(diǎn)。
[0023] 本發(fā)明的伴蒸汽用稠油乳化降粘劑，是一種高效耐溫耐鹽的超稠油降粘體系，與 現(xiàn)有技術(shù)相比，該降粘劑對(duì)超稠油具有快速乳化、迅速降粘、自動(dòng)破乳性能的優(yōu)越性能，可 用于礦化度達(dá)l〇X104mg/L條件下超稠油的乳化降粘，其降粘率達(dá)99%以上；耐溫能力達(dá) 到300°C，本發(fā)明的降粘劑經(jīng)過300°C高溫?zé)崽幚砗?，成分沒有發(fā)生明顯變化，總體活性物 損耗小于1%，高溫?zé)崽幚砗髮?duì)超稠油的降粘率仍可達(dá)99%以上。對(duì)于膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量 較高的超稠油，本發(fā)明的降粘劑通過小分子醇滲透劑的加入，提高降粘劑分子對(duì)稠油的滲 透能力，對(duì)膠質(zhì)瀝青質(zhì)膠團(tuán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行快速分散，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)超稠油的快速乳化。本發(fā)明的伴 蒸汽用稠油乳化降粘劑可滿足不同油田高溫、高礦化度以及高膠質(zhì)瀝青質(zhì)超稠油的降粘要 求，適合高溫高鹽超稠油油藏蒸汽吞吐與蒸汽驅(qū)中伴蒸汽注入使用。
[0024]-種上述的伴蒸汽用稠油乳化降粘劑的制備方法，包括在50~70°C條件下，將脂 肪胺聚氧乙烯醚羧酸鈉、堿性助劑、小分子醇依次加入水中攪拌，即得水基降粘劑。
[0025]-種上述的伴蒸汽用稠油乳化降粘劑的使用方法，包括將所述的稠油乳化降粘劑 稀釋100~1000倍后得降粘劑溶液，將所得降粘劑溶液伴蒸汽注入地層。
[0026] 所述降粘劑溶液與地層中待降粘稠油的體積比為1~4:6~9。
[0027] 稀釋所用的水為自來水、井水、蒸餾水或總離子濃度不超過10X104mg/L、鈣鎂離 子濃度不超過3000mg/L的高礦化度水。
[0028] 本發(fā)明的伴蒸汽用稠油乳化降粘劑的制備方法和使用方法，工藝簡單，操作方便， 不需要特殊的儀器和設(shè)備，適合現(xiàn)場(chǎng)配制使用。
[0029] 將本發(fā)明的水基降粘劑與稠油（原油）按照體積比為1~4:6~9的比例混合后， 在60~120r/min轉(zhuǎn)速條件下攪拌1~2min，即可形成低粘度的水包油型乳狀液；該水包 油型乳狀液在60min后自動(dòng)破乳，實(shí)現(xiàn)油水的快速分離。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0031] 實(shí)施例1
[0032] 本實(shí)施例的伴蒸汽用稠油乳化降粘劑，包括以下重量份數(shù)的組分：脂肪胺聚氧乙 烯醚羧酸鈉80份、偏硼酸鈉15份、異丁醇5份；其中，所述脂肪胺聚氧乙烯醚羧酸鈉的分子 式為：
[0033]
(1-1),
[0034]其中，n為 18,x為 5,y為 5。
[0035] 本實(shí)施例的伴蒸汽用稠油乳化（水基）降粘劑，包括以下重量份數(shù)的組分：脂肪胺 聚氧乙烯醚羧酸鈉80份、偏硼酸鈉15份、異丁醇5份、水30份，其中，所述脂肪胺聚氧乙烯 醚羧酸鈉的分子式如式（1-1)所示。
[0036] 本