專利名稱：高效抗鎂離子的驅(qū)油方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高效抗鎂離子的驅(qū)油方法。
背景技術：
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對石油需求量的不斷增加和石油儲量的減少，石油作為不可再生的資源正變得越來越寶貴。面臨的問題有一，供需矛盾突出，石油需求量越大越大，新油田越來越少；二，枯竭油藏中還剩留有大量原油。一次采油(POR)可采出10 25% 地下原油，二次采油(SOR)可采出15 25%地下原油，即一次采油和二次采油只采出25 50%地下原油。為了保證石油長期穩(wěn)定供應、滿足人類的需求，必須研究和發(fā)展提高石油采收率技術，三次采油(EOR)通過強化采油措施，可使原油采收率再提高6 20%，甚至更多?；瘜W驅(qū)是提高采收率的一個重要方法。表面活性劑驅(qū)被認為是可以較大幅度提高采收率、適用范圍廣、最具發(fā)展前景的一種化學劑。表面活性劑無論是作為主劑還是作為助劑驅(qū)油，對大幅度提高采收率均起到不可估量的作用。聚合物驅(qū)油技術是一種重要的提高石油采收率的方法，與一般水驅(qū)相比，聚合物驅(qū)油可加速采油過程，改善經(jīng)濟效益，工藝及設備較簡單、成本較低。作為化學驅(qū)中的一項重要技術，聚合物、表面活性劑及堿形成的三元復合驅(qū)油技術已在中外進行了一些礦場試驗，取得了良好的驅(qū)油效果。但是堿的加入導致礦場試驗中出現(xiàn)采油井井筒結(jié)垢嚴重、采出液處理困難等問題，使得三元復合驅(qū)油技術的應用前景不容樂觀。相比之下，聚合物和表面活性劑形成的二元復合驅(qū)配方中未使用堿， 礦場可操作性更強，因而受到油田的認可。但是由于不用任何堿，原油中石油酸類活性物質(zhì)不能得到充分利用，所以研發(fā)具有更高表面活性的新型表面活性劑和無堿二元復合驅(qū)配方勢在必行。國外三次采油用的表面活性劑工業(yè)化產(chǎn)品主要有兩大類一是石油磺酸鹽為主的表面活性劑，二是烷基苯磺酸鹽為主的表面活性劑，這兩類表面活性劑原料都取自原油，原料來源廣、數(shù)量大，因而也是國外三次采油用量最大的表面活性劑。由于磺酸鹽類表面活性劑為陰離子型，它與二價陽離子(注入水中的Ca2+、Mg2+等)會發(fā)生沉淀，當Ca2+、Mg2+超過 300 μ g/g時便失去驅(qū)油效果。為此，國外還在繼續(xù)開發(fā)研究適合高含鹽、高Ca2+、Mg2+離子地層用的表面活性劑，包括多官能團的表面活性劑、雙子表面活性劑以及犧牲劑的研究，并且注重各種表面活性劑的復配研究。陰-非離子兩性表面活性劑近年來一直是三次采油(EOR)領域研究的熱點之一，由于其分子結(jié)構中將兩種不同性質(zhì)的非離子基團和陰離子基團設計在同一個表面活性劑分子中，使其兼具陰離子和非離子表面活性劑的優(yōu)點，優(yōu)勢互補、性能優(yōu)良，因此顯示了良好的應用前景，尤其針對無堿存在的二元復合驅(qū)體系，由于沒有堿的存在不但避免了油層的堵塞、結(jié)垢和腐蝕等問題，而且能與原油形成超低界面張力。近幾年來，由于雙子 (Gemini)表面活性劑是由兩個親水基團、兩個疏水基團和一個連接基鍵合而成的特殊結(jié)構化合物，比傳統(tǒng)表面活性劑具有更為優(yōu)良的性能，使它具有超低界面張力、低臨界膠束濃度、低Kraff點、良好的鈣皂分散能力、良好的潤濕性能等一系列獨特性質(zhì)，從而引起極大關注。具有界面性能和流變性的Gemini表面活性劑，有望取代三元復合驅(qū)配方中的堿，在合理的配方體系下，最終實現(xiàn)二元驅(qū)替體系，為油田的化學驅(qū)開辟新的途徑。早在20世紀20年代末30年代初的專利申請中，德格魯特(De Groot)就曾提出水溶性表面活性劑有助于提高石油的采收率。目前，國內(nèi)研究開發(fā)的主要雙子表面活性劑主要是陽離子雙季銨鹽型，如中國專利CN 1528853、CN 1817431、CN 1066137等相繼報道了雙酰胺型陽離子型、含氟陽離子型及含吡啶基陽離子雙子表面活性劑。由于陽離子具有吸附損耗大、成本高等缺點，近年來陰離子型和非離子型雙子表面活性劑的研究開發(fā)也得到了越來越多的重視，如中國專利CN 101073757報道了一種陰離子不對稱雙子的合成。而由于陰離子型表面活性劑具有耐鹽性差，而非離子型具有耐溫性差的缺點，使得這些產(chǎn)品無法在高溫高鹽油藏的得到應用。另外，現(xiàn)有的三元復合驅(qū)油體系中，含有高濃度的堿，如氫氧化鈉、碳酸鈉等，在使用過程中，對地層和油井等帶來巨大的傷害，所使用的表面活性劑不易被生物降解，且對人體也有一定的危害性，如1991年，趙國璽在《表面活性劑物理化學》P495 ； 1994年，劉程在 《表面活性劑大全》P35中所公開的內(nèi)容。所以針對那些苛刻油藏，我們理應尋求一種在無堿、高溫(地層溫度大于65°C )、高鹽(礦化度30000mg/L以上)條件下結(jié)構穩(wěn)定，并能與原油形成10_3 l(T4mN/m超低界面張力，有效提高原油采收率的表面活性劑驅(qū)油體系。本發(fā)明所述的正是這種在無堿情況下，適合于高溫高鹽油藏的陰-非雙子表面活性劑、其制備方法、二元復合及其在三次采油中的應用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是現(xiàn)有技術中含表面活性劑的驅(qū)油劑存在高溫高鹽條件下驅(qū)油效率差，使用濃度高以及三元復合驅(qū)中堿對地層和油井帶來的腐蝕和積垢傷害的問題，提供一種新的高效抗鎂離子的驅(qū)油方法。該方法將含N，N-雙脂肪?；范谆岫垩跻蚁┟央p磺酸鹽表面活性劑驅(qū)油劑用于驅(qū)油過程中，具有無堿、無腐蝕和積垢傷害，使用濃度低，在高溫高鹽條件下驅(qū)油效率高的特點。為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下一種高效抗鎂離子的驅(qū)油方法，將驅(qū)油劑在驅(qū)油溫度30 83°C、總礦化度> 8000毫克/升、Mg2+ > 200毫克/升、 Ca2+ > 30毫克/升的MgCl2型注入水條件下，使地下脫水原油與驅(qū)油劑接觸，將巖心中的原油充分驅(qū)替出來，其中所述的驅(qū)油劑以質(zhì)量百分比計包括以下組份(1)0. 01 5. 0%的N，N-雙脂肪?；范谆岫垩跻蚁┟央p磺酸鹽；(2)0.01 3.0%的聚合物；(3) 92. 0 99. 98 % 的注入水；其中(1)組分的分子通式為
權利要求
1.一種高效抗鎂離子的驅(qū)油方法，將驅(qū)油劑在驅(qū)油溫度30 83°C、總礦化度> 8000 毫克/升、Mg2+ > 200毫克/升、Ca2+ > 30毫克/升的MgCl2型注入水條件下，使地下脫水原油與驅(qū)油劑接觸，將巖心中的原油充分驅(qū)替出來，其中所述的驅(qū)油劑以質(zhì)量百分比計包括以下組份(1)0.01 5. 0%的N，N-雙脂肪?；范谆岫垩跻蚁┟央p磺酸鹽；(2)0.01 3.0%的聚合物；(3)92.0 99. 98%的注入水；其中(1)組分的分子通式為
2.根據(jù)權利要求1所述的高效抗鎂離子的驅(qū)油方法，其特征在于所述的驅(qū)油溫度為 40 80°C。
3.根據(jù)權利要求1所述的高效抗鎂離子的驅(qū)油方法，其特征在于所述的注入水的總礦化度為10000 40000毫克/升、Mg2+為300 1350毫克/升，Ca2+為50 800毫克/升， 水型為MgCl2型。
4.根據(jù)權利要求1所述的高效抗鎂離子的驅(qū)油方法，其特征在于所述的聚合物選自超高分子量陰離子型聚丙烯酰胺、改性聚丙烯酰胺，其中超高分子量陰離子型聚丙烯酰胺， 其粘均分子量為2300萬，改性聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、 2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸三種單體共聚而成的，其摩爾百分比為80 18 2，其粘均分子量為1500萬。
5.根據(jù)權利要求1所述的高效抗鎂離子的驅(qū)油方法，其特征在于所述的N，N-雙脂肪?；范谆岫垩跻蚁┟央p磺酸鹽中的札碳原子數(shù)為九、十一、十三、十五或十七。
6.根據(jù)權利要求1所述的高效抗鎂離子的驅(qū)油方法，其特征在于所述的N，N-雙脂肪?；范谆岫垩跻蚁┟央p磺酸鹽中的&的碳原子數(shù)為二、四或六。
7.根據(jù)權利要求1所述的高效抗鎂離子的驅(qū)油方法，其特征在于所述的N，N-雙脂肪?；范谆岫垩跻蚁┟央p磺酸鹽中的R1碳數(shù)加1之和與EO加合數(shù)η的比值在 2 4之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高效抗鎂離子的驅(qū)油方法，主要解決現(xiàn)有技術中含表面活性劑的驅(qū)油劑存在高溫高鹽條件下驅(qū)油效率差、使用濃度高以及三元復合驅(qū)中堿對地層和油井帶來的腐蝕和積垢傷害的問題。本發(fā)明通過高效抗鎂離子的驅(qū)油方法，在驅(qū)油溫度30～83℃、總礦化度＞8000毫克/升、Mg2+＞200毫克/升、Ca2+＞30毫克/升的MgCl2型注入水條件下，使地下脫水原油與驅(qū)油劑接觸，將巖心中的原油充分驅(qū)替出來，其中所述的驅(qū)油劑以質(zhì)量百分比計包括以下組份(1)0.01～5.0％的N，N-雙脂肪?；范谆岫垩跻蚁┟央p磺酸鹽；(2)0.01～3.0％的聚合物；(3)92.0～99.98％的注入水；的技術方案，較好地解決了該問題，可用于油田的三次采油生產(chǎn)中。
文檔編號E21B43/22GK102373913SQ20101026184
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月23日 優(yōu)先權日2010年8月23日
發(fā)明者李應成, 沈之芹, 王輝輝, 袁明 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上海石油化工研究院