專利名稱：：一種用于三次采油提高原油采收率的驅油劑的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于石油開采
技術領域：
，涉及石油三采強化采油聚合物-表面活性劑純二元驅油體系的構建。更具體的說是一種用于三次采油提高原油采收率的二元驅油劑。
背景技術：
：傳統(tǒng)的石油開采分為這樣三個階段一次采油是靠地層壓力把原油噴到地面，采收率達原油蘊藏量15%左右；二次采油是靠人工注水維持壓力，使原油得到進一步開采，采收率約為25%左右。通過地下原油一次、二次開采后，仍有大量原油(40-60%)吸附在巖層空隙中而難以用上述兩種方法進行開采。因此，需用其他的物理化學方法將其從巖層中提取出來，這些方法稱之為三次采油或強化采油技術。隨著石油開采的不斷進行，目前，我國主要油田已進入二次采油后期高含水階段，地下原油處于不連續(xù)的分散狀態(tài)，即地下原油中含有大量水、原油不能大片連在一起，其驅油技術主要利用堿/聚合物/表面活性劑三元復合驅，提高原油采收率。堿/聚合物/表面活性劑三元驅油劑能夠大幅度提高原油采收率，但在大規(guī)模工業(yè)化應用過程中，一些問題也隨之而來。堿的使用引起多價離子沉淀、巖石礦物溶蝕，破壞油層和油井結構，嚴重損壞地層；同時，需每隔10-15天就需要清洗一次泵桶，增加采油成本；且堿的存在不僅會大幅度增加聚合物的使用量，還會大大降低聚合物粘彈性，尤其是聚合物彈性；此外，堿的使用還導致了采出液為粘度較高的W/O型乳化液，既影響了油井產(chǎn)能，又增加了破乳難度。
發(fā)明內(nèi)容為了解決堿/聚合物/表面活性劑三元驅油劑工業(yè)應用工程中存在的缺點與不足，達到增油降水效果，提高原油采收率，本發(fā)明設計了無堿低界面張力聚合物/表面活性劑二元驅油劑，充分發(fā)揮聚合物粘彈性，同時保持體系界面張力在10—3mN/m數(shù)量級。為達到上述目的本發(fā)明提供了如下的技術方案.-一種用于三次采油提高原油采收率的驅油劑(聚合物-表面活性劑純二元驅油體系配方)，其特征在于該驅油劑，由下述原料按重量百分比組成水溶性高分子聚合物0.010.3%，非離子表面活性劑0.010.2%，陰離子表面活性劑0.050.45%，兩性離子表面活性劑00.05%，添加劑0.011.5%，其余加水至100%。本發(fā)明所述的驅油劑，其中所述水溶性高分子聚合物為聚丙烯酰胺、改性聚丙烯酰胺或黃原膠中的一種。本發(fā)明所述的驅油劑，其中所述陰離子表面活性劑為烷基苯磺酸鹽、石油磺酸鹽、石油羧酸鹽、支鏈磺酸鹽、琥珀酸磺酸鹽、脂肪醇聚陽乙烯醚硫酸鹽、烷基苯基磺酸鈉、吡咯烷基酮羧酸鈉、烷基酚聚氧乙烯醚磺酸鈉、雙子表面活性劑及甲基纖維素鈉的一種或多種。本發(fā)明所述的驅油劑，其中所述非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、甲基纖維素M20、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、聚乙烯吡咯垸酮、聚乙烯醇、異辛基酚基聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇辛基苯基醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯垸基胺、山梨醇及山梨醇縮醛衍生物的一種或多種。本發(fā)明所述的驅油劑，其中所述兩性離子表面活性劑為咪唑啉型羧酸鹽、咪唑啉型磷酸鹽、磺基咪唑啉甜菜堿、羧酸甜菜堿、N-酰胺基羧酸甜菜堿及N-烷基硫代羧酸甜菜堿的一種或多種。本發(fā)明所述的驅油劑，其中水為普通清水或回注污水。本發(fā)明所述的驅油劑，其特征在于所用添加劑為碳連長度為C1-C4的低碳醇、低碳酮或低碳醚添加劑。本發(fā)明進一歩公開了驅油劑的制備方法，其特征在于按如下的方法進行.-將0.010.3%水溶性高分子聚合物，0.010.2%非離子表面活性劑，0.050.45%陰離子表面活性劑，00.05%兩性離子表面活性劑混合，添加劑0.011.5%，加入到帶有攪拌裝置的反應器中，加水至100%，攪拌下室溫反應1.52.5h，制得驅油劑。本發(fā)明的設計思路是利用具有結構互補和良好溶解性的多種締合與活性聚合物的分子間相互作用(氫鍵、庫侖力、疏水締合作用、電荷轉移作用等)形成高分子復合物，在油藏條件下，通過高分子復合降低組分聚合物鏈的自由度，增大高分子的流體力學體積，使溶液獲得高粘度；同時在多種表面活性劑協(xié)同做用下，降低體系界面張力。本發(fā)明的二元驅油劑與現(xiàn)有堿/聚合物/表面活性劑三元驅油劑技術方案相比，具有如下實質性特點1)本發(fā)明所涉及驅油劑中無堿，克服了堿降低聚合物粘彈性及堿造成堿垢破壞地層結構和卡泵洗井作業(yè)等問題，即符合環(huán)保要求，又降低了生產(chǎn)成本。該驅油體系，用于提高原油采收率的驅油體系構建?？稍跓o堿、高溫、高礦化度條件下，使油水間界面張力由原來的10mN/m數(shù)量級降至10—3mN/m數(shù)量級。2)本發(fā)明所涉及的化合物(如聚合物、表面活性劑)均為工業(yè)化生產(chǎn)的精細化學品，原料易得；此外，復配體系中所使用的水即可為普通清水，亦可為回注污水，環(huán)保效果好，還降低生產(chǎn)成本。3)本發(fā)明所述驅油劑在高溫、高礦化度條件下，經(jīng)均質巖心驅油實驗證實，可提高原油采收率30%以上。經(jīng)粘度及界面張力測定可知，復配體系在80°C、25000mg/L(Ca2++Mg2+=552mg/L)礦化度條件下，粘度達到17.1mPa/s，可與原油形成10—3mN/m超低界面張力。4)實驗證明，驅油條件下，通過主體聚合物與表面活性劑復合降低聚合物鏈的自由度，增大高分子的流體力學體積，使溶液獲得高粘度，具有較強抗鹽性能，而且，多種離子表面活性劑協(xié)同作用，有效降低了體系界面張力。例如70fC20000mg/L礦化度下，聚合物-表面活性劑二元驅油劑與堿-聚合物-表面活性劑三元驅油劑性能對比<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>具體實施例方式以下結合實施例用來幫助理解本發(fā)明，并且不用于也不應被解釋為以任何方式對所列出的權利要求中發(fā)明的限制。其中下述實例中使用的儀器和試劑如下(1)使用試劑聚丙烯酰胺、改性聚丙烯酰胺和黃原膠、石油磺酸鹽、石油羧酸鹽、十二烷基苯硫酸鈉、烷基酚聚氧乙烯醚磺酸鈉、雙子表面活性劑、烷基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇辛基苯基醚、山梨醇縮醛衍生物、咪唑啉型羧酸鹽、咪唑啉型磷酸鹽、磺基咪唑啉甜菜堿、羧酸甜菜堿、N-酰胺基羧酸甜菜堿及N-烷基硫代羧酸甜菜堿(均有市售)。(2)使用儀器TX-500C型轉滴界面張力儀、DV-II型布氏粘度計(帶有UL轉子)實施例1:將聚丙烯酰胺18.0g，十二垸基苯磺酸鈉3.0g，雙子表面活性劑2.0g，垸基酚基聚氧乙烯醚5.0g,烷基酚聚氧乙烯醚磺酸鈉10.0g，甲醇15.0g，清水10000g加入到裝有攪拌裝置的混合器中，室溫攪拌2.0h，制得驅油劑。在溫度為8(TC，礦化度25000mg/L(Ca2++Mg2+=552mg/L)，DV-II型布氏粘度計(UL接頭)在30轉/分條件，測得粘度為16.5mPa.S;使用TX-500C界面張力儀，在旋轉速度5000轉/分鐘條件下，最低界面張力為2.6x10—3mN/m。實施例2:將改性聚丙烯酰胺16.0g，羧酸甜菜堿甜菜堿2.0g，脂肪醇聚氧乙烯醚2.0g，磺基咪唑啉甜菜堿3.0g，垸基酚聚氧乙烯醚磺酸鈉6.0g,乙醇13.0g，清水10000g(或回注污水)加入到裝有攪拌裝置的混合器中，室溫攪拌2.5h。制得驅油劑。在溫度為80。C，礦化度25000mg/L(Ca2++Mg2+=552mg/L)，DV-II型布氏粘度計(UL接頭)在30轉/分條件，測得粘度為17.5mPa.S;使用TX-500C界面張力儀，在旋轉速度5000轉/分鐘條件下，最低界面張力為3.1x10—3mN/m。實施例3:將黃原膠15.0g，十二烷基苯磺酸鈉3.0g,石油羧酸鹽6.0g，羧酸甜菜堿1.5g，磺基咪唑啉甜菜堿2.Og,甲醇16.Og，清水10000g加入到裝有攪拌裝置的混合器中，室溫攪拌2.5h。制得驅油劑。在溫度為80。C，礦化度25000mg/L(Ca2++Mg2+=552mg/L)，DV-II型布氏粘度計(UL接頭)在30轉/分條件，測得粘度為12.5mPa.S;使用TX-500C界面張力儀，在旋轉速度5000轉/分鐘條件下，最低界面張力為5.0x10—3mN/m。實施例4:將改性聚丙烯酰胺17.0g,十二垸基磺酸鈉3.0g，石油磺酸鹽15.2g，烷基酚聚氧乙烯醚3.Og,清水10000g加入到裝有攪拌裝置的混合器中，異丙醇12.Og，室溫攪拌2h。制得驅油劑。在溫度為80°C，礦化度25000mg/L(Ca2++Mg2+=552mg/L)，DV-II型布氏粘度計(UL接頭)在30轉/分條件，測得粘度為13.0mPa.S;使用TX-500C界面張力儀，在旋轉速度5000轉/分鐘條件下，最低界面張力為5.6xlO—3mN/m。實施例5:將黃原膠15.Og,十二垸基磺酸鈉3.Og，石油磺酸鹽15.2g，烷基酚聚氧乙烯醚2.8g，清水10000g加入到裝有攪拌裝置的混合器中，異丙醇12.0g，室溫攪拌1.5h。制得驅油劑。在溫度為80°C，礦化度25000mg/L(Ca2++Mg2+=552mg/L)，DV-II型布氏粘度計(UL接頭)在30轉/分條件，測得粘度為15.0mPa.S;使用TX-500C界面張力儀，在旋轉速度5000轉/分鐘條件下，最低界面張力為2.3x10—3mN/m。實施例6:將黃原膠16.Og，石油磺酸鹽15.Og，垸基酚聚氧乙烯醚3.Og，聚乙二醇辛基苯基醚3.Og,清水lOOOOg加入到裝有攪拌裝置的混合器中，丙酮1.Og，室溫攪拌2.5h。制得驅油劑。8在溫度為80°C，礦化度25000mg/L(Ca2++Mg2+=552mg/L)，DV-II型布氏粘度計(UL接頭)在30轉/分條件，測得粘度為n.OmPa.S;使用TX-500C界面張力儀，在旋轉速度5000轉/分鐘條件下，最低界面張力為3.1xl(T3mN/m。實施例7:將改性聚丙烯酰胺17.0g，垸基酚聚氧乙烯醚磺酸鈉2.0g，石油磺酸鹽12.0g,脂肪酸聚氧乙烯醚5.Og,清水lOOOOg加入到裝有攪拌裝置的混合器中，乙二醇11.0g，室溫攪拌2.5h。制得驅油劑。在溫度為80。C，礦化度25000mg/L(Ca2++Mg2+=552mg/L)，DV-II型布氏粘度計(UL接頭)在30轉/分條件，測得粘度為H.OmPa.S;使用TX-500C界面張力儀，在旋轉速度5000轉/分鐘條件下，最低界面張力為2.7Xl(T3mN/m。實施例8:將改性聚丙烯酰胺17.0g，烷基酚聚氧乙烯醚磺酸鈉2.0g，石油磺酸鹽12.0g，脂肪酸聚氧乙烯醚硫酸鹽5.0g，脂肪醇聚氧乙烯醚4.0g，聚乙二醇辛基苯基醚l.Og，清水IOOOOg加入到裝有攪拌裝置的混合器中，丁醇11.0g，室溫攪拌2.5h。制得驅油劑。在溫度為80°C，礦化度25000mg/L(Ca2++Mg2+=552mg/L)，DV-II型布氏粘度計(UL接頭)在30轉/分條件，測得粘度為19.0mPa.S;使用TX-500C界面張力儀，在旋轉速度5000轉/分鐘條件下，最低界面張力為1.5x10—3mN/m。實施例9:將改性聚丙烯酰胺9.0g，羧酸甜菜堿甜菜堿4.0g，脂肪醇聚氧乙烯醚1.5g，磺基咪唑啉甜菜堿l.Og，聚乙烯吡咯烷酮2.0g，石油磺酸鹽17.0g，乙醇13.0g，回注污水10000g，加入到裝有攪拌裝置的混合器中，室溫攪拌1.5h。制得驅油劑。在溫度為80。C，礦化度25000mg/L(Ca2++Mg2+=552mg/L)，DV-II型布氏粘度計(UL接頭)在30轉/分條件，測得粘度為12.5mPa.S;使用TX-500C界面張力儀，在旋轉速度5000轉/分鐘條件下，最低界面張力為6.5xl(T3mN/m。實施例10:將聚丙烯酰胺15.0g，(羧酸甜菜堿甜菜堿+N-酰胺基羧酸甜菜堿)4.0g，脂肪醇聚氧乙烯醚1.5g，烷基酚聚氧乙烯醚1.5g，垸基酚聚氧乙烯醚磺酸鈉2.0g，石油磺酸鹽14.0g，乙二醇13.0g，回注污水10000g加入到裝有攪拌裝置的混合器中，室溫攪拌L5h。制得驅油劑。在溫度為80。C，礦化度250O0mg/L(Ca2++Mg2+=552mg/L)，DV-II型布氏粘度計(UL接頭)在30轉/分條件，測得粘度為18.0mPa.S;使用TX-500C界面張力儀，在旋轉速度5000轉/分鐘條件下，最低界面張力為2.0xlO—3mN/m。權利要求1、一種用于三次采油提高原油采收率的驅油劑，其特征在于該驅油劑由下述原料按重量百分比組成水溶性高分子聚合物0.01～0.3％，非離子表面活性劑0.01～0.2％，陰離子表面活性劑0.05～0.45％，兩性離子表面活性劑0～0.05％，添加劑0.01～1.5％，其余加水至100％。2、權利要求1所述的驅油劑聚丙烯酰胺或黃原膠中的一種。3、權利要求1所述的驅油劑磺酸鹽、石油羧酸鹽、支鏈磺酸鹽其中所述水溶性高分子聚合物為聚丙烯酰胺、改性其中所述陰離子表面活性劑為烷基苯磺酸鹽、石油琥珀酸磺酸鹽、脂肪醇聚陽乙烯醚硫酸鹽、烷基苯磺酸鈉、吡咯烷基酮羧酸鈉、烷基酚聚氧乙烯醚磺酸鈉、雙子表面活性劑及甲基纖維素鈉的一種或多種。4、權利要求1所述的驅油劑，其中所述非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、甲基纖維素M20、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、異辛基酚基聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇辛基苯基醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基胺、山梨醇及山梨醇縮醛衍生物的一種或多種。5、權利要求l所述的驅油劑，其中所述兩性離子表面活性劑為咪唑啉型羧酸鹽、咪唑啉型磷酸鹽、磺基咪唑啉甜菜堿、羧酸甜菜堿、N-酰胺基羧酸甜菜堿及N-烷基硫代羧酸甜菜堿的一種或多種。6、權利要求l所述的驅油劑，其中水為普通清水或回注污水。7、權利要求l所述的驅油劑，其中所述的添加劑為碳連長度C1-C4的低碳醇、低碳酮或低碳醚。8、一種制備權利要求1所述驅油劑的方法，其特征在于按如下的方法進行將0.010.3%水溶性高分子聚合物，0.010.2%非離子表面活性劑，0.050.45%陰離子表面活性劑，00.05%兩性離子表面活性劑混合，添加劑O.011.5%，加入到帶有攪拌裝置的反應器中，加水至100%，攪拌下室溫反應1.52.5h，制得驅油劑。全文摘要本發(fā)明涉及一種用于三次采油提高原油采收率的驅油劑及其制備方法，屬于油田強化采油
技術領域：
。本發(fā)明所用表面活性劑構成成分及其質量含量百分比分別為水溶性高分子聚合物0.01～0.3％，非離子類表面活性劑0-20％；陰離子表面活性劑5-65％；兩性表面活性劑0-5％；添加劑0.01～1.5％，其余加水至100％。該驅油劑與所用聚合物是基于具有結構互補和良好配伍性的多種締合及分子間弱相互作用得到的新型強化驅油體系。該體系具有抗高溫、抗鹽、較高粘度及超低界面張力等性能，且體系符合環(huán)保要求，用于聚驅后油田可明顯提高原油采收率。文檔編號C09K8/588GK101665685SQ20091007042公開日2010年3月10日申請日期2009年9月14日優(yōu)先權日2009年9月14日發(fā)明者凱劉,娟王申請人:天津師范大學