本發(fā)明涉及稠油開采技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種用于稠油油藏水驅(qū)之后轉(zhuǎn)蒸汽驅(qū)或蒸汽吞吐提高原油采收率的發(fā)泡劑體系。

背景技術(shù)：

稠油亦稱重質(zhì)原油或高粘原油，具有比重大、粘度高的特點(diǎn)，給開采、輸送帶來一系列問題。對(duì)于稠油開采，泡沫驅(qū)是一種提高稠油采收率既經(jīng)濟(jì)又高效的采油技術(shù)。在驅(qū)油的過程中，常用的非凝性氣體有二氧化碳、氮?dú)?、空氣、煙道氣，?dāng)非凝性氣體與原油接觸之后，可形成混相狀態(tài)，能夠以非常高的采收率驅(qū)替原油。然而，蒸汽驅(qū)過程當(dāng)中，由于蒸汽汽(氣)體本身的粘度低，流動(dòng)性強(qiáng)，大部分沿著大孔道部位竄流，導(dǎo)致粘性指進(jìn)嚴(yán)重，蒸汽無效竄流，使得整個(gè)儲(chǔ)層中的蒸汽不能夠很好的利用，浪費(fèi)大量的資源，同時(shí)，非均質(zhì)性差的儲(chǔ)層帶來不良影響會(huì)更加嚴(yán)重，造成波及效率低下。采用化學(xué)驅(qū)油，如表面活性劑驅(qū)油和聚合物驅(qū)油的過程當(dāng)中也會(huì)出現(xiàn)多方面的問題：表面活性劑驅(qū)油時(shí)，采用的是形成油包水和水包油兩種類型乳液，進(jìn)而包裹、攜帶運(yùn)輸，這要求較大體積量的表面活性劑，是不經(jīng)濟(jì)的一種開采方式；使用聚合物驅(qū)油的過程當(dāng)中，聚合物通過提高驅(qū)替液的粘度來降低驅(qū)替液和原油的流速，這有利于提高波及效率和原油采收率，然而，在稠油油藏中，原油粘度高，就需要大量的聚合物來增加波及效率，同時(shí)，聚合物還不能夠很好的通過油層中的低滲透帶，因此，采用化學(xué)驅(qū)開采稠油油藏也是一種不經(jīng)濟(jì)的方法。

泡沫之所以能夠提高原油采收率是因?yàn)榕菽ㄟ^束縛氣體或者阻隔通道來降低氣體的流動(dòng)性。泡沫是氣體分散在液體中形成的相態(tài)，在多孔介質(zhì)中流動(dòng)的過程當(dāng)中，存在著賈敏效應(yīng)，使得泡沫在經(jīng)過儲(chǔ)層內(nèi)的孔道的時(shí)候，引起一定的阻力作用，同時(shí)，泡沫對(duì)孔道有著堵大不堵小的特點(diǎn)，隨著泡沫的積累和賈敏效應(yīng)的疊加，把儲(chǔ)層的蒸汽封在一定的通道內(nèi)，有效的降低蒸汽的竄流。泡沫在多孔介質(zhì)中是兩相態(tài)流體系統(tǒng)，因此，在氣體流經(jīng)的通道會(huì)存在大量的液膜把通道隔開，這些液膜都在表面吸有表面活性劑，經(jīng)降低界面張力而形成的。然而，這些結(jié)構(gòu)在高礦化度和高溫地層中具有不穩(wěn)定性，容易破裂；導(dǎo)致泡沫不穩(wěn)定的原因還有其他的一些因素，像巖石表面和原油的吸收、泡沫液膜的雙電層排斥力、液膜水分流失、毛細(xì)管吸力、泡沫表面彈性、空間位阻和液膜表觀粘度等，會(huì)直接或者間接造成發(fā)泡劑有效濃度低、泡沫抗壓能力弱等，引起泡沫總體積降低，起不到封堵大孔道的目的。

目前，對(duì)發(fā)泡劑影響挑戰(zhàn)最大的是發(fā)泡劑的耐鹽耐高溫能力。在復(fù)配的泡沫體系當(dāng)中加入納米顆粒固泡劑可以延長(zhǎng)泡沫的半衰期，提高泡沫的穩(wěn)定性能。納米顆粒能夠吸附在液膜上在液膜內(nèi)部進(jìn)行排列，形成層狀納米顆粒陣列，從整個(gè)氣泡得結(jié)構(gòu)來看，可視為其骨架，為整個(gè)氣泡提供支撐(有一定得固泡作用)，有效地降低氣泡得聚并和歧化速度，延長(zhǎng)泡沫的半衰期，控制泡沫體積的下降速率；同時(shí)，氣泡液膜也會(huì)經(jīng)納米顆粒的橋聯(lián)作用，賈敏效應(yīng)得到增強(qiáng)，大大提高了泡沫在多孔介質(zhì)中的穩(wěn)定性。成功的利用泡沫提高原油采收率最基本的要求是泡沫在地層條件下的穩(wěn)定性。在地層條件下，泡沫接觸的是孔隙通道和油滴，因此，泡沫要具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，尤其，要有耐高溫和耐壓的特點(diǎn)。在加入了納米顆粒的泡沫體系中，能夠影響納米顆粒與表面活性劑體系協(xié)同增效作用的因素有顆粒的尺寸、形貌、濃度和疏水性，顆粒的疏水性是泡沫穩(wěn)定機(jī)理的主要影響因素。研究一種用于稠油油藏?zé)岵傻哪蜏啬望}發(fā)泡劑體系是本領(lǐng)域致力研究解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)發(fā)泡劑及發(fā)泡體系在高溫和高鹽條件下所遇到的問題，本發(fā)明提供一種用于稠油油藏?zé)岵傻哪蜏啬望}發(fā)泡劑體系，適合在稠油油藏高溫高鹽高礦化度條件下使用，形成的泡沫能夠抗溫耐鹽，可有效封堵汽竄，提高波及效率，提高原油采收率。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種用于稠油油藏?zé)岵傻哪蜏啬望}發(fā)泡劑體系，其特征是包含發(fā)泡劑主劑、穩(wěn)泡劑、固泡劑、泡沫促進(jìn)劑、堿性物質(zhì)、無機(jī)鹽、溶劑。

進(jìn)一步的，所述的發(fā)泡劑主劑為包括陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑的一種或幾種。

進(jìn)一步的，所述溶劑為蒸餾水。

進(jìn)一步的，所述陰離子表面活性劑為包含內(nèi)烯烴磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽、羥基烷基磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、烷基甘油醚磺酸鹽的一種或幾種。

進(jìn)一步的，非離子表面活性劑為包含脂肪酸烷醇酰胺雙聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、山梨醇酐單油酸酯、聚乙二醇雙月桂酸酯、月桂酰胺丙基氧化胺、烷基糖苷(APG)的一種或幾種。

進(jìn)一步的，所述的穩(wěn)泡劑為包含高粘羧甲基纖維素、聚乙烯醇、脂肪酸乙醇酰胺、椰子油酸、水解聚丙烯酰胺的一種或幾種。

進(jìn)一步的，所述的固泡劑為包含納米Fe₂O₃、納米Fe₃O₄、納米Al₂O₃、納米ZnO、納米ZrO₂、納米CuO、納米TiO₂、納米SiO₂、胺改性的鋰皂石納米顆粒、胺改性的粉煤灰納米顆粒、胺改性的磷灰石納米顆粒中的一種或幾種。固泡劑可以吸附在氣/液接觸面上構(gòu)成一層保護(hù)膜，在泡沫的邊界地帶也會(huì)存在固泡劑，這可以起到很好的橋聯(lián)作用，提高泡沫的賈敏效應(yīng)，同時(shí)還具有良好的熱過度特性，在穩(wěn)泡方面也會(huì)起到一定的作用。

進(jìn)一步的，所述的泡沫促進(jìn)劑為包含三甲銨乙內(nèi)酯、月桂醇、甲基咪唑、椰油酸單乙醇酰胺、三乙醇胺中的一種或幾種。所述的泡沫促進(jìn)劑能促進(jìn)高溫發(fā)泡劑的發(fā)泡能力，特別適用于凝析水或礦化度低的地層水中加入。

進(jìn)一步的，所述堿性物質(zhì)為包含氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、硼酸鈉、碳酸銨、碳酸二銨、尿素的一種或者幾種。加入堿性物質(zhì)之后，會(huì)降低溶液的界面張力；同時(shí)，堿與儲(chǔ)層內(nèi)原油的某些特可以形成穩(wěn)定的泡沫定物質(zhì)進(jìn)行作用，產(chǎn)生類似于脂肪酸鹽(肥皂的主要物質(zhì))的分子結(jié)構(gòu)，提高泡沫的半衰期時(shí)間，加強(qiáng)整體泡沫的性能。

進(jìn)一步的，所述無機(jī)鹽為包含氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂、硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸鈣、硫酸鎂中的一種或幾種。發(fā)泡體系中適當(dāng)?shù)募尤霟o機(jī)鹽可以增加溶液的稠度，改變混合溶液的整體電性，提高泡沫的穩(wěn)定性。

進(jìn)一步的，所述陰離子表面活性劑為主鏈碳的數(shù)目為C16-C20或C21-C24內(nèi)烯烴磺酸鹽。內(nèi)烯烴磺酸鹽有著較好的溶解性，熱穩(wěn)定性好和發(fā)泡能力強(qiáng)，特別適用于熱采高溫油藏。

進(jìn)一步的，所述的發(fā)泡劑主劑為包括內(nèi)烯烴磺酸鹽和非離子表面活性劑的混合物。實(shí)驗(yàn)表明，非離子表面活性劑與內(nèi)烯烴磺酸鹽混合使用，具有良好的協(xié)同增效作用，兩種不同類型的泡沫混合后，提高了吸附密度，增強(qiáng)鄰近不同類型泡沫的分子間作用，表面薄膜機(jī)械強(qiáng)度增加，泡沫不易破裂，壽命時(shí)間延長(zhǎng)，優(yōu)于單純的陰離子表面活性劑起泡體系。

進(jìn)一步的，所述的非離子表面活性劑在發(fā)泡劑體系中所占的質(zhì)量百分比例為0.01～1.0％、所述陰離子表面活性劑質(zhì)量百分比例為0.01～5％、所述穩(wěn)泡劑所占的質(zhì)量百分比例為0.01～5％、所述固泡劑所占的質(zhì)量百分比例為0.01～5％、所述泡沫促進(jìn)劑所占的質(zhì)量百分比例為0.01～3％、所述堿性物質(zhì)所占的質(zhì)量百分比例為0.01～3％、所述的無機(jī)鹽在所占的質(zhì)量百分比例為0.01～3％。

與傳統(tǒng)發(fā)泡劑相比，本發(fā)明有益效果主要有：(1)本發(fā)泡體系能夠耐溫350℃，具有良好的熱穩(wěn)定性，同時(shí)有較好的發(fā)泡性能，優(yōu)于傳統(tǒng)的發(fā)泡劑；(2)本發(fā)泡劑體系中主發(fā)泡劑低于臨界膠束濃度，而且能夠產(chǎn)生更多的泡沫，同時(shí)，泡沫的表觀粘度大幅度增加，節(jié)約了成本費(fèi)用，又提高了泡沫的性能；(3)本體系發(fā)泡主劑有較好的溶解性，對(duì)地層傷害小，是一種環(huán)境友好性產(chǎn)品。

附圖說明

圖1為本發(fā)明讓所產(chǎn)生的泡沫局部形貌圖。

具體實(shí)施方式

為了更直觀更清楚地描述本發(fā)明技術(shù)方案，以及幫助理解本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的貢獻(xiàn)之處，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地說明。

實(shí)施例1

稠油熱采油藏耐溫耐鹽發(fā)泡劑體系，使用的溶劑是蒸餾水，然后加入一定量的發(fā)泡劑主劑、穩(wěn)泡劑、固泡劑、泡沫促進(jìn)劑、堿性物質(zhì)和無機(jī)鹽，接著用磁力攪拌器持續(xù)攪拌混合液體1.5h，然后用超聲波振蕩儀振蕩，使得發(fā)泡劑主劑、穩(wěn)泡劑、泡沫促進(jìn)劑能夠均勻的附著在固體顆粒的周圍。發(fā)泡劑體系組成見表1。

表1稠油熱采油藏耐溫耐鹽發(fā)泡劑體系組成

將制備好的耐溫耐鹽發(fā)泡劑體系溶液，放入高溫高壓反應(yīng)釜中，在300℃下老化48h，評(píng)價(jià)高溫老化后起泡劑的發(fā)泡性能變化，就可以判定泡沫劑的分解與否，從而確定其熱穩(wěn)定性能的好壞。

采用Waring blender評(píng)價(jià)泡沫的起泡能力和穩(wěn)定性能。老化前泡沫的半衰期時(shí)間是100min，泡沫的起泡體積為150mL，泡沫的綜合指數(shù)(FCI)為11250mL·min，經(jīng)過48h老化后，耐溫耐鹽發(fā)泡劑體系的半衰期時(shí)間是90min，泡沫的起泡體積為135mL，泡沫的綜合指數(shù)(FCI)為9112.5mL·min。老化前后結(jié)果表明，盡管發(fā)泡劑體系的半衰期及起始發(fā)泡量有所降低，但發(fā)泡劑體系老化前后的發(fā)泡性能、穩(wěn)定性很接近，說明發(fā)泡劑體系的泡沫穩(wěn)定性較好。

實(shí)施例2

按照上述實(shí)例1中的步驟，制備發(fā)泡劑體系組成，采用電鏡掃描，觀察其微觀形貌。由附圖1可看到泡沫的局部結(jié)構(gòu)圖，所產(chǎn)生的泡沫大小適中，結(jié)構(gòu)均勻。

實(shí)施例3

按照上述實(shí)例1中的步驟，制備發(fā)泡劑體系。利用為一維單管模型對(duì)耐溫耐鹽發(fā)泡劑體系進(jìn)行性能評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)裝置為一維單管模型，填砂模型長(zhǎng)50.0cm，直徑2.54cm。巖心中裝填石英砂，單管水平放置于恒溫烘箱內(nèi)，首先將巖心飽和水，測(cè)巖心水相滲透率，然后按一定的氣液比同時(shí)向巖心中注入水和氣。當(dāng)巖心兩端的壓差達(dá)到平穩(wěn)時(shí)，記錄此時(shí)巖心兩端的壓差作為基礎(chǔ)壓差，實(shí)驗(yàn)溫度為300℃，注入速度3.0mL/min，注入氣液比定為1:1，回壓8.2MPa，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2耐溫耐鹽泡沫劑體系濃度對(duì)阻力因子的影響

可見，隨著驅(qū)油劑濃度的升高，阻力因子逐漸增加，當(dāng)發(fā)泡劑體系質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于5％阻力因子可以達(dá)到16以上，具有非常好的高溫封堵性能。發(fā)泡劑體系可以滿足蒸汽驅(qū)熱采油藏過程中防止蒸汽超覆和汽竄，達(dá)到有效調(diào)整吸氣剖面的目的。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)其構(gòu)思作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均落入本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。