耐溫耐鹽凍膠分散體氮?dú)馀菽瓘?fù)合調(diào)驅(qū)體系及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于油田化學(xué)領(lǐng)域，具體地，涉及一種高溫高鹽油藏深部調(diào)驅(qū)用的酚醛樹 脂凍膠分散體氮?dú)馀菽瓘?fù)合調(diào)驅(qū)體系及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著常規(guī)油藏的進(jìn)一步勘探開發(fā)，油層越來(lái)越深，油藏溫度、礦化度也越來(lái)越高， 高溫（>80°C )、高鹽（>2.0X104mg/L)油藏在華北油田、大港油田、中原油田、塔里木油田等 油田都存在較大儲(chǔ)量，但這些油田已進(jìn)入高含水、高采出程度的"雙高"階段，水驅(qū)低效或無(wú) 效循環(huán)，導(dǎo)致地層中殘留的大量剩余油無(wú)法動(dòng)用。因此如何提高剩余油的深部挖潛是維持 尚溫尚鹽油減增廣穩(wěn)廣的關(guān)鍵。常規(guī)調(diào)控措施能力有限，株部調(diào)驅(qū)技術(shù)成為中尚含水油減 進(jìn)一步挖潛剩余油的關(guān)鍵技術(shù)。近年來(lái)針對(duì)中低溫（<80°C)、中低鹽（〈2. 0X104mg/L)油 藏的深部調(diào)驅(qū)技術(shù)發(fā)展較快，并得到現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。但對(duì)于高溫高鹽苛刻油藏條件下的深部調(diào) 驅(qū)技術(shù)發(fā)展較慢，限制了高溫高鹽油藏剩余油的進(jìn)一步挖潛。
[0003] 近年來(lái)，泡沫以其視粘度高，降低油水界面張力，遇油消泡、遇水穩(wěn)定的強(qiáng)選擇性 等優(yōu)點(diǎn)在油田礦場(chǎng)得到推廣應(yīng)用。CN102399548A公開了一種復(fù)合泡沫驅(qū)油用起泡劑，該 復(fù)合泡沫驅(qū)油用起泡劑由羥磺基甜菜堿、十二醇和余量的水組成，能夠耐溫50°C。但單 一泡沫驅(qū)油體系在礦場(chǎng)使用過(guò)程中存在穩(wěn)定性差、封堵能力差等缺點(diǎn)限制其進(jìn)一步發(fā)展。 CN101314710A公開了一種聚合物強(qiáng)化泡沫，該聚合物強(qiáng)化泡沫由功能聚合物、發(fā)泡劑和余 量的水組成。CN102516974A公開了一種適用于油田深部調(diào)剖的凝膠強(qiáng)化泡沫調(diào)剖劑，該強(qiáng) 化泡沫調(diào)剖劑由表面活性劑、聚合物、交聯(lián)劑、穩(wěn)定劑、無(wú)機(jī)鹽和余量的水組成，該泡沫調(diào)剖 劑適用于40~70°C的油藏條件。但聚合物受溫度和礦化度的影響較大，存在熱降解和鹽敏 效應(yīng)以及化學(xué)降解和剪切降解的問題，穩(wěn)定性較差，粘度保留率低；以凝膠為外相的泡沫體 系，凝膠成膠液在注入地層過(guò)程中受注入設(shè)備和地層孔隙剪切及地層理化性質(zhì)影響較大， 影響成膠性能，進(jìn)而影響凝膠泡沫體系的穩(wěn)定性。CN102746841A公開了一種油田用添加納 米顆粒的復(fù)合泡沫體系，該體系由陰離子表面活性劑、改性二氧化硅納米顆粒、反離子鹽和 余量的水組成，適用于溫度不超過(guò)80°C的油藏條件，由于穩(wěn)泡體系為改性二氧化硅無(wú)機(jī)顆 粒，體系無(wú)粘度，僅通過(guò)吸附在泡沫液膜表面穩(wěn)定泡沫，穩(wěn)泡能力有限；另外受高溫高鹽及 油藏流體的影響，改性二氧化硅無(wú)機(jī)顆粒表面性質(zhì)易發(fā)生改變，影響穩(wěn)泡效果。
[0004] 因此，為了最大限度提高高溫高鹽油藏的原油采收率，需要開發(fā)一種新的泡沫復(fù) 合調(diào)驅(qū)體系，研發(fā)一種具有粘度的納米級(jí)或微米級(jí)別凍膠分散體有機(jī)顆粒穩(wěn)泡體系，使得 泡沫復(fù)合調(diào)驅(qū)體系具有較高的穩(wěn)定性，擴(kuò)大波及體積和提高驅(qū)油效率的作用，同時(shí)復(fù)合泡 沫體系消泡后，依靠?jī)瞿z分散體顆粒的聚集膨脹性能對(duì)高滲流通道產(chǎn)生有效封堵，使后續(xù) 注入壓力保持較高的水平，進(jìn)而滿足高溫高鹽苛刻油藏條件下剩余油的進(jìn)一步挖潛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種能夠適應(yīng)高溫高鹽油藏的酚醛樹脂凍膠分 散體氮?dú)馀菽瓘?fù)合調(diào)驅(qū)體系，利用凍膠分散體與表面活性劑的協(xié)同效應(yīng)，增加泡沫的起泡 能力和穩(wěn)定性，最大限度的提高泡沫復(fù)合調(diào)驅(qū)體系的波及體積和洗油效率。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述方案：
[0007] 耐溫耐鹽凍膠分散體氮?dú)馀菽瓘?fù)合調(diào)驅(qū)體系，包括：氣相和液相，氣相是氮?dú)?，?相是起泡劑、穩(wěn)泡劑和配液水；氣相與液相的氣液比控制在3~5 :1 ;起泡劑在液相總質(zhì)量 中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為〇. 1%~〇. 4%，穩(wěn)泡劑在液相總質(zhì)量中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 05%~0. 15%，液 相中余量為配液水，各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為100%。
[0008] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0009] (1)、采用的納米級(jí)或微米級(jí)凍膠分散體與甜菜堿兩性表面活性劑具有良好的起 泡與穩(wěn)泡協(xié)同效應(yīng)，當(dāng)加入納米級(jí)或微米級(jí)凍膠分散體后，泡沫起泡體積增加1. 5~2. 6 倍，半衰期延長(zhǎng)1.3~2. 3倍；
[0010] (2)、耐溫耐鹽凍膠分散體氮?dú)馀菽瓘?fù)合調(diào)驅(qū)體系能夠適用于高溫高鹽油藏，能夠 耐溫130°C、耐總礦化度17X 104mg/L、耐媽離子1.0 X 104mg/L、耐鎂離子1.0 X 104mg/L ;
[0011] (3)、耐溫耐鹽凍膠分散體氮?dú)馀菽瓘?fù)合調(diào)驅(qū)體系的甜菜堿兩性表面活性劑起泡 劑在高溫高鹽條件下仍具有較高的界面活性，可使油水界面張力降低到10_2mN/m數(shù)量級(jí)， 顯著提高驅(qū)油劑的洗油效率；
[0012] (4)、凍膠分散體具有穩(wěn)泡的作用，當(dāng)泡沫遇油消泡后，凍膠分散體顆粒在油藏溫 度（60~130°C )老化后產(chǎn)生聚集膨脹，仍能夠?qū)Ω邼B流通道產(chǎn)生有效封堵，使后續(xù)注入壓 力保持較高的水平，具有較好的流度控制能力，能夠顯著提高后續(xù)流體的波及體積；
[0013] (5)、氣源為氮?dú)?，具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，且不改變液相體系的pH值，能夠最大限度 保持體系的穩(wěn)定性；
[0014] (6)、制備方法簡(jiǎn)單，能夠最大限度的提高調(diào)驅(qū)效果。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 耐溫耐鹽凍膠分散體氮?dú)馀菽瓘?fù)合調(diào)驅(qū)體系，包括：氣相和液相，氣相是氮?dú)?，?相是起泡劑、穩(wěn)泡劑和配液水；其中：氣相與液相的氣液比控制在（3~5) :1，氣液比為氮 氣體積與液相體積的比值；
[0016] 起泡劑在液相總質(zhì)量中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 1%~0. 4%;穩(wěn)泡劑在液相總質(zhì)量中的質(zhì) 量分?jǐn)?shù)為〇. 05 %~0. 15% ;液相中余量為配液水，各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為100% ;
[0017] 起泡劑為甜菜堿型兩性表面活性劑，其結(jié)構(gòu)式為：
[0018]
[0019] 式中，η為亞甲基團(tuán)的加合數(shù)，n= 11~17,為整數(shù);M為金屬離子。甜菜堿型兩 性表面活性劑起泡劑具有較好的起泡性能，能有效改善滲流剖面，同時(shí)又具有降低油水界 面張力的能力，利于剩余油從巖層表面剝離，提高復(fù)合調(diào)驅(qū)體系的驅(qū)油效率。
[0020] 穩(wěn)泡劑為酚醛樹脂凍膠分散體，所述的酚醛樹脂凍膠分散體為納米級(jí)或微米級(jí)。 酚醛樹脂凍膠分散體由整體凍膠通過(guò)機(jī)械剪切制得，粒徑在600nm~3. 3 μ m之間。
[0021] 所述的配液水為清水或經(jīng)過(guò)處理的油田回注污水。
[0022] 氣源為氮?dú)?，氮?dú)饩哂休^強(qiáng)的穩(wěn)定性，且不改變液相體系的pH值，氣液比（氮?dú)怏w 積與液相體積比）控制在（3~5) : 1范圍內(nèi)。
[0023] 上述耐溫耐鹽凍膠分散體氮?dú)馀菽瓘?fù)合調(diào)驅(qū)體系的制備方法：室溫下 (20±5°C )，在配液水中先加入穩(wěn)泡劑，攪拌5分鐘待其均勻分散；然后再加入起泡劑，攪拌 5分鐘待其充分溶解；液相中使凍膠分散體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 05%~0. 15%，起泡劑的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為0.1%~0.4%，然后將氮?dú)獍凑諝庖罕龋?~5) : 1經(jīng)發(fā)泡裝置通入液相中，從而 得到耐溫耐鹽凍膠分散體氮?dú)馀菽瓘?fù)合調(diào)驅(qū)體系。
[0024] 上述的酚醛樹脂凍膠分散體的制備方法：室溫下（20±5°C )，在配液清水中先加 入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為〇. 2%~0. 4%聚合物，攪拌熟化，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 6%~1. 5%的酚醛樹 脂預(yù)縮聚體交聯(lián)劑，攪拌5分鐘待其充分?jǐn)嚢杈鶆颍?0°C保持24~72小時(shí)，待其靜態(tài)成凍 形成整體凍膠；然后將整體凍膠置入膠體磨中，調(diào)整轉(zhuǎn)速2500~3000rpm，剪切3~15分 鐘，得納米級(jí)~微米級(jí)別酚醛樹脂凍膠分散體。制備凍膠分散體所優(yōu)選的聚合物為非離子 型聚合物，分子量在800X IO4~1200XlO 4g/mol之間，水解度在3%~8%之間；優(yōu)選的交 聯(lián)劑為酚醛樹脂預(yù)縮聚體交聯(lián)劑，工業(yè)級(jí)，有效含量50%。通過(guò)加入凍膠分散體，利用凍膠 分散體系的粘度和顆粒吸附特點(diǎn)，提高泡沫體系的穩(wěn)定性。當(dāng)泡沫體系消泡后，通過(guò)凍膠分 散體自身的聚集膨脹實(shí)現(xiàn)對(duì)高滲流通道的封堵，擴(kuò)大后續(xù)流體的波及體積，增強(qiáng)復(fù)合調(diào)驅(qū) 體系的流度控制能力。
[0025] 實(shí)施例一
[0026] 耐溫耐鹽凍膠分散體氮?dú)馀菽瓘?fù)合調(diào)驅(qū)體系，包括：氣相和液相，氣相是氮?dú)?，?相是起泡劑、穩(wěn)泡劑和配液水，其中：氣相與液相的氣液比控制在3:1，氣液比為氮?dú)怏w積 與液相體積的比值。
[0027] 液相包括：甜菜堿型兩性表面活性劑起泡劑在液相總質(zhì)量中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 3% ; 酚醛樹脂凍膠分散體穩(wěn)泡劑在液相總質(zhì)量中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為〇. 1% ;余量為配液水在液相總 質(zhì)量中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99. 6 %，各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為100 %。
[0028] 酚醛樹脂凍膠分散體