一種有機復(fù)合堿三元復(fù)合驅(qū)油劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種有機復(fù)合堿三元復(fù)合驅(qū)油劑及其制備方法，屬于石油工業(yè)化學(xué)驅(qū) 油領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 三元復(fù)合驅(qū)油劑主要包含表面活性劑、聚合物以及堿等組成部分。復(fù)合驅(qū)油技術(shù) 發(fā)揮了三元復(fù)合驅(qū)各組分之間協(xié)同效應(yīng)，除能擴大波及體積，還能大幅度提高驅(qū)油效率，降 低油藏中剩余油量，提高原油采油率18%左右。
[0003] 三元復(fù)合驅(qū)油體系使用大約0. 3%的表面活性劑，聚合物濃度和聚合物驅(qū)基本等 量，通常還要加入一定濃度的無機堿。在烷基苯磺酸鹽和石油磺酸鹽組成復(fù)合驅(qū)體系中，加 入強堿或中強堿組成三元復(fù)合體系與原油界面容易達到超低界面張力。堿在三元復(fù)合驅(qū)中 的作用：首先是原油中酸性組分（弱酸，質(zhì)子酸，電子酸）反應(yīng)生成皂類復(fù)合物，這些復(fù)合物 和加入的表面活性劑在油水界面吸附后，可進一步降低界面張力，同時油水界面在較寬含 鹽度條件下達到超低界面張力，更有利于提高微觀驅(qū)油效率；其次是堿可以改變巖石表面 電性，使表面負電性更強，減低陰離子表面活性劑在油層吸附滯留；第三是通過調(diào)節(jié)堿的濃 度，改變?nèi)芤褐须x子強度，從而影響表面活性劑在兩油水相上的分配和界面上的吸附，使界 面張力降到最低。因此，堿在三元復(fù)合驅(qū)中占主導(dǎo)作用。
[0004] 在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下問題：現(xiàn)有三元 復(fù)合驅(qū)油劑中所用的堿為無機強堿，強堿與油層巖石作用產(chǎn)生嚴(yán)重結(jié)垢和油層損害現(xiàn)象； 強堿與油層巖石生成的垢會沉積在井底和螺桿泵上，造成卡泵；此外，使用強堿會增強離子 強度，降低復(fù)合驅(qū)油劑中聚合物的粘彈性，影響復(fù)合驅(qū)油劑的流度控制能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，本發(fā)明提供一種有機復(fù)合堿三元復(fù)合驅(qū)油劑及 其制備方法，通過用有機堿和無機弱堿的復(fù)合堿替代現(xiàn)有技術(shù)中的無機強堿，在保證驅(qū)油 效果的前提下，減少結(jié)垢和對地層的損害。
[0006] 具體而言，包括以下的技術(shù)方案：
[0007] 本發(fā)明一方面提供了一種有機復(fù)合堿三元復(fù)合驅(qū)油劑，所述復(fù)合驅(qū)油劑包括以下 質(zhì)量分數(shù)的組分：表面活性劑〇. 1 %-0.6%、有機堿0. 1 %-0.3%、無機弱堿0.8%-1.2%、 聚合物0· 1 % -0· 3 %以及注入水97. 6 % -98. 9 %。
[0008] 進一步地，所述復(fù)合驅(qū)油劑包括以下質(zhì)量分數(shù)的組分：表面活性劑0. 2% -0. 3%、 有機堿0. 1 % -0. 2 %、無機弱堿0. 6 % -1. 0 %、聚合物0. 1 % -0. 2 %以及注入水 98. 3% -99. 0%〇
[0009] 具體地，所述表面活性劑為烷基苯磺酸鈉；所述烷基苯磺酸鈉的分子量為390g/ mol_420g/mol〇
[0010] 具體地，所述有機堿為季胺堿，所述季胺堿分子式為（R4N)+0H，其中，R代表烴基 或羥烷基或它們的組合。
[0011] 具體地，所述季胺堿分子中烴基為烷烴基或芳香烴基或它們的組合。
[0012] 具體地，所述季胺堿分子中烴基、羥烷基的碳原子數(shù)為1-15。
[0013] 具體地，所述無機弱堿為碳酸鈉、碳酸氫鈉以及磷酸鈉中的至少一種。
[0014] 具體地，所述無機弱堿同時包括碳酸鈉、碳酸氫鈉以及磷酸鈉。
[0015] 具體地，所述碳酸鈉、碳酸氫鈉以及磷酸鈉的質(zhì)量比例為：2. 9-3. 1 :0.9-1. 1 : 0. 9-1. 1〇
[0016] 具體地，所述碳酸鈉、碳酸氫鈉以及磷酸鈉的質(zhì)量比例為：3 :1 :1。
[0017] 具體地，所述聚合物為聚丙烯酰胺。
[0018] 具體地，所述聚丙烯酰胺的數(shù)均分子量為2000萬g/mol-3000萬g/mol，水解度為 18%-25%。水解度的測試標(biāo)準(zhǔn)可以參考中國標(biāo)準(zhǔn)GB 12005. 6-1989進行測試。
[0019] 具體地，所述注入水中含鹽量為500mg/L-30000mg/L，Ca2+與Mg 2+總含量小于 50mg/L。含鹽量表示1升水中溶解有多少毫克溶解性總固體。
[0020] 本發(fā)明另一方面提供了一種本發(fā)明第一方面所述的復(fù)合驅(qū)油劑的制備方法，所述 制備方法包括以下步驟：
[0021] 步驟（1)，聚合物溶液的配制：稱取所述聚合物，加入到所述注入水中，在室溫下 攪拌使聚合物溶解，得到聚合物溶液；
[0022] 步驟（2)，復(fù)合堿溶液的配制：稱取所述有機堿，加入到所述注入水中，得到有機 堿溶液；稱取所述無機弱堿，加入到所述注入水中，得到無機弱堿溶液；
[0023] 步驟（3)，表面活性劑溶液配制：稱取所述烷基苯磺酸鈉，加入到所述注入水中， 得到表面活性劑溶液；
[0024] 步驟（4)，復(fù)合驅(qū)油劑的配制：按照本發(fā)明第一方面限定的所述復(fù)合驅(qū)油劑中各 組分含量，將所述有機堿溶液、無機弱堿溶液以及表面活性劑溶液加入所述聚合物溶液中， 然后添加注入水稀釋，在室溫下攪拌，使各組分混合均勻。
[0025] 具體地，步驟（1)中所述聚合物溶液的質(zhì)量分數(shù)為0. 4% -0. 6%。
[0026] 具體地，步驟（2)中所述有機堿溶液的質(zhì)量分數(shù)為0. 5% -1. 5%。
[0027] 具體地，步驟（2)中所述無機弱堿溶液的質(zhì)量分數(shù)為4%-6%。
[0028] 具體地，步驟（3)中所述表面活性劑溶液的質(zhì)量分數(shù)為2. 5 % -3. 5 %。
[0029] 本發(fā)明的有益效果是：
[0030] 1、通過用有機堿和無機弱堿的復(fù)合堿替代現(xiàn)有技術(shù)中的無機強堿，有機堿由于帶 有烴基與原油中酸性組分反應(yīng)生成高活性的皂類復(fù)合物，這些復(fù)合物和加入的表面活性劑 在油水界面吸附后，發(fā)揮兩者協(xié)同效應(yīng)，可進一步降低界面張力，同時降低復(fù)合體系中聚合 物的粘彈性損失，提高驅(qū)油效率，提高原油采油率18%以上。
[0031] 2、使用復(fù)合堿替代無機強堿，降低了對地層的傷害，使地層內(nèi)和整個注采系統(tǒng)結(jié) 垢量減少，延長設(shè)備維修周期和使用壽命。
[0032] 3、有機堿和無機弱堿復(fù)合堿可作為犧牲劑，在復(fù)合堿和驅(qū)油劑中的表面活性劑之 間競爭吸附過程中，減少了驅(qū)油劑中的表面活性劑在巖石表面上的吸附，同時有機堿生成 的活性劑也參與吸附，降低驅(qū)油劑中的表面活性劑在巖石表面上的吸附，提高表面活性劑 的利用率，降低表面活性劑用量，降低復(fù)合驅(qū)油劑的成本。
【附圖說明】
[0033] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使 用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 的附圖。
[0034] 圖1為實施例5中本發(fā)明有機復(fù)合堿三元復(fù)合驅(qū)油劑和現(xiàn)有技術(shù)三元復(fù)合驅(qū)油劑 的表面活性劑吸附量對比圖；
[0035] 圖2為實施例6中本發(fā)明有機復(fù)合堿三元復(fù)合驅(qū)油劑和現(xiàn)有技術(shù)三元復(fù)合驅(qū)油劑 的界面張力對比圖；
[0036] 圖3為實施例9中本發(fā)明有機復(fù)合堿三元復(fù)合驅(qū)油劑和現(xiàn)有技術(shù)三元復(fù)合驅(qū)油劑 的流變曲線對比圖；
[0037] 圖4為實施例12中本發(fā)明有機復(fù)合堿三元復(fù)合驅(qū)油劑巖心驅(qū)油實驗采油曲線圖。
【具體實施方式】
[0038] 為使本發(fā)明的技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進 一步地詳細描述。
[0039] 本發(fā)明一方面提供了一種有機復(fù)合堿三元復(fù)合驅(qū)油劑，所述復(fù)合驅(qū)油劑包括以下 質(zhì)量分數(shù)的組分：表面活性劑〇. 1 %-0.6%、有機堿0. 1 %-0.3%、無機弱堿0.8%-1.2%、 聚合物0· 1 % -0· 3 %以及注入水97. 6 % -98. 9 %。
[0040] 在上述的復(fù)合驅(qū)油劑中，所述表面活性劑為烷基苯磺酸鈉，所述烷基苯磺酸鈉的 分子量為390g/m 〇l-420g/m〇l。烷基苯磺酸鈉是三元復(fù)合驅(qū)油劑中常用的表面活性劑。
[0041] 在上述的復(fù)合驅(qū)油劑中，所述有機堿為帶有不同烴基或者羥烷基的季胺堿類化合 物，分子式為分子式為（R4N)+0H。其中R代表的基團可以為烷基或芳烴基或羥烷基或它們 的組合。烴基、羥烷基的碳原子數(shù)優(yōu)選1-15。通過控制烴鏈長度可以改變堿的強度。復(fù)合 堿與原油中酸性組分（弱酸，質(zhì)子酸，電子酸）反應(yīng)生成皂類復(fù)合物，這類復(fù)合物具有表面 活性劑的作用；復(fù)合堿中的季胺堿與原油中酸性組分反應(yīng)后，生成的季銨鹽類化合物是強 陽離子表面活性劑，再加