本發(fā)明涉及一種以綠色環(huán)保型表面活性劑烷基糖苷為主劑的水基泡沫體系及在三次采油中的應(yīng)用，屬油田化學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：石油工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱，是國家發(fā)展的經(jīng)濟(jì)命脈。目前，我國大部分油田已進(jìn)入高含水開發(fā)期甚至超高含水階段，一次、二次采油已不能滿足社會需求，三次采油技術(shù)得以迅速發(fā)展。三次采油主要包括四大技術(shù)系列，即化學(xué)驅(qū)、氣驅(qū)、熱力驅(qū)和微生物驅(qū)。其中化學(xué)驅(qū)技術(shù)發(fā)展較成熟，并在各大油田中的應(yīng)用也越來越廣泛。泡沫驅(qū)是近年來發(fā)展起來的一種新的化學(xué)驅(qū)油方法。泡沫因其較高的視粘度及“堵大不堵小、堵水不堵油”的選擇性封堵的特性,能夠調(diào)整吸水剖面,增大水驅(qū)波及體積，從而提高采收率。此外,采用能夠大幅度降低油水界面張力的表面活性劑體系作為泡沫劑,還可促進(jìn)原油乳化,提高洗油效率，因而低張力泡沫驅(qū)油技術(shù)能大幅度提高采收率，具有極為重要的應(yīng)用前景。根據(jù)已有的研究結(jié)果，優(yōu)異的泡沫穩(wěn)定性、超低油水界面張力以及適宜的抗油性對保障泡沫驅(qū)油提高采收率良好效果均十分重要，但是設(shè)計同時具備此幾方面特性的體系非常困難?，F(xiàn)有泡沫驅(qū)油劑多數(shù)重點關(guān)注調(diào)剖性能，油水界面張力不能達(dá)到超低；有的泡沫驅(qū)油體系可將油水界面張力降至超低，但形成泡沫的抗油性不好。另外，現(xiàn)有的泡沫驅(qū)油體系采用的表面活性劑大多不夠安全環(huán)保，可能會給環(huán)境帶來一定傷害。由于上述原因，現(xiàn)有泡沫驅(qū)油體系的性能不能很好地滿足技術(shù)的需要，構(gòu)成了該技術(shù)推廣的瓶頸。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種以綠色表面活性劑烷基糖苷為主劑的環(huán)保型泡沫驅(qū)油體系，該體系泡沫穩(wěn)定性好，封堵能力強(qiáng)，能達(dá)到超低界面張力，且抗鹽耐油性好，提高原油采收率效果好，可應(yīng)用于三次采油。本發(fā)明技術(shù)方案如下：一種基于烷基糖苷的綠色環(huán)保型泡沫驅(qū)油體系，包括如下重量份的組分組成：烷基糖苷5～60份；陽離子表面活性劑1～12份；陰離子表面活性劑1～5份。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，所述的泡沫驅(qū)油體系還包括水；進(jìn)一步優(yōu)選的，泡沫驅(qū)油體系中烷基糖苷、陽離子表面活性劑和陰離子表面活性劑的總濃度為0.1～1.0wt％。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，所述的烷基糖苷的糖環(huán)平均聚合度為1.0～3.0，烷基糖苷的疏水基碳鏈長度為8～12。烷基糖苷可市購，也可按現(xiàn)有技術(shù)制備得到，優(yōu)選的合成方法如下：采用C8～C12的脂肪醇，在100℃～140℃溫度和催化劑條件下，與葡萄糖直接反應(yīng)生成烷基糖苷，在反應(yīng)完畢后需除去過量的脂肪醇。優(yōu)選的，所述的催化劑為對甲基苯磺酸或鹽酸加植酸，脂肪醇和葡萄糖的摩爾比為5～8：1。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，所述的陽離子表面活性劑為十二烷基三甲基溴化銨或十六烷基三甲基溴化銨。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，所述的陰離子表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉和脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鈉之中的一種或兩種以上混合。根據(jù)本發(fā)明，上述基于烷基糖苷的綠色環(huán)保型泡沫驅(qū)油體系的制備方法，包括步驟如下：將烷基糖苷、陰離子表面活性劑和陽離子表面活性劑分別配制為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1～3％的母液，然后將烷基糖苷母液與陽離子表面活性劑母液按5:4～6:2質(zhì)量比混合，攪拌1～4小時，再加入陰離子表面活性劑，混合均勻后加入水，使溶液中烷基糖苷、陽離子表面活性劑和陰離子表面活性劑的總濃度為0.1～1.0％，即得泡沫驅(qū)油體系。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，所述的泡沫驅(qū)油體系在三次采油中的應(yīng)用。根據(jù)本發(fā)明，所述的泡沫驅(qū)油體系可使用不同礦化度的地層水進(jìn)行配制，耐鹽性能優(yōu)良。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：(1)本發(fā)明的泡沫驅(qū)油體系以綠色表面活性劑烷基糖苷為主劑，綠色環(huán)保；(2)本發(fā)明的泡沫驅(qū)油體系中無堿，避免了堿對地層帶來的傷害，有利于油田的可持續(xù)開發(fā)；(3)本發(fā)明的泡沫驅(qū)油體系生成的泡沫動態(tài)穩(wěn)定性好，封堵效果明顯；(4)本發(fā)明的泡沫驅(qū)油體系能達(dá)到超低油水界面張力，洗油能力強(qiáng)；(5)本發(fā)明的泡沫驅(qū)油體系穩(wěn)定性好，抗鹽能力強(qiáng)，可適用于高溫高鹽油藏；(6)本發(fā)明的泡沫驅(qū)油體系生成的泡沫抗油性好；(7)本發(fā)明的泡沫驅(qū)油體系提高原油采收率效果明顯，室內(nèi)物模驅(qū)油試驗綜合采油率提高20％～26％OOIP(原油地質(zhì)儲量)。具體實施方式為了更好地理解本發(fā)明，以下結(jié)合實施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。實施例中所用的原料均為常規(guī)市購產(chǎn)品，其中：烷基糖苷，無錫華格新材料有限公司有售，烷基糖苷的糖環(huán)平均聚合度為1.0～3.0，烷基糖苷的疏水基碳鏈長度為8～12。實施例1：配制基于烷基糖苷的綠色環(huán)保型泡沫驅(qū)油體系，其中，烷基糖苷的質(zhì)量濃度為0.05％，陽離子表面活性劑質(zhì)量濃度為0.0375％，陰離子表面活性劑的質(zhì)量濃度為0.0125％(陽離子表面活性劑質(zhì)量濃度：陰離子表面活性劑的質(zhì)量濃度＝3:1)，所述的陽離子表面活性劑為十二烷基三甲基溴化銨，所述的陰離子表面活性劑為十二烷基硫酸鈉。在礦化度范圍0～32000ppm，探究鹽度對該泡沫驅(qū)油體系泡沫穩(wěn)定的影響。各取上述泡沫驅(qū)油體系的水溶液50ml，礦化度分別為0ppm、10000ppm、17000ppm、32000ppm，倒入氣流法泡沫儀中，50℃恒溫；從氣流法泡沫儀的下部通N2，氣體流速為100ml/min,發(fā)泡至200ml,測試其靜態(tài)穩(wěn)定性。礦化度為0ppm時，泡沫靜態(tài)穩(wěn)定性達(dá)到7h,而隨著鹽度的升高，泡沫靜態(tài)穩(wěn)定性不斷提高，在32000ppm，泡沫靜態(tài)穩(wěn)定性達(dá)到26h以上。綜上所述，該泡沫驅(qū)油體系泡沫具有良好的靜態(tài)穩(wěn)定性；隨鹽度增加泡沫靜態(tài)穩(wěn)定性提高，具有良好的抗鹽性。實施例2：配制基于烷基糖苷的綠色環(huán)保型泡沫驅(qū)油體系，其中，烷基糖苷的質(zhì)量濃度為0.06％，陽離子表面活性劑質(zhì)量濃度為0.03％，陰離子表面活性劑的質(zhì)量濃度為0.01％(陽離子表面活性劑質(zhì)量濃度：陰離子表面活性劑的質(zhì)量濃度＝3:1)，所述的陽離子表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨，所述的陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉，礦化度為17000ppm。取上述以烷基糖苷為主的綠色環(huán)保驅(qū)油劑的水溶液50ml倒入氣流法泡沫儀中，50℃恒溫；從氣流法泡沫儀的下部通N2，氣體流速為100ml/min,發(fā)泡至200ml,測試其半衰期。該泡沫驅(qū)油體系泡沫半衰期為340分鐘，與勝利油田孤東原油的油水界面張力為1.9×10-3mN/m，油水界面張力達(dá)到超低。實施例3：配制基于烷基糖苷的綠色環(huán)保型泡沫驅(qū)油體系，其中，烷基糖苷的質(zhì)量濃度為0.05％，陽離子表面活性劑質(zhì)量濃度為0.0375％，陰離子表面活性劑的質(zhì)量濃度為0.0125％(陽離子表面活性劑質(zhì)量濃度：陰離子表面活性劑的質(zhì)量濃度＝3:1)，所述的陽離子表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨，所述的陰離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉，礦化度范圍0～32000ppm。泡沫的動態(tài)穩(wěn)定性通過外加轉(zhuǎn)子擾動的方法測得。通過泡沫管底部的多孔砂芯以100ml/min的速度鼓入N2原位發(fā)泡，最初的液體體積及泡沫的最大體積分別為30ml和180ml，泡沫管外層套與水浴相連，溫度為50℃，泡沫的動態(tài)穩(wěn)定性及泡沫粘度由BrookfieldRSplus流變儀(配漿式轉(zhuǎn)子)測定。該泡沫驅(qū)油體系泡沫的動態(tài)穩(wěn)定性為5h以上，動態(tài)穩(wěn)定性良好。實施例4：配制基于烷基糖苷的綠色環(huán)保型泡沫驅(qū)油體系，其中，烷基糖苷的質(zhì)量濃度為0.1％～0.3％，陽離子表面活性劑質(zhì)量濃度為0.12％，陰離子表面活性劑的質(zhì)量濃度為0.04％(陽離子表面活性劑質(zhì)量濃度：陰離子表面活性劑的質(zhì)量濃度＝3:1)，所述的陽離子表面活性劑為十二烷基三甲基溴化銨，所述的陰離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鈉，礦化度為17000ppm。在一維高溫高壓多功能模擬驅(qū)替實驗裝置中進(jìn)行物模驅(qū)油試驗，溫度為50℃，礦化度條件為17000ppm，測試泡沫驅(qū)油體系的阻力因子，砂芯管參數(shù)如表1所示，測試結(jié)果如表2所示。表1.砂芯管參數(shù)填砂管長度/cm孔隙體積/ml孔隙度/％水相滲透率/10-3um213062.342.31639.1表2.阻力因子測試結(jié)果氣液比溫度/℃水驅(qū)壓差/MPa泡沫驅(qū)壓差/MPa阻力因子1:1500.0312.20165.19通過實驗,氣液比1:1時,泡沫驅(qū)油體系的阻力因子可達(dá)到65.19,泡沫能夠產(chǎn)生很好的封堵能力,提高后續(xù)水驅(qū)的波及體積。實施例5：配制基于烷基糖苷的綠色環(huán)保型泡沫驅(qū)油體系，其中，烷基糖苷的質(zhì)量濃度為0.1％～0.3％，陽離子表面活性劑質(zhì)量濃度為0.12％，陰離子表面活性劑的質(zhì)量濃度為0.04％(陽離子表面活性劑質(zhì)量濃度：陰離子表面活性劑的質(zhì)量濃度＝3:1)，所述的陽離子表面活性劑為十二烷基三甲基溴化銨，所述的陰離子表面活性劑為十二烷基硫酸鈉。礦化度為17000ppm。取上述泡沫驅(qū)油體系的水溶液50ml，原油5ml,倒入恒溫容器中攪拌10分鐘；倒入發(fā)泡儀器中，從氣流法泡沫儀的下部通N2，氣體流速為100ml/min,發(fā)泡至150ml,測試其半衰期。該體系泡沫半衰期為63分鐘，抗油性良好。實施例6：配制基于烷基糖苷的綠色環(huán)保型泡沫驅(qū)油體系，其中，烷基糖苷的質(zhì)量濃度為0.05％～0.075％，陽離子表面活性劑質(zhì)量濃度為0.0375％，陰離子表面活性劑的質(zhì)量濃度為0.0125％(陽離子表面活性劑質(zhì)量濃度：陰離子表面活性劑的質(zhì)量濃度＝3:1)，所述的陽離子表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨，所述的陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉，礦化度為17000ppm。在一維高溫高壓多功能模擬驅(qū)替實驗裝置中進(jìn)行物模實驗，溫度為50℃，礦化度條件為17000ppm，評價泡沫劑的驅(qū)油性能。實驗步驟如下：(1)對于填砂管模型(填砂管長度30cm),填砂后進(jìn)行抽真空(1h)，再飽和模擬地層水，直至平衡后稱重，減去模型重量及填入砂重即得出孔隙體積；(2)在50℃下,用模擬地層水驅(qū)替巖心2PV,測其水相滲透率；(3)在50℃下,恒溫飽和油,計算原始含油飽和度；(4)用模擬地層水驅(qū)替填砂管直至產(chǎn)出液含水率大于98％,計算水驅(qū)累積采收率、階段含水率以及相應(yīng)的壓力變化；(5)轉(zhuǎn)注泡沫驅(qū)1PV后，再進(jìn)行2PV的后續(xù)水驅(qū)，直至產(chǎn)出液含水率大于98％,計算累計泡沫驅(qū)油采收率。填砂管填砂數(shù)據(jù)如表3所示。表3.填砂管填砂數(shù)據(jù)長度/cm孔隙體積/ml孔隙度/％滲透率/10-3μm2含油飽和度/％306342.78779.685.08通過實驗,氣液比1:1時,優(yōu)選的泡沫體系在水驅(qū)后，原油采收率為59.14％，進(jìn)行泡沫驅(qū)及后續(xù)水驅(qū)后，采收率提高25.1％，效果明顯。當(dāng)前第1頁1 2 3