適合于高溫高鹽油藏的定優(yōu)膠和表面活性劑復(fù)合驅(qū)油體系的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油田化學(xué)領(lǐng)域，尤其是一種適合于高溫高鹽油藏的定優(yōu)膠和表面活性劑復(fù)合驅(qū)油體系。
【背景技術(shù)】
[0002]石油的開采分為三個階段:最初是依靠地層的天然能量進(jìn)行開采，稱為一次采油，一般采收率為5%?10% ;在天然能量枯竭后，可以通過人工注水或注氣繼續(xù)開采，稱為二次采油，采收率可以提高到30%?40% ;二次采油后，仍有60%?70%的剩余油殘留在地下，只能依靠物理和化學(xué)的方法進(jìn)行開采，稱為三次采油。三次采油方法主要有熱力驅(qū)、混相驅(qū)、化學(xué)驅(qū)和微生物驅(qū)等。
[0003]化學(xué)驅(qū)油，就是通過注入地下的化學(xué)劑與油藏流體發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，從而將石油更有效地驅(qū)替出來，提高油藏采收率。早在上世紀(jì)六七十年代，人們便開始了化學(xué)驅(qū)三次采油技術(shù)的室內(nèi)研究。先后出現(xiàn)了堿驅(qū)、活性水驅(qū)、聚合物驅(qū)及其發(fā)展而來的二元、三元驅(qū)油體系。有堿的三元復(fù)合驅(qū)體系，即“聚合物+表面活性劑+堿”，雖然在提高采收率方面收到明顯效果，但由于在適合化學(xué)驅(qū)的資源中，80%以上的區(qū)塊地層水中的鈣、鎂離子含量高，豐富的鈣、鎂與三元復(fù)合驅(qū)中的堿結(jié)合產(chǎn)生沉淀。嚴(yán)重的結(jié)垢問題成為三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)推廣的致命傷。逐漸人們開始把目光轉(zhuǎn)向?qū)Α熬酆衔?表面活性劑”無堿二元復(fù)合驅(qū)油體系的研究。表面活性劑與聚合物二元復(fù)合驅(qū)油體系，一方面聚合物能夠擴(kuò)大驅(qū)油體系的波及體積，另一方面表面活性劑能夠提高驅(qū)油效率。如果兩者配伍良好，對提高原油采收率將有廣闊的應(yīng)用前景。水解聚丙烯酰胺(HPAM)成為一種常用的用來提高水相粘度的重要聚合物，但隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)其耐溫抗鹽性較差，在高溫高鹽條件下，體系的粘度損失嚴(yán)重，并且在地下運移過程中，受地下孔道的剪切作用，分子鏈會斷裂，導(dǎo)致體系粘度的降低。為此，有研究人員提出利用疏水改性聚合物，提高分子的耐溫抗鹽性能，但由于疏水基團(tuán)的引入，會導(dǎo)致很難得到分子量像聚丙烯酰胺一樣高的產(chǎn)物，或者得到了高分子量的產(chǎn)物，由于大量疏水基團(tuán)的引入，分子的水溶性又變差。同時，疏水締合聚合物還存在與表面活性劑配伍性方面的問題。隨著油田開發(fā)的進(jìn)行，高溫、高鹽等苛刻條件下的油藏急需要有合適的驅(qū)油體系。因此，開發(fā)一種配伍性好，具有耐高溫、高鹽的新型聚合物/表面活性劑二元驅(qū)油體系，對于油田的開發(fā)具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適合于高溫高鹽油藏的定優(yōu)膠和表面活性劑復(fù)合驅(qū)油體系，該體系具有很好的配伍性，同時具有耐溫和抗鹽的特性。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
[0006]—種適合于高溫高鹽油藏的定優(yōu)膠和表面活性劑復(fù)合驅(qū)油體系，由以下質(zhì)量百分比的組分組成:定優(yōu)膠0.1% -0.5%，表面活性劑0.05% -0.6%，其余為礦化水。
[0007]優(yōu)選的，所述復(fù)合驅(qū)油體系，由以下質(zhì)量百分比的組分組成:定優(yōu)膠0.15?0.2%，表面活性劑0.05?0.3%，其余為礦化水。
[0008]優(yōu)選的，所述表面活性劑為兩性表面活性劑和非離子型表面活性劑的混合物，質(zhì)量比為75:25?25:75。
[0009]優(yōu)選的，所述兩性表面活性劑和非離子型表面活性劑的質(zhì)量比為50:50。
[0010]優(yōu)選的，所述兩性表面活性劑活性劑為十二烷基聚氧乙烯醚甜菜堿、十二烷基二甲基羥丙基磺基甜菜堿、十二烷基甜菜堿或十二烷基二甲基甜菜堿中的一種。
[0011]優(yōu)選的，所述非離子表面活性劑活性劑為聚乙二醇單辛基苯基醚(TX-100)或烷基酚聚氧乙烯(10)醚(0P-10) O
[0012]優(yōu)選的，所述礦化水由NaCl、CaCljP MgCl 2配制而成，總礦化度為244121mg *L \其中 Na+、Mg2+、Ca2+和 Cl 的濃度分別為 95373,102,411 和 148235mg.L S
[0013]本發(fā)明還公開了一種適合于高溫高鹽油藏的定優(yōu)膠和表面活性劑復(fù)合驅(qū)油體系的制備方法，步驟包括:
[0014]按配比取各組分，常溫下將NaCl、CaCl# MgCl2加入水中攪拌均勻制備成礦化水，然后在常溫下加入表面活性劑和定優(yōu)膠，攪拌均勻，即得適合于高溫高鹽油藏的定優(yōu)膠和表面活性劑復(fù)合驅(qū)油體系。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，所述適合于高溫高鹽油藏的定優(yōu)膠和表面活性劑復(fù)合驅(qū)油體系應(yīng)用在石油開采的三次采油過程中。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
[0017](I)本發(fā)明選用定優(yōu)膠具有非常好的增粘效果，其表觀粘度要明顯地高于黃原膠體系，更高于HPAM體系，且與表面活性劑復(fù)配后，耐鹽效果好。這主要是因為定優(yōu)膠的主鏈為由-O-鍵連接的糖環(huán)單元，同時分子鏈上每個重復(fù)單元中還含有一個由兩個糖元長度的側(cè)鏈，-coo-基團(tuán)位于分子主鏈的重復(fù)單元中，而側(cè)鏈中沒有帶電荷的基團(tuán)，所以當(dāng)定優(yōu)膠的大分子鏈在表面活性劑和礦化水中溶解后，定優(yōu)膠的分子鏈能夠與表面活性劑相互纏繞，定優(yōu)膠的側(cè)鏈會對主鏈和表面活性劑上的帶電基團(tuán)起到一定的保護(hù)作用，從而使定優(yōu)膠分子與表面活性劑分子產(chǎn)生協(xié)同作用，在高于90°C條件下，驅(qū)油體系仍能保持一定的粘度，從而使得其耐鹽性大大的提高，黃原膠分子雖然也是由糖元的主鏈和側(cè)鏈組成，但是其側(cè)鏈上含有兩個-coo-基團(tuán)，更容易受到鹽的影響，使其耐鹽性能大打折扣。
[0018](2)在高溫高鹽條件下，定優(yōu)膠體系的線性粘彈區(qū)非常的明顯，其粘彈性要明顯地強(qiáng)于黃原膠和HPAM。從定優(yōu)膠的結(jié)構(gòu)來看，其分子鏈上有大量的-OH和一定數(shù)量的-C00-基團(tuán)，這樣的親水基結(jié)構(gòu)與非離子和兩性離子表面活性劑都具有較好的配伍性。
[0019](3)定優(yōu)膠與所用表面活性劑復(fù)配體系之間產(chǎn)生協(xié)同作用，兩者復(fù)合能夠產(chǎn)生優(yōu)于兩者單一體系的效果，在保持體系較高粘度的同時，又保持了表面活性劑較低的界面張力，使得定優(yōu)膠/表面活性劑二元體系在驅(qū)油過程中，既能保持驅(qū)替液的洗油能力，又能大幅度的增大其波及體積，進(jìn)而提高原油采收率。
【附圖說明】
[0020]圖1是定優(yōu)膠分子結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖2是在礦化度為244121mg.L \溫度分別為25和90°C條件下，0.175%的聚合物溶液粘度隨剪切速率的變化圖；圖中diutan gum、xanthan gum和HPAM分別指定優(yōu)膠、黃原膠和部分水解聚丙烯酰胺；
[0022]圖3是礦化度為244121mg.L 1JOcC條件下，0.175%的聚合物溶液體系復(fù)合模量(圖A)儲能模量G'和損耗模量G"(圖B)隨應(yīng)力的變化圖；
[0023]圖4是礦化度為24412Img-L 1JOcC條件下，0.175%聚合物/0.3%十二烷基甜菜堿/0.2% 0P-10復(fù)合體系表觀粘度(A)和剪切應(yīng)力(B)隨剪切速率的變化圖；
[0024]圖5是礦化度為244121π^.?Λ90°(:條件下，0.15%聚合物/0.05%十二烷基二甲基羥丙基磺基甜菜堿/0.05% ΤΧ-100復(fù)合體系溶液復(fù)合模量隨應(yīng)力的變化圖(圖Α)及儲能模量(V和損耗模量G"隨振蕩頻率的變化圖(圖B);
[0025]圖6是礦化度為244121π^.?Λ90°(:條件下，0.175%聚合物/0.1%十二烷基二甲基甜菜堿/0.1% 0Ρ-10復(fù)合體系界面張力隨表面活性劑濃度的變化圖；
[0026]圖7是礦化度為244121mg.L 1JOcC條件下，0.175%聚合物/0.15%十二烷基聚氧乙烯醚甜菜堿/0.15% TX-100復(fù)合體系的累計采收率隨注入PV數(shù)的變化圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0028]本實施例中采用的表面活性劑均為市售產(chǎn)品，產(chǎn)品純度級別為化學(xué)純；采用的定優(yōu)膠為美國斯比凱克公司提供，純度98 %，分子量為5.2 X 16g.mo I 特性粘度為5450mL.g 1O室內(nèi)模擬驅(qū)油實驗所用原油油樣為河南油田普通稠油，原油酸值為1.361mgK0H/g，粘度 254mPas。
[0029]實施例1
[0030]—種適合于高溫高鹽油藏的定優(yōu)膠和表面活性劑復(fù)合驅(qū)油體系，由以下質(zhì)量百分比的組分組成:定優(yōu)膠0.15%，表面活性劑0.1%，其中十二烷基二甲基羥丙基磺基甜菜堿占0.05%, TX-100占0.05%，其余為礦化水，所述礦化水由NaCl、CaCljP MgCl 2配制而成，總礦化度為244121mg.L、其中Na+、Mg' Ca2+和Cl的濃度分別為95373,102,411和148235mg.L 1O
[0031]制備方法如下:常溫下將NaCl、CaCljP MgCl 2加入水中攪拌均勻制備成礦化水，然后在常溫下將0.05g的十二烷基二甲基羥丙基磺基甜菜堿、0.05g的TX-100和0.15g的定優(yōu)膠加入到99.75g礦化水中，攪拌均勻，即得適合于高溫高鹽油藏的定優(yōu)膠和表面活性劑復(fù)合驅(qū)油體系。
[0032]室內(nèi)模擬驅(qū)油實驗，在水驅(qū)至填砂管不出油后，利用該體系進(jìn)一步進(jìn)行驅(qū)油實驗，當(dāng)該體系的注入量為0.5PV時，采收率可在水驅(qū)基礎(chǔ)上提高36.8%。
[0033]實施例2
[0034]—種適合于高溫高鹽油藏的定優(yōu)膠和表面活性劑復(fù)合驅(qū)油體系，由以下質(zhì)量百分比的組分組成:定優(yōu)膠0.2%，表面活性劑0.3%，其中十二烷基聚氧乙烯醚甜菜堿占
0.15%, TX-100占0.15%，