一種陽(yáng)離子表面活性劑的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種陽(yáng)離子表面活性劑的應(yīng)用，具體設(shè)及陽(yáng)離子表面活性劑十六烷基 =甲基漠化錠作為吸附犧牲劑在降低聚合物吸附量方面的新用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚合物驅(qū)提高采收率技術(shù)是油田增儲(chǔ)上產(chǎn)和穩(wěn)油控水的重要技術(shù)之一。在注聚合 物過(guò)程中，由于聚合物與儲(chǔ)層礦物的相互作用，聚合物會(huì)大量吸附在儲(chǔ)層礦物表面，在聚合 物必經(jīng)之路的近井地帶吸附現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。疏水締合聚合物因其分子鏈上帶有少量陽(yáng)離子 疏水基，而與帶負(fù)電的儲(chǔ)層相互作用更為強(qiáng)烈，在近井地帶的吸附量大于普通的聚合物。近 井地帶由于注入流體的長(zhǎng)期沖刷，其含油飽和度極低，疏水締合聚合物在該處的吸附一方 面造成聚合物不必要的損失，不利于聚合物進(jìn)入地層深部發(fā)揮驅(qū)油作用；另一方面，造成近 井地帶滲透率降低，注入井注入壓力升高，影響實(shí)施方案的落實(shí)和注聚效果的實(shí)現(xiàn)。因此， 降低聚合物在近井地帶的吸附意義重大。
[0003] 降低聚合物的吸附量可W通過(guò)加入一種與聚合物產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)吸附的試劑-吸附犧 牲劑來(lái)實(shí)現(xiàn)，吸附犧牲劑需要與帶負(fù)電的地層作用強(qiáng)烈，因此需要一種陽(yáng)離子表面活性劑， 且使用成本較聚合物低、無(wú)毒無(wú)味，同時(shí)犧牲劑W不同的方式加入也會(huì)影響聚合物的吸附 量。因此，如何選取合適的犧牲劑和犧牲劑的加入方式對(duì)降低聚合物在近井地帶的吸附量， 實(shí)現(xiàn)油田增儲(chǔ)上產(chǎn)和穩(wěn)油控水至關(guān)重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種陽(yáng)離子表面活性劑的應(yīng)用。 陽(yáng)〇化]本發(fā)明所提供的陽(yáng)離子表面活性劑為十六烷基=甲基漠化錠，其應(yīng)用是在降低油 田驅(qū)油用疏水締合聚合物吸附量方面的應(yīng)用。
[0006] 上述應(yīng)用中，所述疏水締合聚合物具體可為聚丙締酷胺（AP-P4)聚合物。
[0007] 上述應(yīng)用中，具體可采用如下方法降低油田驅(qū)油用聚合物的吸附量：向注入井中 注入十六烷基=甲基漠化錠水溶液作為前置段塞，再注入疏水締合聚合物進(jìn)行聚合物驅(qū)， 最后進(jìn)行水驅(qū)。
[0008] 其中，所述十六烷基S甲基漠化錠（CTAB)水溶液的濃度為20-100mg/l，具體可為 50m邑/L。
[0009] 所述十六烷基S甲基漠化錠（CTAB)水溶液的注入速度為0. 2-1. 0血/min,具體為 0. 3mL/min。
[0010] 所述十六烷基=甲基漠化錠（CTAB)水溶液的注入量為0. 1-5PV，具體為3PV。
[0011] 所述疏水締合聚合物具體可為聚丙締酷胺（AP-P4)聚合物。
[0012] 所述疏水締合聚合物是W疏水締合聚合物水溶液的形式注入的，所述疏水締合聚 合物水溶液的濃度為1000-2000mg/l，具體為1750mg/L。
[0013] 所述疏水締合聚合物水溶液的注入速度為0. 2-1. 0血/min,具體為0. 3血/min。
[0014] 本發(fā)明所述的陽(yáng)離子表面活性劑十六烷基S甲基漠化錠（CTAB)的結(jié)構(gòu)式如下式 I所示：
[0015]
[0016] 本發(fā)明采用的陽(yáng)離子表面活性劑十六烷基=甲基漠化錠（CTAB)作為聚合物吸附 犧牲劑，因其帶有陽(yáng)離子基團(tuán)，能夠與帶負(fù)電的儲(chǔ)層形成強(qiáng)烈的吸附作用；同時(shí)可W與疏水 締合聚合物的陽(yáng)離子疏水基形成靜電相斥從而減弱其與聚合物間的相互作用，最終達(dá)到降 低聚合物吸附量的目的。
[0017] 本發(fā)明通過(guò)加入陽(yáng)離子表面活性劑作為吸附犧牲劑的方式降低聚合物的吸附量， 節(jié)約了聚合物的成本；同時(shí)，亦可降低聚合物的注入壓力，提高聚合物的注入性。所使用的 犧牲劑與地層水及聚合物有良好的配伍性，可廣泛應(yīng)用于與油田聚合物相關(guān)的驅(qū)油過(guò)程中 降低聚合物吸附量的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1為實(shí)施例1中犧牲劑CTAB加入與否對(duì)聚合物在石英砂上的吸附量變化示意 圖。
[0019] 圖2為實(shí)施例2中CTAB前置段塞+聚合物驅(qū)+水驅(qū)對(duì)聚合物入口壓力的影響。
[0020] 圖3為實(shí)施例2中CTAB前置段塞+聚合物驅(qū)+水驅(qū)對(duì)流出端聚合物濃度的影響。
[0021] 圖4為對(duì)比實(shí)施例1中不同類型犧牲劑對(duì)聚合物在石英砂上吸附量的影響。
[0022] 圖5為對(duì)比實(shí)施例2中CTAB前置段塞+水驅(qū)+聚合物驅(qū)+水驅(qū)對(duì)聚合物入口壓 力的影響。
[0023] 圖6為對(duì)比實(shí)施例2中CTAB前置段塞+水驅(qū)+聚合物驅(qū)+水驅(qū)對(duì)流出端聚合物 濃度的影響。
[0024] 圖7為對(duì)比實(shí)施例2中CTAB與聚合物混合注入對(duì)聚合物入口壓力的影響。
[0025] 圖8為對(duì)比實(shí)施例2中CTAB與聚合物混合注入對(duì)流出端聚合物濃度的影響。
【具體實(shí)施方式】
[00%] 下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方法進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于此，凡在本 發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范 圍之內(nèi)。
[0027] 下述實(shí)施例中所述實(shí)驗(yàn)方法，如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法；所述試劑和材料，如 無(wú)特殊說(shuō)明，均可從商業(yè)途徑獲得。
[0028] 下述實(shí)施例中所用材料和儀器如下：
[0029] 疏水締合聚合物AP-P4 :購(gòu)自四川光亞聚合有限公司，固含量90%，相對(duì)分子質(zhì)量 1100X104,水解度 20. 13% ;
[0030] 十六烷基S甲基漠化錠（CTAB):分析純；
[0031] 艦化儒（分析純）和可溶性淀粉（分析純）均購(gòu)自成都科龍化工試劑廠；
[0032] 人造巖屯、：截面積4. 9cm2,長(zhǎng)度6. 8cm，氣測(cè)滲透率2500血；
[0033] 模擬水：礦化度為9374. 13mg/L，離子質(zhì)量濃度（單位mg/L)依次為：化+3091. 96， r276. 17, 0曰扣276. 17,Mg2+158.68,CO3214. 21，肥〇3311. 48,SO4285. 29,C1 5436. 34。
[0034] 紫外光譜儀購(gòu)自德國(guó)RayLEIGH公司； 陽(yáng)03引 離屯、機(jī)購(gòu)自Jingli公司；
[0036] 多功能巖屯、驅(qū)替裝置購(gòu)自海安石油科研儀器有限公司。
[0037] 下述實(shí)施例中聚合物的吸附量及阻力系數(shù)計(jì)算方法如下：
[0038] 靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)中聚合物靜態(tài)吸附量：用模擬水配制一系列不同濃度的AP-P4模擬 水溶液，依次計(jì)算各個(gè)溶液中聚合物的濃度，即吸附前的初始濃度C。。按照固液比1 :4(質(zhì) 量比）將萃取干凈的石英砂加入到聚合物溶液中密封后將樣品瓶放置于65°C的恒溫箱中 保持48h，每個(gè)4小時(shí)震蕩樣品瓶使得吸附劑與溶液充分接觸。吸附完成后的聚合物溶液 在3600;r/min的轉(zhuǎn)速下離屯、20min，取離屯、管中上層清液并稀釋到10-120mg/L范圍內(nèi)，在 590nm處測(cè)定其吸光度，再乘W稀釋倍數(shù)得到吸附平衡濃度。
[0039] 根據(jù)式（1)計(jì)算聚合物靜態(tài)吸附量：
[0040] 0)
[0041] 式中：r為聚合物吸附量，mg/g;c。、C分別為吸附前后聚合物溶液的質(zhì)量濃度， mg/血；V為聚合物溶液體積，mL;m為吸附劑質(zhì)量，邑。
[0042] 靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)中聚合物的滯留量：將截面積4. 9cm2,長(zhǎng)度6. 8cm的人造巖屯、干燥 稱重，飽和模擬水，測(cè)出模擬水的滲透率。在0. 3mL/min的流量下注AP-P4溶液，并測(cè)定流 出端聚合物的濃度，直到產(chǎn)出聚合物的濃度等于注入聚合物的濃度，并在0. 3mL/min的流 量下用模擬水進(jìn)行后續(xù)水驅(qū)直到流出端的樣品中檢測(cè)不到AP-P4為止，分別收集巖屯、出口 端的樣品，并用淀粉-艦化銘法測(cè)定流出樣品中的AP-P4濃度。利用式（2)計(jì)算聚合物的 滯留量： 師]
謝
[0044] 式中：R為滯留量，yg/g;C。為聚合物溶液初始濃度，mg/L;VP為累計(jì)注入聚合物 溶液的體積，mL屯為取自出口端第i個(gè)樣品中聚合物的濃度，mg/L;AV1為取自出口端第 i個(gè)樣品中聚合物取樣體積，mL;W為巖屯、的干重，邑。
[0045] 動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)中聚合物的吸附滯留量：將截面積4. 9cm2,長(zhǎng)度6. 8cm的人造巖屯、 干燥稱重，飽和模擬水，測(cè)出模擬水的滲透率。在0. 3mL/min的流量下注AP-P4溶液，并測(cè)定 流出端聚合物的濃度，直到產(chǎn)出聚合物的濃度等于注入聚合物的濃度，并在0. 3mL/min的 流量下用模擬水進(jìn)行后續(xù)水驅(qū)直到流出端的樣品中檢測(cè)不到AP-P4為止，分別收集巖屯、出 口端的樣品，并用淀粉-艦化銘法測(cè)定流出樣品中的AP-P4濃度。利用式（1)計(jì)算聚合物 的吸附量：
[0046]
(1)
[0047] 式中：R為吸附量，yg/g;C。為聚合物溶液初始濃度，mg/L;VF為累計(jì)注入聚合物 溶液的體積，mL屯為取自出口端第i個(gè)樣品中聚合物的濃度，mg/L;AV1為取自出口端第 i個(gè)樣品中聚合物取樣體積，mL;W為巖屯、的干重，邑。
[0048] 根據(jù)水測(cè)壓力，注聚壓力及后水壓力根據(jù)公式（2)算出阻力系數(shù)。
[0049]
熱 柳加]式中：Fr-一阻力系數(shù)；
[0051] AP--注聚丙締酷胺溶液穩(wěn)定時(shí)的壓差，MPa; 陽(yáng)05引 AP"--開(kāi)始水驅(qū)穩(wěn)定時(shí)的壓差，MPa;
[0053] 實(shí)施例1、靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)
[0054] 聚合物在礦物上的靜態(tài)吸附是指聚合物溶液與巖石顆粒長(zhǎng)期接觸達(dá)到吸附平衡 后，單位巖石顆粒質(zhì)量或單位巖石