可用于低渗透油藏的调驱用微乳液体系及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种可用于低渗透油藏的调驱用微乳液体系及其制备方法，主要解决现有技术中存在的反相微乳液聚合用常规乳化剂用量大、反相微乳液稳定性差且现有技术中聚合物微球前期膨胀较为迅速，后期膨胀缓慢或水化严重，在孔道中封堵强度低的问题。本发明专利技术通过可用于低渗透油藏的调驱用微乳液体系，以重量百分比计，包括以下组分：15～90％的油性溶剂；1～15％的羧酸盐复合乳化剂；10～50％的水溶胀聚合物微球；15～85％的去离子水；其中，所述羧酸盐复合乳化剂包括通式如式I结构所示的羧酸盐表面活性剂的技术方案，较好地解决了该问题，可用于低渗透油藏三次采油中提高原油采收率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可用于低渗透油藏的调驱用微乳液体系及其制备方法，特别是采用羧酸盐复合乳化剂的调驱用微乳液体系及其制备方法。
技术介绍
当前，国内大部分油田已先后进入三次采油阶段。针对非均质地层，一般常采用注水井调剖和生产井堵水技术，但这种技术有效范围仅限于近井地带，不能深入到油井深部，达不到大幅度提高原油采收率的目的，最终导致原油的采收率降低，成本费用升高。因此，对堵水调剖类试剂及相关配套技术的研发就显得极为迫切。采用反相微乳液聚合可得到纳米尺寸的交联聚合物微球用于注水开发油藏逐级深部调驱材料，其使用原理是利用纳尺寸的聚合物微球，初始尺寸远小于地层孔喉尺寸，随注入水可以顺利地进入地层深部，在地层中不断向前运移，吸水逐步膨胀后在渗水通道孔喉处形成封堵，造成液流改向，实现扩大水波及体积。因此，该技术手段对提高中低渗、高温、高矿化度等苛刻条件油藏的采收率具有重要意义。目前，制备纳米级/微米级聚合物微乳调驱体系时，一般都使用了大量的表面活性剂作油水界面乳化剂，如烷基酚聚氧乙烯醚类、失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯及其复合物等，大大增加了生产成本。而烷基酚聚氧乙烯醚类对水生物毒性和对皮肤刺激性、致畸性以及自身较差的生物降解性，近年来已在多数国家和地区限制其使用；而糖酯类油水界面活性较差，且对提高洗油效率效用低或无作用。因此，替代或部分替代上述常规表面活性剂，制备和应用具有好的界面活性和调堵效果的微乳液体系意义重大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一是现有技术中存在的反相微乳液聚合用常规乳化剂用量大、反相微乳液稳定性差且现有技术中聚合物微球前期膨胀较为迅速，后期膨胀缓慢或水化严重，在孔道中封堵强度低的问题，提供一种新的可用于低渗透油藏的调驱用微乳液体系，该体系具有好的界面活性和堵水调剖效果，兼具驱油和调堵双重功效，能够满足低渗透油藏三次采油中作堵水、深部调剖和驱替等提高原油采收率现场作业要求，经济性良好。本专利技术所要解决的技术问题之二是提供一种解决技术问题之一中的可用于低渗透油藏的调驱用微乳液体系的制备方法。为解决上述技术问题之一，本专利技术采用的技术方案如下：一种可用于低渗透油藏的调驱用微乳液体系，以重量百分比计，包括以下组分：(1)15～90％的油性溶剂；(2)1～15％的羧酸盐复合乳化剂；(3)10～50％的水溶胀聚合物微球；(4)15～85％的去离子水；其中，所述的羧酸盐复合乳化剂包括通式如式I结构所示的羧酸盐表面活性剂：式中，R为C1～C18的脂肪烃；X为氧基、亚胺基、羰基氧基或苯基氧基；m＝0～50；n＝1～55；M选自碱金属或铵。上述技术方案中，所述的水溶胀聚合物微球优选由反相微乳液体系经自由基聚合反应制得的；所述的反相微乳液体系，以重量百分比计，包括以下组分：(1)15～90％的油性溶剂；(2)1～15％的羧酸盐复合乳化剂；(3)10～50％的丙烯酰胺；(4)10～50％的耐温抗盐单体；(5)15～85％的去离子水；(6)0.01～10％的乳化助剂；(7)0.001～5％的氧化剂；(8)0.001～5％的还原剂；(9)0.001～5％的交联剂。上述技术方案中，所述的油性溶剂选自环已烷、己烷、庚烷、辛烷、异辛烷、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、异丙苯、液体石蜡、植物油、白油、汽油、柴油和煤油中的至少一种。所述的羧酸盐复合乳化剂还包括常规表面活性剂，其中，羧酸盐表面活性剂与常规表面活性剂的质量比为1：9～9：1；所述常规表面活性剂选自司盘系列和吐温系列。其中司盘类表面活性剂和吐温类表面活性剂是本领域常用的表面活性剂，本领域技术人员可以进行常规选择，例如但不限定司盘类表面活性剂进一步优选为司盘20、司盘80、司盘85等，吐温类表面活性剂进一步优选为吐温20、吐温60、吐温80等。所述的羧酸盐复合乳化剂复配后的HLB值优选为3～9。为了增加乳化体系的稳定性，可加入适量的乳化助剂，其用量为乳化剂用量的0.01～10％。所述的乳化助剂选自乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇、己醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、甘油、聚甘油酯、甲酸钠、甲酸钾、甲酸铵、乙酸钠、乙酸钾、乙酸铵、已二酸钠、丙二酸钠中的至少一种。上述技术方案中，所述的羧酸盐表面活性剂的制备方法，包括如下步骤：将卤代乙酸或其碱金属盐与式II结构所示的烃基聚环氧烯烃基表面活性剂在摩尔比为1～15：1、反应温度为10～160℃下，反应2～15小时，反应结束后经酸液、碱液、饱和食盐水处理得到所述的羧酸盐表面活性剂。所述的卤代乙酸为氯乙酸或溴乙酸；所述的碱金属盐为钠盐、钾盐或铵盐；所述的碱液为氢氧化钾、氢氧化钠的水溶液或氨水。式中，R为C1～C18的脂肪烃；X为氧基、亚胺基、羰基氧基或苯基氧基；m＝0～50；n＝1～55。上述技术方案中，所述的耐温抗盐单体选自乙烯基苯磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和/或其碱金属盐和铵盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基三甲基氯化铵、N-乙烯基吡咯烷酮中的至少一种。上述技术方案中，所述的氧化剂选自过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、过氧化氢、过氧化苯甲酰中的至少一种。所述的还原剂选自亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、亚硫酸钠、亚硫酸钾、硫代硫酸钠、氯化亚铁中的至少一种。所述的交联剂选自二乙烯基苯、亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的至少一种。为解决上述技术问题之二，本专利技术采用的技术方案如下：上述技术方案中任一所述的可用于低渗透油藏的调驱用微乳液体系的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将还原剂溶于部分去离子水中，得到还原剂水溶液；再将丙烯酰胺、耐温抗盐单体、交联剂、氧化剂溶于余量的去离子水中，搅拌至溶液澄清无不溶物，并用5％的氢氧化钠水溶液调节溶液pH值至7～12，得到水相；将羧酸盐复合乳化剂和乳化助剂溶于油性溶剂中，搅拌均匀，得到油相；将前述已配制好的水相加入到油相中，搅拌，得到透明或半透明的反相微乳液体系；向该体系中通入惰性气体除氧，加入前述已配制好的还原剂水溶液，搅拌混合均匀，于25～70℃温度下引发聚合反应，达放热峰值温度后继续反应0.5～6小时，得到稳定的、透明或半透明的可用于低渗透油藏的调驱用微乳液体系；其中，水溶胀聚合物微球的粒径为50～300nm、粒径分布为0.1～0.5。本专利技术方法通过采用反相微乳液聚合方法，所采用的乳化剂用量不超过20％，微球粒径为50～300nm可调、分布较窄，且可于高温高矿化度盐水中可控膨胀。本专利技术方法的关键在于采用特殊结构的表面活性剂作为反相微乳液乳化剂，不仅增强了体系的界面活性，还兼具堵水调剖和驱替双重功效，达到“一剂多效”作用。该反相微乳液调驱体系能够满足低渗透油藏三次采油中作堵水、深部调剖和驱替等提高原油采收率现场作业要求，经济性良好。采用本专利技术的技术方案，得到的调驱用微乳液体系中水溶胀聚合物微球初始粒径可达266nm，可缓慢膨胀，30天膨胀倍数可达9.6倍，与濮2-529产出油油水界面张力可达8.85×10-3mN/m，取得了较好的技术效果。附图说明图1为实施例1中水溶胀聚合物微球的红外光谱图。下面通过具体实施例对本专利技术进行进一步的阐述。具体实施方式【实施例1】1、羧酸盐表面活性剂的合成：在装有回流冷凝装置、温度计、搅拌本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可用于低渗透油藏的调驱用微乳液体系微乳液体系，以重量百分比计，包括以下组分：(1)15～90％的油性溶剂；(2)1～15％的羧酸盐复合乳化剂；(3)10～50％的水溶胀聚合物微球；(4)15～85％的去离子水；其中，所述羧酸盐复合乳化剂包括通式如式I结构所示的羧酸盐表面活性剂：式中，R为C1～C18的脂肪烃；X为氧基、亚胺基、羰基氧基或苯基氧基；m＝0～50；n＝1～55；M选自碱金属或铵。

【技术特征摘要】
1.一种可用于低渗透油藏的调驱用微乳液体系微乳液体系，以重量百分比计，包括以下组分：(1)15～90％的油性溶剂；(2)1～15％的羧酸盐复合乳化剂；(3)10～50％的水溶胀聚合物微球；(4)15～85％的去离子水；其中，所述羧酸盐复合乳化剂包括通式如式I结构所示的羧酸盐表面活性剂：式中，R为C1～C18的脂肪烃；X为氧基、亚胺基、羰基氧基或苯基氧基；m＝0～50；n＝1～55；M选自碱金属或铵。2.根据权利要求1所述的可用于低渗透油藏的调驱用微乳液体系，其特征在于所述水溶胀聚合物微球是由反相微乳液体系经自由基聚合反应制得的；所述反相微乳液体系，以重量百分比计，包括以下组分：(1)15～90％的油性溶剂；(2)1～15％的羧酸盐复合乳化剂；(3)10～50％的丙烯酰胺；(4)10～50％的耐温抗盐单体；(5)15～85％的去离子水；(6)0.01～10％的乳化助剂；(7)0.001～5％的氧化剂；(8)0.001～5％的还原剂；(9)0.001～5％的交联剂。3.根据权利要求1或2所述的可用于低渗透油藏的调驱用微乳液体系，其特征在于所述油性溶剂选自环已烷、己烷、庚烷、辛烷、异辛烷、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、异丙苯、液体石蜡、植物油、白油、汽油、柴油和煤油中的至少一种。4.根据权利要求1或2所述的可用于低渗透油藏的调驱用微乳液体系，其特征在于所述羧酸盐复合乳化剂还包括常规表面活性剂，其中，羧酸盐表面活性剂与常规表面活性剂的质量比为1：9～9：1；所述常规表面活性剂选自司盘系列和吐温
\t系列；所述乳化助剂选自乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇、己醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、甘油、聚甘油酯、甲酸钠、甲酸钾、甲酸铵、乙酸钠、乙酸钾、乙酸铵、已二酸钠、丙二酸钠中的至少一种，其用量为乳化剂总量的0.01～10％。5.根据权利要求1或2所述的可用于低渗透油藏的调驱用微乳液体系，其特征在于所述羧酸盐表面活性剂的制备方法，包括如下步骤：将卤代乙酸或其碱金属盐与式II结构所示的烃基聚环氧烯烃基表面活性剂在摩尔比为1～15：1、反应温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：于志省，沈之芹，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11