含聚合物和阴阳体系表面活性剂的复合驱油剂及驱油方法技术

本发明专利技术涉及含聚合物和阴阳体系表面活性剂的复合驱油剂及驱油方法，主要解决现有技术中使用的复合驱油剂驱油效率差的问题。本发明专利技术通过采用含聚合物和阴阳体系表面活性剂的复合驱油剂，包括阴阳体系表面活性剂、聚合物和水；所述阴阳体系表面活性剂由阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂以摩尔比（1~100）:1组成；所述阴离子表面活性剂为磺酸盐、羧酸盐或磷酸盐中的任意一种；所述阳离子表面活性剂为季铵盐或季胺碱；所述聚合物为改性聚丙烯酰胺，由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸两种单体共聚而成，改性聚丙烯酰胺中两种单体单元的摩尔为（1~4）∶1的技术方案，较好地解决了该问题，可用于高温低盐型油藏的强化驱油生产中。

【技术实现步骤摘要】
含聚合物和阴阳体系表面活性剂的复合驱油剂及驱油方法
本专利技术涉及含聚合物和阴阳体系表面活性剂的复合驱油剂及驱油方法。
技术介绍
化学驱是强化驱油的主要方法。作为化学驱中的一项重要技术，聚合物、表面活性剂及碱形成的三元复合驱油技术已在中外进行了一些矿场试验,取得了良好的驱油效果。但是碱的加入导致矿场试验中容易造成油层堵塞、渗透率下降，而且原油乳化严重，采出液油水很难分离。聚合物和表面活性剂形成的二元复合驱配方中由于未使用碱，有效避免了上述问题而引起重视，但由于不用任何碱，原油、水之间的界面张力往往无法达到超低值，从而影响了驱油效果，因此需要研究开发高效驱油剂。根据提高原油采收率的公式Ｅｒ=Ｅυ·Ｅｄ可知，Ｅｄ表示表面活性剂驱提高原油采收率，它的作用机理是降低油水间的界面张力；Ｅυ表示聚合物驱提高原油采收率，它的作用机制是增加波及效率，聚表二元复合驱中降低油水界面张力的主要作用是表面活性剂，因此开发高效驱油剂的关键是开发与聚合物配伍性能和界面性能均优良的表面活性剂。目前驱油用表面活性有阴离子表面活性剂，如石油磺酸盐、烷基磺酸盐、烯基磺酸盐和木质素磺酸盐等。使用阳离子表面活性剂的亦有报道，如中国专利CN1528853、CN1817431、CN1066137等相继报道了双酰胺型阳离子型、含氟阳离子型及含吡啶基阳离子双子表面活性剂，但由于阳离子具有吸附损耗大、成本高等缺点，限制了其在油田现场的使用。国外研究报道的微乳液驱油，如Kraft等考察了在水质矿化度高达220g/L的条件下，5%聚氧乙烯醚烷基羧甲基钠的微乳体系相态、相变温度(PIT)规律和界面张力，结果表明，该表面活性剂在95℃下3周内基本不分解，吸附损失0.4mg/g，且无明显的色谱分离，但由于表面活性剂使用量大、成本高，微乳液驱油作为驱油剂受到了限制。复配表面活性剂在强化驱油中的应用主要为阴离子与非离子复配表面活性剂，在使用中往往需要加入助剂碱，以达到超低油/水界面张力，但由于非离子的耐温性能较差，往往在高温时即失去作用。不同阴离子表面活性剂复配后作为驱油用表面活性剂也有报导，如中国专利CN1458219A公开了一种强化驱油应用的表面活性剂/聚合物二元超低界面张力复合驱配方，其中使用的表面活性剂是石油磺酸盐或以石油磺酸盐为主剂加稀释剂和其它表面活性剂复配的复合表面活性剂，其组份的重量百分比为石油磺酸盐50～100%，烷基磺酸盐0～50%，羧酸盐0～50%，烷基芳基磺酸盐0～35%，低碳醇0～20%，该面活性剂活性差、驱油效率低，表面活性剂体系过于复杂。
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使用的复合驱油剂在强化驱油过程中驱油效率差的问题，提供一种新的含聚合物和阴阳体系表面活性剂的复合驱油剂。该驱油剂用于驱油过程中，具有无碱、无腐蚀和积垢伤害、使用浓度低、在高温条件下驱油效率高的优点。本专利技术所要解决的技术问题之二是提供一种采用上述技术问题之一所述的复合驱油剂的驱油方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：含聚合物和阴阳体系表面活性剂的复合驱油剂，以质量份数计，包括以下组份：(1)0.01～5.0份的阴阳体系表面活性剂；(2)0.01～3.0份的聚合物；(3)90.0～99.9份的水；所述阴阳体系表面活性剂由阴离子表面活性剂与季铵型阳离子表面活性剂以摩尔比（1~100）∶1组成；所述阴离子表面活性剂为磺酸盐、羧酸盐或磷酸盐中的任意一种，结构中的亲油基团为C8～C30烃基；所述阳离子表面活性剂具有C8～C30烃基与所述阳离子表面活性剂结构中的氮原子相连，所述阳离子表面活性剂为季铵盐或季胺碱；所述聚合物为改性聚丙烯酰胺，由丙烯酰胺（简称AM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（简称AMPS）两种单体共聚而成，改性聚丙烯酰胺中两种单体单元的摩尔为（1~4）∶1，粘均分子量为300~1000万。上述技术方案中所述阴阳体系表面活性剂由阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂优选以摩尔比（1.2~20）:1组成。所述阴离子表面活性剂优选为烷基苯磺酸盐、C12~C22的α-烯烃磺酸盐、C9~C17的羧酸盐、石油磺酸、石油羧酸盐或木质素磺酸盐中的任意一种或混合物，所述烷基苯磺酸盐中的烷基优选为C14~C22烷基；所述阳离子表面活性剂优选具有一个C10~C22烷基和三个C1～C4烷基与所述氮原子相连，更优选具有一个C10~C22烷基和三个甲基与所述氮原子相连，或者更优选具有一个C10~C22烷基和三个乙基与所述氮原子相连。所述改性聚丙烯酰胺的粘均分子量优选为500~900万；所述复合驱油剂，以质量份数计，优选包括阴阳体系表面活性剂0.03～0.6份；所述复合驱油剂，以质量份数计，优选包括聚合物0.05～0.2份。所述水可以是去离子水、添加无机盐后的水（例如KCl、NaCl，无机盐在无机盐水溶液中含量优选1~15wt%）、含矿物质的水，其中含矿物质的水可以是自来水、河水、油田地层水，均可以达到本专利技术的目的，但从环境保护和经济因素考虑，优选油田地层水；油田地层水的总矿化度优选为5000～15000毫克/升，更进一步优选水型为NaHCO3型。本专利技术驱油方法中采用的驱油剂还可以含有本领域常用的聚合物（例如聚丙烯酰胺等）、泡沫剂、小分子有机物（例如DMSO等）、固体或液体碱（如氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、二乙醇胺或三乙醇胺）等采油助剂。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：采用上述技术问题之一所述复合驱油剂的驱油方法，将所述复合驱油剂在驱油温度40~100℃、总矿化度>1000毫克/升油田地层水条件下与含油地层接触，将所述含油地层中的原油驱替出来。上述技术方案中，所述驱油温度优选为60～90℃；油田地层水的总矿化度优选1000～15000毫克/升，更优选总矿化度为5000～15000毫克/升；油田地层水的水型优选NaHCO3型。本专利技术驱油方法，还可以包括本领域常用的水驱、聚合物驱，聚表碱三元复合驱、蒸汽驱及泡沫驱等。上述技术方案中，所述复合驱油剂可以采用各种常规方法按照所需量各组分混合均匀后用于驱油；但从更容易短时间内获得均匀的驱油剂计，上述技术方案中所述复合驱油剂的制备优选包括以下步骤：（1）将所需量的阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、水及低碳醇加入混合容器中，其中低碳醇以重量计占水与低碳醇总重的5～70wt%；（2）升温至40~100℃搅拌1～4小时；（3）蒸去低碳醇，得到阴阳体系表面活性剂溶液；（4）将步骤3）得到的阴阳体系表面活性剂溶液以及所需量的聚合物与水混合，搅拌1～4小时即可。所述低碳醇选自C1~C5的脂肪醇，优选优选自甲醇、乙醇、正丙醇或异丙醇。本专利技术方法采用物理模拟驱替评价方法进行效果评价，具体评价方法为：将岩心恒温烘干至恒重，测定岩心的气测渗透率；以上述产出水饱和岩心，计算其孔隙体积，于驱油温度下，以原油饱和岩心，记录饱和原油的体积，以0.2ml/min的速度泵入油田地层水，驱至含水达99%，计算水驱提高原油的采收率，然后以0.2ml/min的速度转注0.1~1PV(岩心孔隙体积)复合驱油剂后，以0.2ml/min的速度水驱至含水100%，计算在水驱基础上提高原油采收率的百分数。上述技术方案中，所述改性聚丙烯酰胺本文档来自技高网...

【技术保护点】
含聚合物和阴阳体系表面活性剂的复合驱油剂，以质量份数计，包括以下组分：(1) 0.01～5.0份的阴阳体系表面活性剂；(2) 0.01～3.0份的聚合物；(3) 90.0～99.9份的水； 所述阴阳体系表面活性剂由阴离子表面活性剂与季铵型阳离子表面活性剂以摩尔比（1~100）:1组成；所述阴离子表面活性剂为磺酸盐、羧酸盐或磷酸盐中的任意一种，结构中的亲油基团为C8～C30烃基；所述阳离子表面活性剂具有C8～C30烃基与所述阳离子表面活性剂结构中的氮原子相连，所述阳离子表面活性剂为季铵盐或季胺碱；所述聚合物为改性聚丙烯酰胺，由丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸两种单体共聚而成，改性聚丙烯酰胺中两种单体单元的摩尔比为(1~4)∶1，粘均分子量为300~1000万。

【技术特征摘要】
1.含聚合物和阴阳体系表面活性剂的复合驱油剂，以质量份数计，包括以下组分：(1)0.01～5.0份的阴阳体系表面活性剂；(2)0.01～3.0份的聚合物；(3)90.0～99.9份的水；所述阴阳体系表面活性剂由阴离子表面活性剂与季铵型阳离子表面活性剂以摩尔比1～100:1组成；所述阴离子表面活性剂为磺酸盐、羧酸盐或磷酸盐中的任意一种，结构中的亲油基团为C8～C30烃基；所述阳离子表面活性剂具有C8～C30烃基与所述阳离子表面活性剂结构中的氮原子相连，所述阳离子表面活性剂为季铵盐；所述聚合物为改性聚丙烯酰胺，由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸两种单体共聚而成，改性聚丙烯酰胺中两种单体单元的摩尔比为1～4∶1，粘均分子量为300～1000万；所述复合驱油剂不含碱。2.根据权利要求1所述的复合驱油剂，其特征在于所述阴阳体系表面活性剂由阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂以摩尔比1.2～20:1组成。3.根据权利要求1所述的复合驱油剂，其特征在于所述阴离子表面活性剂为烷基苯磺酸盐、C12～C22α-烯烃磺酸盐、C9～C17羧酸盐、石油磺酸、石油羧酸盐或木质素磺酸盐中的任意一种或混合物，...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈之芹，李应成，张卫东，王辉辉，
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