一种适合高钙油藏的有机碱复合驱油体系及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种适合高钙油藏的有机碱复合驱油体系及其制备方法，它由如下重量百分比的原料组成：a.阴离子表面活性剂或阴-非复配表面活性剂0.05～0.4％、b.醇胺有机碱0.05～0.3％、c.水溶性聚合物0.1～0.3％、d.水余量。用所述的原料制备适合高钙油藏的有机碱复合驱油体系的方法，该制备方法按以下步骤进行：(1)取水溶性聚合物加入第一混合容器中，按照水溶性聚合物重量浓度为4500～5500mg/L加入水，控制物料温度为25～80℃，搅拌1.5～2.5小时，熟化24～28小时，得聚合物母液；(2)将醇胺有机碱、阴离子表面活性剂或阴-非复配表面活性剂和剩余水加入另一混合容器中，然后于25～80℃下搅拌10～30分钟，得混合液；(3)将步骤(1)的聚合物母液加入到步骤(2)的混合液中，搅拌20～40分钟，得产品。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及油田采油
，尤其是一种适合高钙油藏的有机碱复合驱油体系及其制备方法。
技术介绍
：复合驱是指两种或两种以上驱油成分组合起来的驱动。现在比较流行的一种化学驱是碱/表面活性剂/聚合物(ASP)三元复合驱，所使用的各种化学剂的浓度都比较低，此种方法来源于碱驱，加入的碱可以与石油中的酸性物质发生反应，生成一种表面活性剂，这种表面活性剂可以与加入的表面活性剂产生有利的协同效应，极大地降低油水界面张力。此方法经矿藏实验证实可提高采收率20％以上，而聚合物驱只能提高采收率10％左右，所以种很有前途的驱油方法。将碱剂与聚合物(部分水解聚丙烯酰胺、生物聚合物等)以适当比例混合作为驱油剂的技术称为聚合物增效碱驱或碱增效聚合物驱。该技术综合了碱驱具有高的驱油效率、低成本和聚合物驱具有的高波及效率的优点，同时克服了碱水驱驱油体系粘度低，在驱油过程中易发生指进和碱耗高，聚合物驱油体系中的聚合物在岩石表面吸附损失大的缺点。该技术对于酸值高的油藏是一种很有效的提高石油采收率的方法。碱-表面活性剂-聚合物三元复合驱提高石油采收率技术是在碱水驱、活性水驱和聚合物驱基础上发展起来的。提高石油采收率中使用的碱主要有NaOH，Na2CO3，NaHCO3，Na3PO4，Na2SiO4和Na2SiO3等。为减缓驱替液同岩石的反应，应尽量避免使用强碱(如NaOH和KOH等)，而应使用弱碱(如Na2CO3，NaHCO3，(SiO2)n/Na2O，Na5P3O10和(NaPO3)6等)。为便于控制pH值和离子强度，常采用强碱和弱碱进行适当比例的复配。三元复合驱体系中碱Na2CO3的作用主要有：a.同原油中的有机酸反应生成表面活性物质，并同加入的表面活性剂产生协同作用，增大界面活性，减少表面活性剂的用量。b.碱与石油酸反应产生的表面活性剂与合成的表面活性剂有协同效应，拓宽表面活性剂的活性范围。c.改善岩石颗粒表面电性，降低表面活性剂和聚合物在岩石表面上的吸附量。d.碱可与钙、镁离子反应或与粘土进行离子交换，起牺牲剂的作用，保护了聚合物与表面活性剂。但是无机碱Na2CO3的存在也带来了一些问题：a.注采系统结垢严重，胜利油田适合化学驱的油藏的特点是高温高盐，其中钙含量很高，以III类高温高盐油藏为例，其中钙离子含量一般在450-850mg/L。b.采出液乳化严重。c.碱使聚合物水解度增大，使聚合物抗二价离子能力降低。d.碱使聚合物的粘度降低较大。所以相同粘度条件下三元复合驱使用聚合物的浓度将增加。胜利油田1992年开展的孤东小井距三元复合驱先导试验、1997年5月开展的孤岛西区三元复合驱扩大试验虽然取得了很好的降水增油效果，但是注采系统结垢严重，采出液乳化严重，给注采系统和采出液处理带来了困难，从而限制了无机碱三元复合驱的推广应用。为避免这一问题，胜利油田在2003年开展了SP二元复合驱先导试验取得了明显的降水增油效果，二元驱虽然有良好的效果，但是有机酸未得到充分利用，表面活性剂配方设计难度大。三元复合驱与二元复合驱相比由于碱的加入，碱与聚合物、表面活性剂具有良好的协同效应，体系活性及驱油效率高，胜利油田原油酸值高，易与碱生成石油皂，扩大低界面张力窗口，降低表面活性剂吸附损耗，使注采井之间能保持低张力，成为在胜利油田开展三元复合驱的优势。如果能够寻求一种物质能够替代无机碱，克服三元复合驱中无机碱造成的结垢、乳化等问题，对于油田大幅度提高采收率具有重要的意义。醇胺有机碱同无机碱一样在水溶液中呈碱性，研究表明，醇胺有机碱与水中钙离子作用不会生成沉淀，解决无机碱造成的结垢、乳化等问题。
技术实现思路
：本专利技术的目的之一是针对高钙油藏、无机碱造成注采系统结垢严重和采出液乳化处理困难的问题，提供一种在油田开发后期，有效提高驱油效率，增加油田可采储量，提高高钙油藏原油采收率的适合高钙油藏的有机碱复合驱油体系；目的之二是提供该适合高钙油藏的有机碱复合驱油体系的制备方法。本专利技术的目的之一可通过如下技术措施来实现：它由如下重量百分比的原料组成：本专利技术的目的之一还可通过如下技术措施来实现：进一步，所述阴离子表面活性剂为石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐、石油羧酸盐或烷基硫酸盐。进一步，所述阴-非复配表面活性剂是由阴离子表面活性剂：非离子表面活性剂＝3：1～1：3重量份配比的复配体系，其中阴离子表面活性剂为α-烯烃磺酸盐或烷基磺酸盐，非离子表面活性剂为烷基醇/酚聚氧乙烯醚、烷醇酰胺、聚氧乙烯烷基酰醇胺或聚醚表面活性剂。进一步，所述醇胺类有机碱为有机胺类乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺或N,N-二甲基乙醇胺。进一步，所述水溶性聚合物为部分水解聚丙烯酰胺。更进一步，所述部分水解聚丙烯酰胺的粘均分子量为1500～3000万、水解度为20～25％。更进一步，所述部分水解聚丙烯酰胺由丙烯酰胺单体水解成丙烯酸后再和丙烯酰胺共聚而成。本专利技术所用的醇胺类有机碱乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺可以从市场购得，本领域技术人员也可以根据本领域公知合成手段合成得到。上述技术方案中，所述部分水解聚丙烯酰胺由丙烯酰胺单体采用后水解法而成，可以从市场购得，也可以通过常规的自由基共聚制得。上述技术方案中，所述有机碱三元体系可以采用各种常规混合方法按照所需量各组分混合得到，用于驱油时按照所需浓度用水溶解得到驱油剂用于驱油；还可以根据所需驱油剂的浓度，将所述有机碱三元体系中各组分分别溶解于水中得到驱油剂用于驱油。本专利技术的目的之二可通过如下技术措施来实现：用上面所述的原料制备适合高钙油藏的有机碱复合驱油体系的方法，该制备方法按以下步骤进行：(1)取水溶性聚合物加入第一混合容器中，按照水溶性聚合物重量浓度为4500～5500mg/L加入水，控制物料温度为25～80℃，搅拌1.5～2.5小时，熟化24～28小时，得聚合物母液；(2)将醇胺有机碱、阴离子表面活性剂或阴-非复配表面活性剂和剩余水加入另一混合容器中，然后于25～80℃下搅拌10～30分钟，得混合液；(3)将步骤(1)的聚合物母液加入到步骤(2)的混合液中，搅拌20～40分钟，得产品。本专利技术做了如下实验：将不同目数石英砂用蒸馏水洗净烘干，按照不同比例装入直径2.5cm、长30cm的管式模型，使其气测渗透率在1500×10-3um2。以上述地层水饱和岩心，测试其孔隙体积。以孤东三四区脱水原油饱和岩心，记录饱和原油的体积。在油藏70℃温度下水驱至含水达94％时计算水驱提高原油的采收率，然后注入0.3PV的0.15wt％的聚合物前置段塞，至含水达98％时转注有机碱三元体系，注完后改为水驱至含水100％，结束实验，计算总的采收率，如表1所示。表1采用本专利技术的有机碱三元体系，可用于地层温度低于85℃、矿化度低于30000mg/L的钙离子含量高的油藏。以质量百分比计，用量为0.3wt％阴离子或阴-非复配表面活性剂与0.2wt％有机碱以及0.15wt％上述的改性聚丙烯酰胺形成驱油剂组合物，测定了该驱油剂组合物水溶液的表观粘度，与胜利油田孤东三、四区脱水原油、孤东七区原油、孤岛B19原油之间的动态界面张力值可达10-3～10-4mN/m低界面张力，体系具有很好的抗钙镁能力，物理模拟驱替试验室内评价，该驱油体系能在聚合物驱后提高原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适合高钙油藏的有机碱复合驱油体系，其特征在于它由如下重量百分比的原料组成：

【技术特征摘要】
1.一种适合高钙油藏的有机碱复合驱油体系，其特征在于它由如下重量百分比的原料组成：2.根据权利要求1所述的一种适合高钙油藏的有机碱复合驱油体系，其特征在于所述阴离子表面活性剂为石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐、石油羧酸盐或烷基硫酸盐。3.根据权利要求1所述的一种适合高钙油藏的有机碱复合驱油体系，其特征在于所述阴-非复配表面活性剂是由阴离子表面活性剂：非离子表面活性剂＝3：1～1：3重量份配比的复配体系，其中阴离子表面活性剂为α-烯烃磺酸盐或烷基磺酸盐，非离子表面活性剂为烷基醇/酚聚氧乙烯醚、烷醇酰胺、聚氧乙烯烷基酰醇胺或聚醚表面活性剂。4.根据权利要求1所述的一种适合高钙油藏的有机碱复合驱油体系，其特征在于所述醇胺类有机碱为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺或N,N-二甲基乙醇胺。5.根据权利要求1所述的一种适合高钙油藏的有机碱复合驱油体系，其特征在于所述水溶性聚合物为部分水解聚丙烯酰胺。6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙焕泉，李振泉，杨勇，曹绪龙，郭兰磊，张继超，郭淑凤，王红艳，潘斌林，于群，王丽娟，刘煜，石静，李青华，单联涛，
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胜利油田分公司勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37