提高采收率的强化采油方法技术

本发明专利技术涉及一种强化采油的方法，主要解决现有技术中驱油组合物驱油效率差的问题。本发明专利技术通过采用强化采油的方法，包括以下步骤：(1)将驱油组合物与驱油用水混合得驱油体系；(2)将所述驱油体系在驱油温度20～120℃、总矿化度>5000毫克/升模拟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；其中，所述驱油组合物，以质量份数计，包括以下组分：1)1份表面活性剂；2)0～50份且大于0份聚合物；其中所述驱油体系，含表面活性剂的浓度为0.001～2.0wt％，含所述聚合物的浓度为0～1.8wt％且大于零的技术方案，较好地解决了该问题，可用于油田的驱油组合物及三次采油生产中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种强化采油的方法。
技术介绍
提高采收率技术，即国外通常指的强化(EOR)和改善(IOR)采收率技术，可概括为改善水驱、化学驱、稠油热采、气驱、微生物采油和物理法采油等六个方面。目前，进入矿场规模化应用的提高采收率技术集中在热采、气驱和化学驱三大类，其中化学驱产量在5.18×104m3/d以上，约占世界EOR总产量的14.7％。化学驱是通过水溶液中添加化学剂，改变注入流体的物理化学性质和流变学性质以及与储层岩石的相互作用特征而提高采收率的一种强化措施，在我国得以快速发展，其主要原因是我国储层为陆相沉积非均质性较强，陆相生油原油黏度较高，在EOR方法中更适合于化学驱。表面活性剂驱油技术就是将表面活性剂加入到注入水中，通过降低油水界面张力提高洗油能力来改善驱油效率的一种提高采收率方法。聚合物驱油技术是一种重要的提高石油采收率的方法，与一般水驱相比，聚合物驱油主要是增加水相的黏度，控制驱油体系的流度比，起到扩大波及体积的作用，相对于表面活性剂而言，成本较低。碱的加入主要是降低了表面活性剂的吸附量，增加表面活性剂的界面活性。作为化学驱中的重要技术，表面活性剂活性水驱、胶束溶液驱及微乳液驱技术、聚合物表面活性剂形成的二元复合驱油技术和聚合物表面活性剂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。2002年大庆油田在外围低渗透油田开展了注活性水降压增注试验，2003年在外围低渗透油田和喇、萨、杏油田表外储层开展注活性水驱油试验，其目的是使油水界面张力大大降低，减小相间表面的作用，活化、分散滞留油块或剥离黏附的油膜，借助流动孔隙度的增加，提高油层的流动渗透率，达到降低启动压力、提高注水波及体积和驱油效率的效果。实践证明，活性水驱能够大幅度提高已投入开发区块的原油采收率，并且使一部分在目前经济技术条件下不能动用的储量有效投入开发。至1994年以来，大庆油田采用国外进口的重烷基苯磺酸盐开展了5个三元复合驱试验，在水驱采收率基础上再提高原油采收率20％，并依此明确了三元复合驱为聚合物驱之后的三次采油主导技术。中原油田在三元复合驱先导现场试验取得成功后，考虑到结垢和破乳难的问题，采取了二元复合驱的技术路线，使用以胜利原油为原料合成的石油磺酸盐表面活性剂为主剂，非离子表面活性为辅剂，可以在无碱条件下达到超低界面张力，并于2003年在孤东七区西南开展了矿场先导试验，提高采收率可12％，解决了结垢和破乳难问题。以上实施的驱油技术中，高活性表面活性剂的使用是关键因素之一，但国内适用于驱油的表面活性剂种类少、产品性能稳定性差、普适性不强。国内驱油用表面活性剂的筛选主要依据其降低油水界面张力的能力，而国外选择驱油用表面活性剂和助表面活性剂的依据是驱油体系和原油的相态行为：(1)形成大的中相微乳；(2)最佳含盐度下具有高的增溶参数；(3)不能出现层状液晶等黏稠相。1973年，Healy和Reed首先用三相图研究微乳体系，此后经Healy、Reed、Nelson、Pope、Huh的工作，建立了驱油效率与相特性的关联、增溶参数和界面张力的关联。虽然相态行为是基于微乳驱等浓表面活性剂驱开展的研究，但理论体系较为完整，所以国外高效表面活性剂驱油体系的筛选仍是以此为基础的。三次采油研究中所用表面活性剂的种类以阴离子型最多，其次是非离子型和两性离子型，应用最少的是阳离子型。美孚石油公司的专利US3927716、US4018281、US4216097相继报道了采用碱水驱油、表面活性剂或碱水驱油及使用两性离子表面活性剂驱油的结果，采用的两性离子表面活性剂为不同链长的羧酸或磺酸盐型甜菜碱表面活性剂，在总矿化62000～160000mg/L，钙镁离子1500～18000mg/L的模拟盐水中，对德克萨斯南部原油的界面张力达10-1～10-4mN/m。美孚石油公司的专利US4370243报道了采用油溶性的醇、磺酸甜菜碱及季铵盐组成的驱油体系，该体系既可起到表面活性剂的作用，也可起到流度控制剂的作用，其中季铵盐为亲油基碳链长为16～20的阳离子表面活性剂，采用2wt％的十八烷基二羟乙基丙基磺酸盐甜菜碱与1.0％的正己醇作为驱油组合物，注入1.9PV后，原油即可100％驱出，但表面活性剂的吸附损耗较大达到6mg/g，在此基础上加入价格相对低廉的2.0％四乙基溴化铵作为牺牲剂以降低表面活性剂的吸附量。美国德克萨斯大学申请的专利US8211837，报道了采用简单廉价的线性醇在高温下催化二聚反应得到支链化的长碳醇，与环氧丙烷、环氧乙烷聚合后进行硫酸酯化反应，相对于昂贵的磺酸盐型表面活性剂，低成本合成了大亲水基聚醚硫酸盐表面活性剂，由于大亲水基团的存在，从而使得该硫酸盐表面活性剂在碱性条件下高温稳定性能优良，0.3％的支链醇聚醚硫酸盐(C32-7PO-6EO硫酸盐)与0.3％的内烯烃磺酸盐(C20～24IOS)盐水溶液在85℃与相同量的原油混合，其增溶参数为14。国外研究使用的表面活性剂由于使用量大、成本高，作为驱油组合物在实际应用中受到了一定的限制。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。以上实施的驱油技术中，耐温抗盐聚合物的使用是另一关键因素。早期常用于强化石油开采(EOR)的聚合物驱的工业产品仅有部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)，它依赖于高分子量和聚合物分子链上的离子和强极性侧基的排斥作用达到增黏效果。但是，高分子量聚合物当受到较大的拉伸和剪切应力时，易于发生机械降解而丧失黏度，在低渗透率岩层中注入聚合物时尤为明显。水溶液中的阳离子，尤其是二价离子，会屏蔽聚合物中的离子基团，使聚合物分子链卷曲，流体力学体积减小甚至沉淀，从而使增黏性大大降低。当地层油层温度较高时(＞93℃)，聚丙烯酰胺(PAM)中的酰胺基在高温水溶液中易水解，使聚合物溶液的抗盐性急剧下降。近年来，有关耐温抗盐型聚丙烯酰胺的研究主要通过在聚合物主链上引入大侧基或刚性侧基提高聚合物的热稳定性、引入抑制水解的单体或对盐不敏感的单体进行共聚来提高聚合物的耐水解及抗盐性能，或通过疏水基团的疏水缔合作用来改善聚合物的耐温抗盐性能。我国化学驱油技术较为先进，现场配套工艺完善，开展化学驱油技术在中高渗等油藏的应用研究开发具有重要意义。因此，针对高温高盐的中高渗砂岩油藏，专利技术了一种在地层温度下结构稳定，并能与原油形成10-2～10-4mN/m低界面张力，有效提高原油采收率的驱油组合物体系。本专利技术所述的正是这种驱油组合物的制备方法及其在强化采油中的应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中驱油组合物驱油效率差的问题，提供一种新的强化采油的方法。该方法将含表面活性剂的水溶液，或者表面活性剂和聚合物的水溶液作为驱油组合物用于驱油过程中，具有耐温抗盐性能好、在高温超高盐苛刻条件下驱油效率高的优点。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种强化采油的方法，包括以下步骤：(1)将驱油组合物与驱油用水混合得驱油体系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强化采油的方法，包括以下步骤：(1)将驱油组合物与驱油用水混合得驱油体系；(2)将所述驱油体系在驱油温度20～120℃、总矿化度>5000毫克/升模拟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；其中，所述驱油组合物，以质量份数计，包括以下组分：1)1份表面活性剂；2)0～50份且大于0份聚合物；所述表面活性剂为双亲水头基阴离子表面活性剂；所述驱油体系中以总的驱油体系质量计，含所述双亲水头基阴离子表面活性剂的浓度为0.001～2.0wt％，含所述聚合物的浓度为0～1.8wt％且大于零。

【技术特征摘要】
1.一种强化采油的方法，包括以下步骤：(1)将驱油组合物与驱油用水混合得驱油体系；(2)将所述驱油体系在驱油温度20～120℃、总矿化度>5000毫克/升模拟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；其中，所述驱油组合物，以质量份数计，包括以下组分：1)1份表面活性剂；2)0～50份且大于0份聚合物；所述表面活性剂为双亲水头基阴离子表面活性剂；所述驱油体系中以总的驱油体系质量计，含所述双亲水头基阴离子表面活性剂的浓度为0.001～2.0wt％，含所述聚合物的浓度为0～1.8wt％且大于零。2.根据权利要求1所述的强化采油的方法，其特征在于所述双亲水头基阴离子表面活性剂分子通式为：式中，R1为C8～C30的脂肪烃基、或由C4～C20直链或支链的饱和及不饱和烃基取代的芳基，m1、m2、m3和m4独立选自0～50，但m1和m2、m3和m4不能同时为0；n1和n2独立选自0～100，但n1和n2不能同时为0，R2和R′2为独立选自C1～C5的亚烷基或羟基取代亚烷基中的至少一种，Y和Y′独立选自SO3M或COON，M和N独立选自氢、碱金属或者由式NR3(R4)(R5)(R6)所示基团中的至少一种，R3、R4、R5、R6为独立选自H、(CH2)pOH或(CH2)qCH3中的一种，p＝2～4、q＝0～5中的任一整数。3.根据权利要求2所述的强化采油的方法，其特征在于所述R1为C12～C24的烷基或由C8～C12烷基取代的苯基，R2和R′2独立选自C1～C3的亚烷基或羟基取代亚丙基，Y和Y′选自SO3M，p＝2，q＝0～1，m1+m2＝2～10，m3+m4＝2～10，n1+n2＝5～40。4.根据权利要求1所述的强化采油的方法，其特征在于所述聚合物为黄原胶、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、阴离子型聚丙烯酰胺、改性聚丙烯酰胺、疏水缔合聚合物、聚合物微球中的至少一种。5.根据权利要求4所述的强化采油的方法，其特征在于所述改性聚丙烯酰胺由丙烯酰胺、耐温抗盐单体共聚而成，丙烯酰胺与耐温抗盐单体的摩尔比为(0.1～40)∶1，疏水缔合聚合物由丙烯酰胺、耐温抗盐单体与疏水单体共聚而成,丙烯酰胺、耐温抗盐单体与疏水单体的摩尔比为1：(0.1～40)：(0.001～0.05)。6.根据权利要求5所述的强化采油的方法，其特征在于所述改性聚丙烯酰胺的黏均分子量为800～2500万，疏水缔合聚合物的黏均分子量为1000～2500万。7.根据权利要求1～6任...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈之芹，李应成，吴春芳，翟晓东，
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