一种油田开采用耐中高温、高盐的生物调驱剂制造技术

本发明专利技术公开了一种油田开采用耐中高温、高盐的生物调驱剂，由下述重量百分比的原料制成：微生物多糖0.01‑5％、表面活性剂0.05‑10％、键合力促进剂0.01‑10％，余量为水。本发明专利技术的生物调驱剂具有在无碱、高温高盐条件下，仍能与原油形成较低界面张力，具有相对稳定的粘度，并保持较高的波及率。其适用范围广泛，可操作性简便，降低了用户的使用成本，同时减小了环境压力。

【技术实现步骤摘要】
一种油田开采用耐中高温、高盐的生物调驱剂
本专利技术涉及一种油田开采用耐中高温、高盐的生物调驱剂，属于石油开采

技术介绍
经过几十年的开采，我国油田都进入了高含水阶段，产量面临下降，发展三次采油是提高石油采收率重要途径。三次采油，是对比一次、二次采油而言。通俗得讲，在石油开采初期，只是利用地层的天然能量开采石油，称一次采油，其采收率仅为10％左右。通过向地层补充能量来开采石油的方法，如注水、注气等，成为二次采油。目前世界上已有大量油田采用二次采油方法，但采收率一般只能达到25％到40％左右。三次采油利用物理、化学和生物等手段，继续开采地下剩余的石油，以此提高原油采收率的方法。石油开采应用表面活性剂采油的研究起始于二十世纪三十年代初，发展至今，已经在油田是提高采收率的一个重要手段，在理论和时实践上都有了很大的进展。目前，基本形成了以下几种注入体系，活性水驱，泡沫驱油，低界面张力体系驱油等等三次次采油技术。化学生物复合驱油仍然是具有很大发展前途的方法之一。使用表面活性剂能提高原油采收率的主要机理是：在油田进入高含水期后，剩余油以不连续的油膜被圈闭在油藏岩石的孔隙中，作用于油珠上的两个主要力是粘滞力和毛细管力，如果选用合适的表面活性剂体系，降低有油水的界面张力，使储油层油水间的界面张力从20～30mN/m降至较低或超低值(10-3～10-4mN/m)，便能减少剩余油移动时油珠变形所带来的阻力，从而大幅提高驱油效率。目前，国内外三次采油表面活性剂应用最多的还是石油磺酸氨，重烷基苯磺酸盐等炼油副产物改性的表面活性剂，这里表面活性剂的特点是取材广泛、价格低廉。但是这类表面活性剂液存在性能不够稳定，耐盐特别耐二价阳离子性能较差等一系列问题，不适用于高温、高盐的油田区块。目前，在普通油藏(一、二类油藏)中已经有表面活性剂被成功应用，但是对高温、高盐的油藏来说，对一、二类油藏来说效果较好的表面活性剂则不能有降低界面张力，并表现为化学结构易变，严重的色谱分离等等，不能胜任。在石油开采中，新型调驱剂的开发是提高采收率及经济效益的重要手段，原有常规的三元复合驱油体系中，含有高浓度的碱，如氢氧化钠、碳酸钠等，在使用过程中，对地层和油井等带来巨大的伤害，所使用的表面活性剂不易被生物降解，且对人体也有一定的危害性，如：1991年，赵国玺在《表面活性剂物理花絮》P495；1994年，刘程在《表面活性剂大全》P35中所公开的内容。所以针对苛刻油藏，需要寻求一种在无碱、高温(地层温度大于85℃)条件下结构稳定，并能与原油形成10-3-10-4mN/m超低界面张力，有效提高原油采收率的生物聚合物表面活性驱油体系。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术的目的是提供一种油田开采用环保的耐中高温、高盐的生物调驱剂，在无碱、中高温(65℃-120℃)的条件下结构稳定，能够保持体系的流动性，且黏度增加缓慢，从而能够满足顺利输送到地下特定深度部位的需求；同时保持体系界面张力在10-3-10-4mN/m，达到增油降水的效果，提高了原油的采收率。本专利技术的另一目的是提供上述生物调驱剂的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种油田开采用耐中高温、高盐的生物调驱剂，由下述重量百分比的原料制成：微生物多糖0.01-5％、表面活性剂0.05-10％、键合力促进剂0.01-10％，余量为水。所述微生物多糖为来源生物发酵代谢产物的高分子聚合物，其分子量为50-1000万。优选的，所述微生物多糖为威兰胶、黄原胶、普鲁兰胶中的一种或任意几种。上述微生物多糖具有分子螺旋结构，水中溶胀形成稳定的溶液，可降解，不污染环境，绿色环保。优选的，所述表面活性剂为甜菜碱或鼠李糖脂。优选的，所述键合力促进剂为柠檬酸及柠檬酸盐、酒石酸及其盐、改性淀粉、改性纤维素、槐豆胶，可得然胶中的一种或任意几种。所述改性淀粉为常规的市售产品，主要通过物理改性、生物酶处理和化学改性等方法进行改性处理，改性淀粉中葡萄糖单元上的羟甲基被氧化成羧基，同时减少了淀粉分子中羟基的数量，使分子缔合受阻，减弱了分子间氢键的结合能力，另外，反应过程中糖苷键的断裂使大分子降解，从而提高了淀粉的流动性、耐水性等性能。所述改性纤维素选自羟丙基甲基纤维素、羧甲基醚或羧甲基纤维素中的任一种。本专利技术还提供上述生物调驱剂的制备方法，步骤如下：(1)将微生物多糖用部分水溶解，预制溶胀，得微生物多糖溶液；(2)将表面活性剂、键合力促进剂加入到剩余水中，搅拌溶解；然后加入微生物多糖溶液后，继续搅拌0.5-1h，即得生物调驱剂。步骤(1)中，预制溶胀的温度为20-30℃，预制溶胀的时间为30-60min。预制溶胀的目的是将微生物多糖分子的主链和支链基团在水中进行充分的伸展；预制溶胀的温度和时间会影响微生物多糖分子的伸展效果，溶胀的温度过高，会使微生物多糖的分子结构发生变化，影响其性能，溶胀的温度过低，则实现充分伸展所需的时间过长。经试验验证，在溶胀的温度为20-30℃，预制溶胀的时间为30-60min的条件下，微生物多糖分子在水中的伸展效果最好。本专利技术制备的生物调驱剂，在25℃-120℃条件下稳定，粘度(10-45mPa·s)变化不大，能保持相对稳定的连续流动性，液体能够通过泵动注入地层较深部位，在逐级降低原油在孔隙中界面张力的基础上，有较高的波及系数，从而提高原油的采收率。本专利技术的生物调驱剂的设计思路及驱油原理：本专利技术利用在25-120℃温度条件下，微生物多糖分子能够与键合力促进剂复合，其结构中主链及支链基团在水中伸展碰撞形成内部结构网络包裹住表面活性物质，通过外压推动，逐步进入到梯度油藏孔隙中，利用微生物多糖和键合力促进剂的活性结构支链以及表面活性剂的作用，降低了原油在低渗、低孔隙中的界面张力，并有效的提高产品在多孔介质中的阻力系数及残余阻力系数。从而被驱替出来。当溶液在地层某一部达到足够高浓度或者推动动力足够大，微生物多糖-键合力促进剂-表面活性剂的组合物会重新被推动到更广泛的部位，直至驱替出更多的剩余原油。同时，本专利技术还对生物调驱剂中的微生物多糖、表面活性剂、键合力促进剂的用量进行了优化选择，结果发现，微生物多糖、表面活性剂、键合力促进剂的加入量对于调驱剂的应用性能具有重要的影响，上述原料总体加入量过多，则制备的产品粘度增加迅速，并且不经济，产品制备成本太高；若上述原料总体加入量过少，则形成的流体过差，不能满足实际使用的要求。本专利技术的油田开采用耐中高温、高盐的生物调驱剂中，各原料组分是一个有机的整体，缺一不可。专利技术人在研发过程中发现，减少上述生物调驱剂中的任何一种原料组分，或以具有性能的原料对本专利技术生物调驱剂的原料组分进行替换，则生物调驱剂整体的作用效果显著降低；在本专利技术的生物调驱剂的基础上再增加其他的原料组分，生物调驱剂的整体效果并未有明显的改善，甚至有生物调驱剂的整体效果降低的情况出现。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术的生物调驱剂在25-120℃温度范围内的粘度变化不大(粘度保持在10-45mPa·s)，能够保持相对稳定的连续流动性，液体能够通过泵动注入地层较深部位，在逐级降低原油的在孔隙中的界面张力的基础上，有较高的波及系数，从而提高采收率；同时，对生物调驱剂中各原料组分的添加量进行优化，使制备的生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油田开采用耐中高温、高盐的生物调驱剂，其特征在于，由下述重量百分比的原料制成：微生物多糖0.01‑5％、表面活性剂0.05‑10％、键合力促进剂0.01‑10％，余量为水。

【技术特征摘要】
1.一种油田开采用耐中高温、高盐的生物调驱剂，其特征在于，由下述重量百分比的原料制成：微生物多糖0.01-5％、表面活性剂0.05-10％、键合力促进剂0.01-10％，余量为水。2.如权利要求1所述的生物调驱剂，其特征在于，所述微生物多糖为来源生物发酵代谢产物的高分子聚合物；其分子量为50-1000万。3.如权利要求1或2所述的生物调驱剂，其特征在于，所述微生物多糖为威兰胶、黄原胶、普鲁兰胶中的一种或任意几种。4.如权利要求1所述的生物调驱剂，其特征在于，所述表面活性剂为甜菜碱或鼠李糖脂。5.如权利要求1所述的生物调驱剂，其特征在于，所述键合力促进剂为柠檬酸及柠檬酸盐、酒石酸及其盐、改性淀粉、改...

【专利技术属性】
技术研发人员：严希海，赵娜，严谨，万丽萍，
申请(专利权)人：安捷宇北京油田技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11