用于特低渗透油藏进行二氧化碳驱油的防窜剂及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种特低渗透油藏二氧化碳驱油用的防窜剂及其应用，该防窜剂的主剂为有机化合物的胺类物质，该防窜剂由至少一种胺类物质与隔离剂构成，隔离剂为含有一定水分的乙醇或者烃类物质或者氮气，隔离剂用于阻止胺与二氧化碳过早接触而发生化学反应，适合于特低渗透率油藏进行二氧化碳驱油过程中的气窜抑制；该防窜剂主要通过二氧化碳与胺反应生成盐类沉淀堵塞气窜通道，用隔离剂注入量控制盐沉淀产生的时间，扩大二氧化碳驱替的波及体积，有利于提高二氧化碳驱油的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及二氧化碳驱油时扩大二氧化碳波及体积的防窜剂，特指特低渗透油藏进行二氧化碳驱油时的防窜剂及其应用。技术背景众所周知，特低渗透油藏中含有比较丰富的原油储量，但是，特低渗透油藏注水开发难度大，一般比较适合于二氧化碳驱替。由于油藏的非均质性，几乎所有的二氧化碳驱油过程中都存在明显的气体窜逸，使得二氧化碳扩大波及体积的程度有限，而普通的防窜技术应用的载体多为水相，加入化学添加剂后的水相一般稠度增大，比注水驱替难度更大，难以实现深部封窜，导致最终的二氧化碳驱油效果不佳。也有不少油田使用膨胀剂作为防气窜剂，有化学膨胀，即晶格膨胀和发气膨胀，还有物理膨胀，即充气水泥。这两种方法中，在国内使用化学膨胀的较多，而国外使用充气膨胀的较多，从施工看化学膨胀较容易，但却容易产生副作用，现有的化学膨胀，不能很好的解决气窜问题，膨胀是为了抵消一部分由于水化所产生的水泥收缩量，抵消后，水泥石没有收缩没有膨胀，体积无变化，这种方法，并没有解决胶凝失重的问题，水泥浆本身没有缩短过度时间的特性，没有补偿由于胶凝所产生的压力损失，在这个过程，水泥浆只起到了基本的作用，胶凝失重是必然会发生的，而这种方法没有任何改善的措施，在防气-->窜过程中，水泥浆本身所起的作用以及它的因素在整个过程中已经不是主要因素，顶替效率、井境状况等将成为影响防窜的绝对主要因素，所以，现有的化学膨胀不能很好的解决气窜问题；有观点认为，化学膨胀在水泥凝固早期能够进行压力补偿，对防止气体窜槽是有利的，但是其是水泥体从内到外都进行膨胀，在水泥体内部势必产生应力分布不均，而造成水泥石脆性增加，由外界一点变化就可能引起新的应力分布而破坏水泥石本体，为气体运移产生新的通道造成窜槽。还有记载以多乙烯多胺、环氧氯丙烷、三甲胺等为原料合成出一种新的防窜剂，主要进行岩芯防窜，结果表明，可使岩心高渗透层的阻力系数上升，高低渗透层的流量比下降但是不适用于特低渗透油藏中二氧化碳驱油，尤其不适用于油藏渗透率低于10×10-3μm2的特低渗透油藏中二氧化碳驱油。
技术实现思路
为了扩大二氧化碳驱替的波及体积，提高二氧化碳驱油效果，本专利技术提供了一种特低渗透油藏二氧化碳驱油用的防窜剂，该防窜剂可以有效抑制二氧化碳在地层中的窜逸，扩大驱油二氧化碳的波及体积。本专利技术的目的在于提供一种特低渗透油藏进行二氧化碳驱油时的防窜剂，该防窜剂扩大了特低渗透油藏的二氧化碳驱替的波及体积，提高二氧化碳驱油效果。本专利技术的另一个目的在于提供一种特低渗透油藏进行二氧化碳驱油时有效抑制气窜的应用方法。本专利技术的目的是这样实现的：一种特低渗透油藏进行二氧化碳驱油时用的防窜剂，其特征在于，该防-->窜剂的主要成份为：至少一种有机胺类物质，以及隔离剂；所述有机胺类物质包括脂肪族胺和它们的混合物，所述隔离剂为乙醇或者烃类物质或者氮气。根据封窜油层的温度，选择沸点合适的有机胺类物质作为封窜主剂；再根据封窜油层的厚度和封窜深度，调整胺类物质和隔离剂的重量配比。一般情况下，选择沸点接近油层温度的有机胺类，并控制有机胺与隔离剂(质量比)为1∶1～50∶1。该防窜剂可以有效抑制二氧化碳在地层中的窜逸，扩大了特低渗透油藏的二氧化碳驱替的波及体积，提高二氧化碳驱油效果。上述脂肪族胺的碳链部分包括直链和/或支链结构的烃链，其碳原子数为C1-C10；所述碳链为饱和烃链。所述有机胺类物质包括一元胺、二元胺或其混合物。所述有机胺类物质的胺基团包括伯胺、仲胺、叔胺或其混合物。本专利技术所采用的隔离剂为含水0-95％(重量)的乙醇，优选浓度≥70％的乙醇，更优选75-99.8％的乙醇；烃类物质为饱和的和/或不饱和的脂肪烃、芳香烃，碳数为C1-C10，也包括它们的混合物；其中的氮气为普通的工业氮。本专利技术还提供了用于特低渗透油藏进行二氧化碳驱油的有机胺类(防窜主剂)的制备方法，包括：(1)乙胺制备方法：乙醇和液氨(液胺)在Al2O3催化剂作用下，于350～400℃及2.5～3.0MPa进行氨化反应，可制得乙胺。(2)二乙胺制备方法：使氯乙烷与苯胺反应，生成乙基苯胺，再与亚硝酸作用，生成对硝基二乙基苯胺，再和氢氧化钠反应可制得二乙胺。(3)三乙胺制备方法：以乙醇为原料，在Ni-Cu催化剂存在下，使气化后的乙醇与氢气、氨气在195～200℃下进行气相催化反应，可制得一乙胺、二乙-->胺、三乙胺的混合物，经冷凝、蒸馏等分离过程，可得到三乙胺。(4)乙二胺制备方法：以乙醇胺为原料，在Co催化剂作用下进行氨解可制得乙二胺。(5)异丙胺制备方法：由异丙醇与氨气、氢气在多孔镍铝催化剂作用下，于195℃、1.7MPa条件下反应制得。(6)丁胺制备方法：使氯丁烷、乙醇、氨水在85～95℃、0.54～0.64MPa条件下反应，再经盐酸及氢氧化钠溶液处理后制得。本专利技术还提供了用于特低渗透油藏进行二氧化碳驱油的防窜剂的制备方法，包括：根据油藏温度，选择合适的利用上述方法制备的防窜主剂，再根据施工的具体要求，选择含水乙醇或者烃类物质或者氮气作为隔离剂，再按照以下应用方法实施，通过注入的二氧化碳在油藏多孔介质中与有机胺反应生成盐晶产生堵塞，上述工艺过程即形成了本专利技术的二氧化碳驱油时采用的防窜剂。本专利技术还提供了上述防窜剂在抑制特低渗透油藏进行二氧化碳驱油时二氧化碳窜逸方面的用途。本专利技术同时也提供了用于特低渗透油藏进行二氧化碳驱油的防窜剂的应用方法，即，二氧化碳驱油时扩大二氧化碳波及体积的防窜剂的应用方法，该防窜剂主要用于特低渗透油藏进行二氧化碳驱油时抑制二氧化碳的窜逸，有机胺类与二氧化碳段塞之间加入隔离剂段塞，通过调整隔离剂段塞的大小，控制封窜的深度。本文所述的“段塞”为公知的专业技术术语，是指注入地层多孔介质中的流体，在没有完全扩散前，形状近似一段流体呈柱塞状运移在孔隙中。在本专利技术的防窜剂所应用的特低渗透油藏，其渗透率的划分标准符合石-->油行业普遍采用的标准，即油藏渗透率一般低于10×10-3μm2，包括渗透率低至0.1-5×10-3μm2的油藏。本专利技术的上述技术方案的主要优点：1.本专利技术提供了一种至少由一种有机胺为主体再加隔离剂构成的特低渗透油藏进行二氧化碳驱油时有效抑制二氧化碳窜逸的防窜剂。由于有机胺类物质具有很强的碱性，可以与向油藏中注入的二氧化碳反应生成相应的盐，在特低渗透油藏的相对较大孔道中产生盐晶体并封堵这些较大的孔道，从而抑制二氧化碳的窜逸，实现扩大二氧化碳波及体积的作用。对于特低渗透率油藏而言，注水难度较大，特别是注入以水为载体的封窜剂时，难度更大；而注入有机胺类物质时，不会伴生黏土膨胀，且胺的粘度比较低，更易于注入油层中。2.由于扩大二氧化碳波及体积的防窜剂在注入时需要打隔离剂段塞，该隔离剂为乙醇或者烃类物质或者氮气，这些物质都可以比水更轻松地注入油层中，有效隔离二氧化碳与胺段塞的接触。当隔离段塞在油层中逐渐向深部运移而变薄后，有机胺才会与二氧化碳接触并发生反应生成盐晶体，而且，通过控制隔离段塞的用量便可以控制封窜晶体产生的部位。由于油藏渗透率低，油藏中的水分几乎都处于束缚状态，处于自由渗流状态的水分很少，因此，大量生成的胺盐不能够完全溶解，部分以晶体状态滞留在较大的孔道中而产生封堵作用，从而可以抑制二氧化碳的窜逸。3.可以根据具体油藏条件筛选本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防窜剂，其特征在于，该防窜剂的成份为有机胺类物质和隔离剂，其中，所述的有机胺类物质包括脂肪族胺或其混合物，所述的隔离剂为乙醇、烃类物质或氮气，有机胺类物质与隔离剂的质量比为１∶１～５０∶１。

【技术特征摘要】
1.一种防窜剂，其特征在于，该防窜剂的成份为有机胺类物质和隔离剂，其中，所述的有机胺类物质包括脂肪族胺或其混合物，所述的隔离剂为乙醇、烃类物质或氮气，有机胺类物质与隔离剂的质量比为1∶1～50∶1。2.如权利要求1所述的防窜剂，其特征在于，所述的脂肪族胺的烃链碳原子数为C1-C10。3.如权利要求2所述的防窜剂，其特征在于，所述的有机胺类物质包括一元胺、二元胺或其混合物。4.如权利要求3所述的防窜剂，其特征在于，所述的有机胺类物质的胺基团包括伯胺、仲胺、叔胺或其混合物。5.如权利要求1所述的防窜剂，其特征在于，所述的隔离剂为乙醇，该乙醇的浓度至少为5％。...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯吉瑞，刘中春，赵凤兰，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]