一种稠油活化剂的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种稠油活化剂的应用。所述稠油活化剂为结构式如式(1)所示的活化水聚合物，式(1)中，x、y、z、m和n分别为对应链段在所述聚合物中的质量分数，m为0.75～0.85，y为0.20～0.24，x、z和n均为0.001～0.01；p为2～9之间的自然数。所述活化水聚合物同时具有增粘及乳化降粘作用，可同时作为驱替剂及降粘剂，实现两剂一体。本发明专利技术活化水驱油体系可增加水相粘度，具有驱替功能，可以乳化分散原油，增加混合相流动性，且分散后的原油与未接触的原油继续作用，同时水相既与混合油相也与新油作用，“前赴后继”，不断启动更多原油。本发明专利技术活化水驱油体系具有良好的调剖能力，可作为调剖剂，且分散后的乳化油先天具有深度调驱作用。

【技术实现步骤摘要】
一种稠油活化剂的应用
本专利技术涉及一种稠油活化剂的应用，属于油田开发领域。
技术介绍
稠油因胶质及沥青质含量较高，粘度大，开采比普通原油困难得多。目前，稠油常规开采技术主要包括加热降粘、稀释降粘、水热裂解降粘、微生物降粘和化学降粘等方法，其原理是分别通过升高温度、轻质原油同构相溶、高温蒸汽催化裂解、微生物降解及化学剂降粘剂等作用，降低稠油粘度、增强流动性，从而实现稠油有效开采。然而，目前的稠油开采技术均在不同程度上存在一定的局限性。加热降粘(热采)法工艺复杂、能耗大，存在油层出砂、气窜和采油成本高等问题。同时，热采的地面条件和油藏条件须受到热采筛选标准的严格限制，如深度较深或厚度较薄的稠油油藏就不宜用热采方法。稀释法需消耗稀油资源，稀原油储量有限，且产量呈下降的趋势，必然面临即将无稀油可掺的情景。水热裂解降粘法要求催化剂应为液相或纳米级水溶性悬浮体，同时须有较强的耐温性且对人体、环境基本无害，这使得催化裂解降粘开采技术在短时期内难以实现大面积推广和应用。微生物降粘法的局限性在于微生物在温度较高、盐度较大、重金属离子含量较高的油藏条件下易于遭到破坏，微生物产生的表面活性剂和生物聚合物本身有造成沉淀的危险性，并且培养微生物的条件不易把握。化学降粘是指在稠油中加入某种化学药剂，通过化学药剂的作用达到降低原油粘度的方法。目前适于任何原油，在任何条件下都能降粘的化学药剂尚未发现，所以，只能针对不同的原油物性和不同的油井生产情况，采取相应的化学降粘措施。常用降粘方法有加入油溶性降粘剂的降粘技术，及加乳化剂的降粘技术。虽然乳化降粘剂的配方很多，仍存在较多问题，例如，采出液污水处理难度大，且对稠油的选择性都很强，这是由于稠油组成存在很大的差异。稠油组成如何影响乳化降粘效果，乳化降粘剂的结构与其性能的关系如何等。目前，能够用于高温和高矿化度油藏条件下的乳化降粘剂还不多，即使有一些文献报道，但大都成本较高。随着油田开发的不断深入，单靠常规降粘技术已很难达到地层稠油整体降粘和提高油田整体效益的目的。因此，加大力度研究建立在在稠油常规化学降粘技术基础上的与稠油油藏开发方式相适应的稠油非常规化学降粘技术具有重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种稠油活化剂，即稠油活化聚合物即作为驱替剂又作为降粘剂，所述稠油活化聚合物能够提高油田采收率。本专利技术提供了一种活化水聚合物在作为聚合物驱替剂和/或降粘剂中的应用。所述活化水聚合物的结构式如式(1)所示；式(1)中，x、y、z、m和n分别为对应链段在所述活化水聚合物中的质量分数，m为0.75～0.85，y为0.20～0.24，x、m和n均为0.001～0.01；m优选0.8，y优选0.2，x优选0.005，z优选0.003，n优选0.002。p为2～9之间的自然数。所述活化水聚合物可按照如下方法制备：在惰性气氛、引发剂存在以及碱性条件下，丙烯酰胺、功能单体I、功能单体II和功能单体III经自由基聚合反应即得到所述活化水聚合物；所述功能单体I的结构式如式(2)所示；式(2)中，p为2～9之间的自然数；所述功能单体II的结构式如式(3)所示；所述功能单体III的结构式如式(4)所示；上述的制备方法中，所述制备方法按照下述步骤进行：将所述丙烯酰胺、所述功能单体I、所述功能单体II和所述功能单体III加入至水中得到反应液，调节所述反应液的pH值，然后向所述反应液中通入氮气；再利用冰盐浴降低所述反应液的温度，之后加入所述引发剂即进行所述自由基聚合反应；所述自由基聚合反应放出的热量使反应体系的温度升高，待所述反应体系的温度达到最高点后继续反应2～6小时。上述的制备方法中，利用碳酸钠调控pH值至7～11。上述的制备方法中，利用所述冰盐浴使所述反应液的温度降低至6～15℃；所述反应体系达到的最高温度为25～40℃。上述的制备方法中，所述功能单体I、所述功能单体II和所述功能单体III的质量加入量分别为所述丙烯酰胺质量加入量的0.02～0.2％、0.02～0.4％和0.01～0.5％，具体可分别为0.04％、0.04％和0.03％；所述自由基聚合反应的体系中，反应单体的总质量浓度为25～30％，所述单体的总质量浓度指的是所述丙烯酰胺、所述功能单体I、所述功能单体II和所述功能单体III的总和。上述的制备方法中，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、偶氮二异丁脒盐酸盐和偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐的混合物；所述过硫酸铵、所述过硫酸钾、所述亚硫酸氢钠、所述硫代硫酸钠、所述偶氮二异丁脒盐酸盐和所述偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐的质量加入量分别为所述丙烯酰胺质量加入量的0.001～0.0045％、0.001～0.005％、0.001～0.006％、0.001～0.005％、0.001～0.006％和0.001～0.004％，具体可分别为0.002％、0.002％、0.003％、0.002％、0.003％和0.002％；所述自由基聚合反应的体系中，所述引发剂的质量体积浓度为45～60mg/L。上述的制备方法中，所述功能单体I按照包括如下步骤的方法制备：(1)1，3-双(N，N-二甲基)-2-丙醇与溴代烷烃经季铵化反应得到中间产物；所述溴代烷烃的碳原子数为2～9；(2)在碱性条件下，所述中间产物与丙烯酰氯经酯化反应即得所述功能单体I。上述的制备方法中，步骤(1)中，所述季铵化反应的温度为65～70℃，时间为12～48小时，采用的溶剂为乙醇。上述的制备方法中，步骤(2)中，冰水浴下缓慢滴加所述丙烯酰氯；所述碱性条件由三乙胺调控得到；反应体系中还加入对苯二酚和二甲氨基吡啶。本专利技术所述活化水聚合物同时具有增粘及乳化降粘作用，可同时作为驱替剂及降粘剂，实现两剂一体。本专利技术活化水驱油体系(所述活化水聚合物的水溶液)可增加水相粘度，具有驱替功能，可以乳化分散原油，增加混合相流动性，且分散后的原油与未接触的原油继续作用，同时水相既与混合油相也与新油作用，“前赴后继”，不断启动更多原油。本专利技术所述活化水驱油体系具有较低的界面张力，具有一定洗油能力。本专利技术所述活化水驱油体系具有良好的调剖能力，可作为调剖剂，且分散后的乳化油先天具有深度调驱作用。本专利技术所述活化水驱油体系的浓度为400～3000mg/L时，粘度范围为20～40mPa·s，剪切粘度保留率为50～80％，90天老化粘度保留率为40～60％，具有较好的抗盐性能，矿化度在10000～20000mg/L之间，活化水驱油体系粘度变化不大。本专利技术所述活化水驱油体系的浓度为400～3000mg/L时，稠油活化聚合物的油水界面张力在0.1～1×10-1mN/m，对于粘度低于1000mPa·s的稠油，降粘率为80～95％。稠油活化聚合物/稠油间油水体积比＜9：1，基本上形成水包油型乳状液。本专利技术所述活化水驱油体系适用于油藏原油粘度为1～1500mPa·s的油田储层，渗透率级差0.1～10D，使用时可按照如下步骤进行：在油田开始开采的同时或水驱开发含水率为0～80％时，注入所述活化水驱油体系，采取注入泵增压方式注入，具体为：首先用配注水将所述活化聚合物干粉快速溶解配制成高浓度母液，然后将母液稀释成目标浓度的所述活化水驱油体系，再通过注入泵增压将所述活化水驱油体系按照设定本文档来自技高网...

【技术保护点】
式(1)所示聚合物在作为聚合物驱替剂和/或降粘剂中的应用；

【技术特征摘要】
1.式(1)所示聚合物在作为聚合物驱替剂和/或降粘剂中的应用；式(1)中，x、y、z、m和n分别为对应链段在所述聚合物中的质量分数，m为0.75～0.85，y为0.20～0.24，x、z和n均为0.001～0.01；p为2～9之间的自然数。2.式(1)所示聚合物在作为聚合物调剖剂中的应用；式(1)中，x、y、z、m和n分别为对应链段在所述聚合物中的质量分数，m为0.75～0.85，y为0.20～0.24，x、z和n均为0.001～0.01；p为2～9之间的自然数。3.一种聚合物驱替剂，其活性成分为式(1)所示聚合物；式(1)中，x、y、z、m和n分别为对应链段在所述聚合物中的质量分数，m为0.75～0.85，y为0.20～0.24，x、z和n均为0.001～0.01；p为2～9之间的自然数。4.一种聚合物降粘剂，其活性成分为式(1)所示聚合物；式(1)中，x、y、z、m和n分别为对应链段在所述聚合物中的质量分数，m为0.75～0.85，y为0.20～0.24，x、z和n均为0.001～0.01；p为2～9之间的自然数。5.一种聚合物调剖剂，其活性成分为式(1)所示聚合物；式(1)中，x、y、z、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文娟，张健，康晓东，朱玥珺，梁丹，唐恩高，崔盈贤，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油研究总院，
类型：发明
国别省市：北京,11