一种热力采油用耐高温辅助蒸汽驱驱油剂及其应用制造技术

本发明专利技术属于热力采油技术领域，具体涉及到一种热力采油用耐高温辅助蒸汽驱驱油剂及其应用，该驱油剂是包括含羟基的丙烯酰胺衍生物单元、丙烯酸酯衍生物单元和含羧酸盐的丙烯酰胺衍生物单元的共聚物，在蒸汽注入地层过程中，伴蒸汽注入的能够改善稠油流变性，降低油水界面张力，提高胶体稳定性，具有良好的驱油效果。

A high temperature resistant auxiliary steam flooding oil displacement agent for thermal recovery and its application

The invention belongs to the technical field of thermal oil recovery, in particular to a high temperature auxiliary steam flooding oil flooding agent for thermal oil recovery and its application. The oil displacement agent is a copolymer of acrylamide derivative units containing hydroxyl groups, acrylate derivative units and an acrylamide derivative unit containing carboxylate salts. In the process, steam injection can improve the rheology of heavy oil, reduce the interfacial tension of oil and water, improve the stability of colloid, and have good oil displacement effect.

【技术实现步骤摘要】
一种热力采油用耐高温辅助蒸汽驱驱油剂及其应用
本专利技术属于热力采油
，具体涉及到一种热力采油用耐高温辅助蒸汽驱驱油剂及其应用，更具体为一种在蒸汽注入地层过程中，伴蒸汽注入的能够改善稠油流变性，降低油水界面张力，提高胶体稳定性的表面活性剂。
技术介绍
随着石油资源的日趋紧张，稠油甚至超稠油的资源开发已进入实际开采利用阶段。现如今采用的主要开采方法有掺稀降粘、加热降粘、乳化降粘和聚合物降粘等。而针对稠油热采方式对部分薄层、深层、热敏层不适用的情况，近年来国内外诸多学者研究了稠油热-化学复合驱技术，但目前矿场应用的实例并不太多。相反，蒸汽驱作为蒸汽吞吐后通过改善稠油流变性，降低油水界面张力，提高胶体的稳定性而成为提高采收率的主要手段，在国外已大规模工业化应用，采收率增幅非常明显。但受岩石润湿性及与原油间界面特性的影响，单纯注蒸汽开采稠油的效果较差。表面活性剂辅助蒸汽驱是在蒸汽驱过程中向地层注入表面活性剂，以改善油层岩石的润湿性及界面张力，提高胶体稳定性，降低油层的水相渗透，从而改善水油流度比，调整注入剖面并扩大波及体积，提高了宏观波及效率，进而可以提高原油采收率。但目前的表面活性剂在使用过程中普遍存在使用温度上限低，热稳定性差的问题，使得在用表面活性剂辅助蒸汽驱采油时依然不能达到较理想的采收率。所以寻找一种能耐高温的表面活性驱油剂成了当今采油工作者关心和亟需研究的问题。由于地层岩石表面一般带负电荷，因此阳离子表面活性剂基本被排除在驱油用表面活性剂之外，目前驱油用表面活性剂主要是阴离子型、非离子型、高分子聚合物和两性型，可单独或复合使用，但均存在耐温性差、用量大，使用成本高等缺点,而且增产效果不显著；此外，由于辅助化学剂耐温性差，即使在热力驱油中使用，也不能直接蒸汽伴注，导致施工复杂，成本较高，目前急需开发有效的热力驱油辅助化学剂，以有效开采稠油油藏。然而，当前的化学辅助剂均不能完全适用蒸汽驱采油的高温环境。开发合适的蒸汽辅助化学剂十分困难，其受诸多性能条件和现场油层条件的制约，另外受到蒸汽辅助采油高昂的蒸汽成本限制，要求蒸汽助剂必须成本低廉或使用量低。对于蒸汽助剂，其首先必须能耐受蒸汽操作时的高温，而目前油田常用的表面活性剂或化学物质在此条件下，或者分解，或者失效，不能使用，此外并应能在提高蒸汽波及体积、增强稠油流动性、降低油水界面张力三个主要方面中的一个或几个方面起到切实可行的作用。现有技术中还没有研究开发出新型的适应强、功能范围广的稠油热采助剂，使之满足工业要求。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是为了解决现有技术存在的不足，提供了一种热力采油用耐高温辅助蒸汽驱驱油剂，目的之二是提供该热力采油用耐高温辅助蒸汽驱驱油剂的应用。本专利技术的目的之一可以通过以下技术方案来实现：一种热力采油用耐高温辅助蒸汽驱驱油剂，其是包括含羟基的丙烯酰胺衍生物单元、丙烯酸酯衍生物单元和含羧酸盐的丙烯酰胺衍生物单元的共聚物。本专利技术的目的之一还可以通过以下技术方案来实现：所述的含羟基的丙烯酰胺衍生物单元为N-羟甲基丙烯酰胺。所述的丙烯酸酯衍生物单元为丙烯酸二甲氨基乙酯。所述的含羧酸盐的丙烯酰胺衍生物单元为3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸钠。该驱油剂所含有的含羟基的丙烯酰胺衍生物单元、丙烯酸酯衍生物单元和含羧基的丙烯酰胺衍生物单元的数量为100000-500000、2000-40000和80000-250000。该驱油剂分子量为2×107-5×107。该驱油剂其由以下式(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)的结构单元连接组成；其中，式(Ⅲ)中M为碱金属离子或是铵根离子。本专利技术的目的之二可以通过技术方案来实现：该热力采油用耐高温辅助蒸汽驱驱油剂在实际应用中，该驱油剂的质量百分比为0.3％-1％。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术在高温200℃下，具有良好的驱油效果，采收率高。附图说明图1为实施例1中性模型下驱油能力测试图。图2为实施例1油性模型下驱油能力测试图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不限制本专利技术。实施例1一种热力采油用耐高温辅助蒸汽驱驱油剂制备方法：将N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸二甲氨基乙酯、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸钠的混合物(数量比为300000、20000和120000)与络合剂乙二胺四乙酸二，助溶剂尿素，增溶剂十二烷基硫酸钠以及氧化还原-偶氮类水溶性复合引发剂进行混合共聚反应，即可得到该耐高温驱油剂。得到的驱油剂由以下式(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)的结构单元连接组成；其中，式(Ⅲ)中M为钠离子；式(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)的结构单元数量为300000、20000和120000。实施例2一种热力采油用耐高温辅助蒸汽驱驱油剂制备方法与实施例1的区别是：N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸二甲氨基乙酯、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸钠的数量比为100000、40000和80000；其他同实施例1；得到的驱油剂由式(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)的结构单元连接组成(同实施例1)；其中，式(Ⅲ)中M为钾离子；式(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)的结构单元数量为100000、40000和80000，其他同实施例1。实施例3一种热力采油用耐高温辅助蒸汽驱驱油剂制备方法与实施例1的区别是：N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸二甲氨基乙酯、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸钠的数量比为500000、2000和250000；其他同实施例1；得到的驱油剂由式(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)的结构单元连接组成(同实施例1)；其中，式(Ⅲ)中M为铵根离子；式(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)的结构单元数量为500000、2000和250000，其他同实施例1。试验例1、驱油性能测试试验对象：实施例1-3制得的热力采油用耐高温辅助蒸汽驱驱油剂；试验方法：将驱油剂与注入水分别配置成质量百分比为0.3％、0.5％、1％，分别按照中国石化集团胜利石油管理局企业标准Q/SH10202375-2015进行模拟蒸汽驱油实验，蒸汽温度为200℃，填砂模型规格为Φ50×200mm，采用中性和油性两种模型，实验采用的中二北稠油在50℃粘度为12354mpa.s，模型渗透率为2.01dc。实验时，用高压计量泵以5mL/min的流量向阻尼器系统注水，启动蒸气发生系统，使蒸汽发生器出口的蒸汽达到如下指标：温度200℃，干度20％，压力4.5Mpa。利用电动阀将蒸汽转入管式模型系统中，持续使用单纯蒸汽驱驱至原油含水率达到99％以上，称取产出液总量，分离原油并计算原油质量。然后，同时启动药剂注入泵和注水泵，保持药剂注入流0.5ml/min，锅炉注水泵注入流量为4ml/min，干度为20％，持续进行伴注药剂蒸汽驱油实验直至原油含水率达到99％以上，称取产出液总量，分离原油并计算原油质量。测试结果为不同浓度的驱油剂的采收率随孔隙体积倍数的变化趋势，具体如如图1，图2所示。其中图1为实施例1中性模型下驱油能力测试图；图2为实施例1油性模型下驱油能力测试图(实施例1-3驱油效果类似，以实施例1进行附图说明)，结果显示，在实验过程中，经过蒸汽中伴本专利技术驱油剂驱替后，采出液的含水率逐渐降低，产出油量明显增加，而驱油效率在原有基础上有着显著的提高，表明蒸汽中伴注本专利技术驱油剂后驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热力采油用耐高温辅助蒸汽驱驱油剂，其特征在于，其是包括含羟基的丙烯酰胺衍生物单元、丙烯酸酯衍生物单元和含羧酸盐的丙烯酰胺衍生物单元的共聚物。

【技术特征摘要】
1.一种热力采油用耐高温辅助蒸汽驱驱油剂，其特征在于，其是包括含羟基的丙烯酰胺衍生物单元、丙烯酸酯衍生物单元和含羧酸盐的丙烯酰胺衍生物单元的共聚物。2.根据权利要求1所述的热力采油用耐高温辅助蒸汽驱驱油剂，其特征在于，所述的含羟基的丙烯酰胺衍生物单元为N-羟甲基丙烯酰胺。3.根据权利要求1所述的热力采油用耐高温辅助蒸汽驱驱油剂，其特征在于，所述的丙烯酸酯衍生物单元为丙烯酸二甲氨基乙酯。4.根据权利要求1所述的热力采油用耐高温辅助蒸汽驱驱油剂，其特征在于，所述的含羧酸盐的丙烯酰胺衍生物单元为3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸钠。5.根据权利要求1所述的热力采油用耐高温辅助蒸汽驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙业恒，许坚，王胜，吴光焕，邓宏伟，孙宝泉，唐亮，于春磊，贾丽华，张民，张礼臻，王曦，刘妍卿，
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