一种驱油用生物多糖凝胶及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于三次采油技术领域，具体涉及一种驱油用生物多糖凝胶及其制备方法与应用。所述的生物多糖凝胶组成和组分如下：生物多糖2‑5wt％；生物多糖分散剂0.1‑0.5wt％；生物多糖成胶剂10‑20wt％；生物多糖调节剂0.5‑2wt％；余量水。其中，生物多糖为微生物代谢产生的黄原胶、可得然胶、温轮胶和硬葡聚糖中的一种。所述的生物多糖分散剂为槐糖脂、鼠李糖脂、脂肽和脂蛋白中的一种。所述的生物多糖调节剂为硫酸铁、碳酸铵、醋酸钠和碳酸氢钠中的一种。生物多糖凝胶具有良好的抗剪切性能和耐温、抗盐特性，特别针对高温高盐油藏的油井具有较好的应用前景，现场应用含水下降超过10％、有效期超过60d、平均日增油5t以上。

Biological polysaccharide gel for oil displacement and preparation method and application thereof

【技术实现步骤摘要】
一种驱油用生物多糖凝胶及其制备方法与应用
本专利技术属于三次采油
，具体涉及一种驱油用生物多糖凝胶及其制备方法与应用。
技术介绍
生物多糖是由某些细菌、真菌或藻类产生的长碳链高分子类物质，许多微生物在生长代谢过程中，在不同的环境条件下都能产生一定量不同种类的生物多糖。生物多糖因其安全无毒且具有独特的理化性质而倍受关注。已有的文献报道中生物多糖在石油工业中的主要用途分为两类，一类是做为固体传送及固体悬浮提供有效的粘度，它无论在低固含量体系还是高密度体系中，都能以其在低剪切速率下的高粘度，达到最优的流变学控制效果。二类是用于油井的三次采油，即将生物多糖调配成适合浓度的水溶液注入井内，依靠生物多糖耐温耐盐的特性和自身的粘性改善油水流度比，接触地下剩余油，从而提高原油采收率。尽管生物多糖具有较高的粘度，但是针对高孔高渗油藏，仅靠粘度的作用并不能起到很好的驱油效果。化学类聚合物利用交联的方法将聚合物和交联剂作用后形成凝胶，以此来提高聚合物的封堵性能，达到改善高孔高渗油藏驱替效果。但是化学类聚合物在使用过程中尽管具有较好的效果，但是产出液存在难处理，不易降解，对环境容易造成污染等问题。因此，探索利用生物多糖形成凝胶，提高生物多糖的粘弹性，增加生物多糖的强度，将为生物多糖在油田的应用提供更加广阔的前景。经文献检索，专利“一种油田开采用耐中高温的生物调剖堵水剂”(ZL201410854163.6)公开了一种油田开采用耐中高温的调剖堵水剂的制备方法，主要是利用可得然胶与延迟胶凝剂的混合作用实现延迟成胶。但是该专利一方面所使用的延迟凝胶剂中物质大部分是能够助凝成胶的物质，其实在一定程度上并不能实现延迟效果；另一方面专利中所提及的氢键键合力促进剂中所提及的物质自身并没有延迟成胶效果，时间并不是有效可控；而且该专利中需要使用高分子聚合物水解聚丙烯酰胺，并未实现真正意义上的绿色环保。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足而提供了一种驱油用生物多糖凝胶及其制备方法，该生物多糖凝胶具有良好的抗剪切性能和耐温、抗盐特性，特别针对高温、高盐油藏油井具有较好的应用前景。本专利技术公开了一种驱油用生物多糖凝胶，所述的生物多糖凝胶组成和组分如下：其中，所述的生物多糖为微生物代谢产生的黄原胶、可得然胶、温轮胶和硬葡聚糖中的一种。优选地，所述的生物多糖分散剂为槐糖脂、鼠李糖脂、脂肽和脂蛋白中的一种。优选地，所述的生物多糖成胶剂由有机溶剂、无机离子、pH值缓冲物质组成，所述的有机溶剂、无机离子、pH值缓冲物质质量比为15-20∶1-3∶0.5-1；所述的有机溶剂为乙酸，乳酸，乙酰丙酮和EDTA中的一种；所述的无机离子为Mg2+、Ca2+、Al3+及B(OH)4-中的一种；所述的pH值缓冲物质为磷酸二氢钾或磷酸氢二钠。优选地，所述的生物多糖调节剂为硫酸铁、碳酸铵、醋酸钠和碳酸氢钠中的一种。本专利技术的另一个目的公开了一种驱油用生物多糖凝胶的制备方法，所述的制备方法具体包括以下步骤，但不限于以下步骤：(1)生物多糖的溶解分散；(2)生物多糖成胶剂的制备；(3)生物多糖凝胶的制备。所述的生物多糖的溶解分散，具体步骤如下：(1)将生物多糖放入50％的水中，利用磁力搅拌器在转速30-50转/min条件下，常温搅拌5-10min，得到生物多糖溶液；(2)将生物多糖分散剂加入生物多糖溶液中，将转速提升至80-100转/min，继续搅拌30-60min，得到生物多糖的溶解分散溶液。所述的生物多糖成胶剂的制备，具体步骤如下：(1)首先将有机溶剂放入剩余的水中，利用磁力搅拌器在转速50-80转/min条件下，常温搅拌10-15min；(2)将无机离子添加到上述有机溶剂溶液中，常温下在转速100-150转/min条件下，搅拌30-50min，得到混合溶液；(3)用pH值缓冲物质将上述混合溶液的pH值调整为7～8，得到生物多糖成胶剂。所述的生物多糖凝胶的制备，具体步骤如下：(1)将生物多糖的溶解分散溶液与生物多糖成胶剂进行混合，利用磁力搅拌器在转速200-300转/min条件下，常温搅拌20-30min，得到混合溶液；(2)向上述混合溶液中加入生物多糖调节剂，利用磁力搅拌器在转速300-400转/min条件下，常温搅拌40-60min，得到生物多糖凝胶。本专利技术的第三个目的公开了一种驱油用生物多糖凝胶的应用，所述的应用，具体步骤如下：(1)试验油井的筛选；(2)生物多糖凝胶注入量的确定；(3)关井时间的确定；(4)现场试验及效果跟踪。所述的试验油井的筛选需要满足两个条件：①油藏温度＜110℃、油藏压力＜20MPa、地层水矿化度＜200000mg/L、地层渗透率＞10×10-3μm2，地下原油粘度＜1000mPa·s；②试验油井有2个及以上的生产层位，产液剖面不均匀性，且存在高含水水淹层。所述的生物多糖凝胶注入量的确定是根据下面公式计算得到：V＝πr2·h·φ·Sw其中，V-生物多糖凝胶的体积量，m3；r-试验油井的处理半径，其取值为的生产井与注水井间距离的1/10～1/15，m；h-试验油井的油层厚度，m；φ-藏孔隙度，小数；Sw-试验油井的含水饱和度，小数。所述的关井时间的确定是依据试验油井产液量确定，对于产液量为1-10m3/d的油井关井时间为1～5d，对于产液量为10-20m3/d的油井关井时间为5～10d，对于产液量为20-30m3/d的油井关井时间为10～20d。所述的现场试验及效果跟踪是指按照上述确定量的生物多糖凝胶注入试验油井，生物多糖凝胶注入完成后，按照上述确定的关井时间关井后开井生产，同时跟踪监测油井的含水降低值、作用有效期及平均日增油量，同时测定油井产液剖面的变化。本专利技术公开了一种利用生物多糖形成凝胶并用于现场驱油的方法。与传统的生物多糖形成凝胶相比本专利技术的主要创新点在以下几方面：首先针对传统生物多糖不易溶解分散的问题，本专利技术利用生物表面活性剂自身活性基团的界面活性，能够与生物多糖形成更加亲水的强化基团，促进了生物多糖的溶解分散。其次，本专利技术在合成生物多糖成胶剂的过程中利用了有机溶剂作为生物多糖成胶过程中分子间范德华力的作用注剂，利用无机离子作为生物多糖成胶过程中离子键作用力的作用注剂，实现了生物多糖成胶的双作用力效果，提升了多糖成胶的强度。还有本专利技术为了实现成胶时间的可控可调，利用了不同物质，进一步调节多糖的无机离子成胶过程中离子键的强度，实现了成胶时间可控可调，从而能够满足现场各种井况的需求，提升了现场应用的作用效果。最终形成的生物多糖凝胶体系，与单独生物多糖相比粘度提升了5倍以上，而且形成的凝胶与传统的聚合物凝胶相比粘弹性提升了30％，能够适应油藏温度110℃，矿化度200000mg/L，油藏渗透率从500-5000×10-3μm3，满足了油田现场应用的需求。本专利技术与现有技术相比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种驱油用生物多糖凝胶，其特征在于，所述的生物多糖凝胶组成和组分如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种驱油用生物多糖凝胶，其特征在于，所述的生物多糖凝胶组成和组分如下：





2.根据权利要求1所述的驱油用生物多糖凝胶，其特征在于，所述的生物多糖为微生物代谢产生的黄原胶、可得然胶、温轮胶和硬葡聚糖中的一种。


3.根据权利要求1所述的驱油用生物多糖凝胶，其特征在于，所述的生物多糖分散剂为槐糖脂、鼠李糖脂、脂肽和脂蛋白中的一种。


4.根据权利要求1所述的驱油用生物多糖凝胶，其特征在于，所述的生物多糖成胶剂由有机溶剂、无机离子、pH值缓冲物质组成，所述的有机溶剂、无机离子、pH值缓冲物质质量比为15-20∶1-3∶0.5-1；所述的有机溶剂为乙酸，乳酸，乙酰丙酮和EDTA中的一种；所述的无机离子为Mg2+、Ca2+、Al3+及B(OH)4-中的一种；所述的pH值缓冲物质为磷酸二氢钾或磷酸氢二钠。


5.根据权利要求1所述的驱油用生物多糖凝胶，其特征在于，所述的生物多糖调节剂为硫酸铁、碳酸铵、醋酸钠和碳酸氢钠中的一种。


6.根据权利要求1-5任一项权利要求所述的驱油用生物多糖凝胶的制备方法，其特征在于，所述的制备方法具体包括以下步骤，但不限于以下步骤：
(1)生物多糖的溶解分散；
(2)生物多糖成胶剂的制备；
(3)生物多糖凝胶的制备。


7.根据权利要求6所述的驱油用生物多糖凝胶的制备方法，其特征在于，所述的生物多糖的溶解分散，具体步骤如下：
(1)将生物多糖放入50％的水中，利用磁力搅拌器在转速30-50转/min条件下，常温搅拌5-10min，得到生物多糖溶液；
(2)将生物多糖分散剂加入生物多糖溶液中，将转速提升至80-100转/min，继续搅拌30-60min，得到生物多糖的溶解分散溶液。


8.根据权利要求6所述的驱油用生物多糖凝胶的制备方法，其特征在于，所述的生物多糖成胶剂的制备，具体步骤如下：
(1)首先将有机溶剂放入剩余的水中，利用磁力搅拌器在转速50-80转/min条件下，常温搅拌10-15min；
(2)将无机离子添加到上述有机溶剂溶液中，常温下在转速100...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹嫣镔，刘涛，李彩风，冯云，胡婧，李金志，王新，耿雪丽，林军章，刘廷峰，
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石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11