高温高盐油藏洗油剂及其制备方法和二氧化碳驱油方法技术

本发明专利技术涉及一种高温高盐油藏洗油剂及其制备方法和二氧化碳驱油方法，主要解决现有油田高温高盐油藏环境下，表面活性剂可以达到超低的界面张力，但对岩石上的原油剥离能力和洗油效率不高的不足的问题，通过采用一种高温高盐油藏洗油剂，包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂，所述阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂的摩尔比1∶0.01～1∶100；其中，所述阳离子表面活性剂选自季铵盐或季胺碱中的至少一种；所述阴离子表面活性剂选自式(I)所示分子通式中的至少一种，R

High temperature and high salt reservoir oil washing agent and its preparation method and carbon dioxide flooding method

【技术实现步骤摘要】
高温高盐油藏洗油剂及其制备方法和二氧化碳驱油方法
本专利技术涉及一种高温高盐油藏洗油剂及其制备方法和二氧化碳驱油方法。
技术介绍
随着世界能源需求的增加，石油的合理开发利用已引起人们的极大重视，对石油的开采量及开采效率的要求也越来越高。实现油气资源的高效开采，对于提高原油产量不仅具有现实意义，更具有重要的战略意义。常规的采油方法(一次和二次法)一般仅采出原油地质储量的1/3，还有约2/3的原油未能采出，因此在能源日趋紧张的情况下，提高原油采收率已成为石油开采研究的重大课题。三次采油技术则是一种有效的提高采油率的方法，可分为四大类：一是热力驱，包括蒸汽驱、火烧油层等；二是混相驱，包括CO2混相、烃混相及其他惰性气体混相驱；三是化学驱；四是微生物采油，包括生物聚合物、微生物表面活性剂驱。化学驱是三次采油中非常重要并大规模实施的技术，包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱水驱等以及聚合物、碱、表面活性剂的多种组合技术。化学驱的效果是物理作用和化学作用的结果，物理作用是指驱替液的波及作用，而化学作用是指驱替液的微观驱油作用，其核心是降低驱替液与原油的界面张力，这是表面活性剂在化学驱技术中起举足轻重作用的原因。国内外许多学者对油藏使用CO2提高原油采收率进行了研究，室内实验和现场应用都证明，CO2是一种高效驱油剂。CO2驱是油田三次采油提高原油采收率的一项重要手段。注CO2技术的作用机理可分为CO2混相驱和CO2非混相驱。稀油油藏主要采用CO2混相驱，而稠油油藏主要采用CO2非混相驱。CO2提高采收率的作用主要有促使原油膨胀、改善油水流度比、溶解气驱等。CO2驱油是油田三次采油中提高原油采收率的一项重要手段，通过向地层注入CO2气体，降低原油粘度，达到提高原油采收率的目的。其主要途径是:溶解气驱；通过原油体积膨胀和粘度降低———降粘效应的非混相驱；通过混相效应在油藏中析取原油中的烃。二氧化碳驱油机理主要有1、降粘机理，CO2溶于油，降低原油的粘度，提高油的流度，有利于提高驱油剂的波及系数，提高原油产量。40℃时，CO2溶于沥青可以大大降低沥青的粘度。温度较高(大于120℃)时，CO2溶解度降低，降粘作用反而变差。2原油膨胀机理，二氧化碳溶于原油中可使原油体积膨胀，原油体积膨胀的大小，不但取决于原油分子量的大小，而且也取决于二氧化碳的溶解量。一般，二氧化碳在原油中溶解可使其体积增加40～10％。这种膨胀作用对驱油非常重要:①水驱后留在油层中的残余油与膨胀系数成反比，即膨胀越大，油层中残留的油量就越少；②溶解二氧化碳的油滴将水挤出孔隙空间，使水湿系统形成一种排水而不是吸水过程，泄油的相对渗透率曲线高于它们的自动吸油相对渗透率曲线，形成一种在任何给定饱和度条件下都有利的油流动环境；③原油体积膨胀后一方面可显著增加弹性能量，另一方面膨胀后的剩余油脱离或部分脱离地层水的束缚，变成可动油。3溶解气驱机理，油层中的CO2溶解气，在井下随着温度的升高，部分游离汽化，以压能的形式储存部分能量。当油层压力降低时，大量的CO2从原油中游离，将原油驱入井筒，起到溶解气驱的作用。由于气体具有较高的运移速度，从而将油层堵塞物返吐出来。据统计，用CO2溶解气驱可以采出地下油量的18.6％。4酸化解堵作用，CO2溶解于水后略呈酸性，与地层基质发生反应，从而酸解一部分杂质，使油层渗透性提高。在一定的压差下，一部分游离气对油层的堵塞物具有较强的冲刷作用，可以有效地疏通因二次污染造成的地层堵塞。5分子的扩散作用，非混相CO2驱油机理主要建立在CO2溶于油引起油特性改变的基础上。为了最大限度地降低油的粘度和增加油的体积，以便获得最佳驱油效率，必须在油藏温度和压力条件下，要有足够的时间使CO2饱和原油。但是，地层基岩是复杂的，注入的CO2也很难与油藏中原油完全混合好。多数情况下，通过分子的缓慢扩散作用溶于原油的。二氧化碳有着独特的性能，原油溶有二氧化碳时，流动性、流变性及油藏性质会得到改善。国内外已积累了许多成功的经验，可明显提高油田驱油效率，提高原油采收率。二氧化碳驱油技术是石油公司发展碳封存的重要技术路径，是实现二氧化碳资源利用和封存的最佳结合点之一。大规模的二氧化碳曾一直用于增产石油和煤层气开发，二氧化碳驱油技术的推广和应用不仅能够变废为宝，而且具有大规模封存二氧化碳的潜力，该项技术被公认为近中期二氧化碳最重要的封存方式。国外已经在该领域开展了多年的示范，获得了良好的效果。例如，美国上世纪80年代就已示范并推广了该技术，使一些枯竭的油井获得了长期的稳定生产。二氧化碳驱油是一项成熟的采油技术。据不完全统计，目前全世界正在实施的二氧化碳驱油项目有近80个。美国是二氧化碳驱油项目开展最多的国家，每年注入油藏的二氧化碳量约为2000×104～3000×104t，其中300×104t来自煤气化厂和化肥厂的废气。据“中国陆上已开发油田提高采收率第二次潜力评价及发展战略研究”项目研究结果表明，二氧化碳在我国石油开采中有着巨大的应用潜力。我国现已探明的63.2×108t低渗透油藏原油储量，尤其是其中50％左右尚未动用的储量，运用二氧化碳驱比水驱具有更明显的技术优势。可以预测，随着技术的发展完善和应用范围的不断扩大，二氧化碳将成为我国改善油田开发效果、提高原油采收率的重要资源。巩育军等(见2000年2月第30卷第1期西北大学学报(自然科学版)，28～31)研究认为十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与十二烷基硫酸钠(SDS)混合体系具有增溶作用。在石油开采过程中，利用增溶作用可以“驱油”，将粘附在岩层沙石上的油洗下，从而提高石油采收率。黄宏度等(见石油天然气学报2007年8月第29卷第4期，101～104)研究了石油磺酸盐、石油羧酸盐、烷基苯磺酸盐等阴离子表面活性剂与十六烷基三甲基溴化铵、碱复配体系的界面张力并得出以下结论：阳离子表面活性剂的加入使石油羧酸盐、烷基苯磺酸盐、石油磺酸盐的界面活性得到改善目前二氧化碳提高采收率的实践过程中，也存在一些问题，比如气窜，混相压力要求较高、CO2对剩余原油中轻烃组分萃取能力较强，而对沉积在岩石上的重质组分洗油效率相对较差，尤其在地层条件为高温高盐的油藏环境下。因此通过二氧化碳和高温高盐油藏洗油剂的组合工艺，无论在二氧化碳吞吐还是驱油过程中，都是可以进一步提高采收率的途径之一。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一是现有油田高温高盐油藏环境下，表面活性剂可以达到超低的界面张力，但对岩石上的原油剥离能力和洗油效率不高的不足，尤其是CO2驱油和吞吐中，洗油效率差的问题，提供一种适用于二氧化碳驱的高温高盐油藏高效洗油剂，通过与CO2的交替注入，提高对岩石上的原油剥离能力和洗油效率，达到进一步原油提高采收率的目的，具有无碱、无腐蚀和积垢伤害，使用浓度低，洗油效率高的优点。本专利技术所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题一相对应的适用于二氧化碳驱的高温高盐油藏高效洗油剂的制备方法。本专利技术所要解决的技术问题之三是提供一种二氧化碳驱油方法，将解决技术问题一相对应的适用于二氧化碳驱的高温高盐油藏高效洗油剂与CO2的交替注本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温高盐油藏洗油剂，包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂，所述阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂的摩尔比1∶0.01～1∶100；其中，所述阳离子表面活性剂选自季铵盐或季胺碱中的至少一种；所述阴离子表面活性剂选自式(I)所示分子通式中的至少一种：/n

【技术特征摘要】
1.一种高温高盐油藏洗油剂，包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂，所述阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂的摩尔比1∶0.01～1∶100；其中，所述阳离子表面活性剂选自季铵盐或季胺碱中的至少一种；所述阴离子表面活性剂选自式(I)所示分子通式中的至少一种：



式(I)中，R1选自C8～C30的脂肪基，R2选自H或C8～C30的脂肪基，M、M'为阳离子或阳离子基团。


2.根据权利要求1所述旳高温高盐油藏洗油剂，其特征在于所述R1选自C8～C22的烷基，R2选自H或C8～C22的烷基。


3.根据权利要求1所述旳高温高盐油藏洗油剂，其特征在于所述R1选自十二烷基、十六烷基、十八烷基中的至少一种；R2选自H或十二烷基、十六烷基、十八烷基中的至少一种。


4.根据权利要求1所述旳高温高盐油藏洗油剂，其特征在于所述M、M'为Na+、NH4+、Ca2+、Mg2+、Al3+中的至少一种。


5.根据权利要求1所述旳高温高盐油藏洗油剂，其特征在于所述的季铵盐选自四烷基季铵盐；所述的季铵碱选自四烷基季铵碱。


6.权利要求1～5任一所述的高温高盐油藏洗油剂的制备方法，包括以下步骤：
(a)将所需的阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂分别溶解于水中，而后按照比...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙鸥，李应成，张卫东，沈之芹，何秀娟，
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上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11