一种驱油剂及其制备和应用制造技术

一种驱油剂及其制备和应用，其按照重量百分比计包括以下组份：烷基醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚羧酸盐30～70％，季铵盐表面活性剂0.1～10％，亲水性纳米二氧化硅颗粒0.1～1.5％，除氧剂0.1～2％，有机溶剂0～30％，水0～69％。所述耐温抗盐驱油剂伴蒸汽注入油层，能够降低油水界面张力，改变岩石润湿性，并提高蒸汽的驱油效果。

【技术实现步骤摘要】
一种驱油剂及其制备和应用
本专利技术涉及油田驱油剂以及油田热采增效用剂领域，特别是涉及一种驱油剂及其制备和应用。
技术介绍
蒸汽吞吐、蒸汽驱开采稠油效果明显，在国内外已大规模工业化应用。蒸汽通过加热稠油使稠油的粘度大幅降低，改善了稠油流动能力，同时地层中的油、水、岩石在注入的热蒸汽的作用下，油水体积的膨胀驱动流体流向生产井，大大降低了残余油饱和度，因此蒸汽采收率增幅非常明显。但受岩石润湿性及与稠油间界面特性的影响，单纯注蒸汽开采稠油的效果较差且无法达到较好的经济效益。采用热与化学结合的方法，通过在注热开采过程中加入适量高温驱油剂，在高温热和化学的作用下，不仅可以进一步改善稠油的流动性，同时使驱油剂与稠油发生油水相互作用，改善油水界面能，改变地层岩石润湿性，改变油水相渗透率，从而提高蒸汽或热流体的洗油效率，进而提高稠油采收率。目前研究的高温驱油剂耐温不高于350℃。在350℃条件下，大部分的驱油剂或者分解，或者失效，不能使用。另外部分油田地层流体矿化度高达50000mg/L以上、钙镁离子含量和高于2000mg/L，多数驱油剂与地层水混合后形成沉淀、絮状物等而失效。因此寻找一种能耐350℃、且耐高矿化度和高钙镁离子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。
技术实现思路
鉴于现有技术所存在的问题，本专利技术的目的是提供一种驱油剂及其制备和应用，具体为一种用于热力采油工艺的耐温抗盐驱油剂，应用于稠油热采领域，既能耐350℃高温、又能耐高矿化度和高钙镁离子，而且水溶性好，该驱油剂可以提高蒸汽等热流体的驱油效率。具体功能如下：常见油田热力开采过程中蒸汽等热流体(250～350℃)伴注驱油剂进入油藏，驱油剂能大幅降低油水界面张力、降低岩心孔隙毛细管压力、改变岩石润湿性，驱油剂使岩石表面的稠油更容易被剥离下来并被蒸汽驱替后开采出来，从而提高了蒸汽的采效率。本专利技术提供了一种驱油剂，所述驱油剂按照重量百分比计包括以下组份：可选地，所述驱油剂由以上组分组成；可选地，所述有机溶剂的用量和水的用量不同时为0；优选地，水的用量为1％-69％，所述有机溶剂的用量为1-30％。在本专利技术提供的驱油剂中，所述季铵盐表面活性剂选自烷基三甲基铵盐表面活性剂、二烷基二甲基铵盐表面活性剂和烷基二甲基苄基铵盐表面活性剂中的一种或多种；在本专利技术提供的驱油剂中，可选地，所述烷基的碳原子数为C12-C18；在本专利技术提供的驱油剂中，可选地，所述除氧剂选自亚硫酸钠和硫脲中的一种或两种。在本专利技术提供的驱油剂中，所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、乙二醇、正丙醇、异丙醇、丙二醇、乙二醇单丁醚和二甲基甲酰胺中的一种或多种；在本专利技术提供的驱油剂中，可选地，所述水选自蒸馏水、去离子水、矿化度低于50000mg/L且钙离子和镁离子总含量低于2000mg/L的水中的一种或多种。在本专利技术提供的驱油剂中，烷基醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚羧酸盐数均分子质量为500～5000。在本专利技术提供的驱油剂中，所述烷基醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚羧酸盐通过下述方法合成：(1)将烷基醇、催化剂投入反应容器中，进行第一次抽真空并加热，并向反应容器内加入环氧丙烷进行反应，对反应容器保温至反应平衡；可选地，步骤(1)中所述反应温度为135-145℃；反应平衡时，容器内压力降至反应前第一次抽真空后的压力附近或为0。可选地，所述催化剂为强碱性物质，所述强碱性物质选自氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或两种；(2)将步骤(1)中得到的混合物进行第一次降温并进行第二次抽真空，然后第二次降温并调节pH值至中性，得到中间体；可选地，步骤(2)中所述第一次降温的温度为降温至105-110℃；所述第二次降温的温度为降温至70-80℃；(3)选取新的反应容器进行第三次抽真空并加热，向反应容器中加入步骤(2)中制得的中间体以及环氧乙烷进行反应，对反应容器保温直至反应平衡。可选地，步骤(3)中所述反应温度为125-135℃；反应平衡时，容器内压力降至反应前第三次抽真空后的压力附近或为0。(4)将步骤(3)反应平衡后得到的混合物进行第三次降温并进行第四次抽真空，然后第四次降温并调节pH值至中性，分离得到烷基醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚；可选地，步骤(4)中第三次降温为降温至105-110℃；第四次降温为降温至60-80℃；(5)将步骤(4)中得到的烷基醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚加热全部融化后，再加入碱性物质搅拌均匀，再加入氯乙酸盐，待反应结束后得到烷基醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚羧酸盐；可选地，步骤(5)中加入氯乙酸盐后的反应温度为60-90℃，反应时间为5-8h；可选地，所述碱性物质的阳离子与氯乙酸盐中的阳离子相同，优选地，所述碱性物质为氢氧化钠所述氯乙酸盐为氯乙酸钠，或者所述碱性物质为氢氧化钾，氯乙酸盐为氯乙酸钾。可选地，所述烷基醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚羧酸盐由上述步骤制备得到。在本专利技术提供的驱油剂中，所述烷基醇、环氧乙烷、环氧丙烷的重量用量比为(5-10):(30-200):(10-100)；在本专利技术提供的驱油剂中，步骤(1)中烷基醇与催化剂的重量用量比为(5-10):(0.1-1)；在本专利技术提供的驱油剂中，步骤(5)所述烷基醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚与氯乙酸盐的重量用量比为(2.5-35.5):1；在本专利技术提供的驱油剂中，步骤(5)中碱性物质与氯乙酸盐的重量用量比为(1):(1-2)。在本专利技术提供的驱油剂中，所述烷基醇选自十二烷基醇、十六烷基醇和十八烷基醇中的一种或多种。本专利技术提供的驱油剂耐高温、耐高矿化度和钙镁离子可用于热力采油工艺。本专利技术提供的驱油剂可以提高蒸汽、热水、和多元热流体的驱油效率，能够降低油水界面张力，改变岩石润湿性，并提高蒸汽的驱油效果。在本专利技术提供的驱油剂中，可选地，所述第一次抽真空、第二次抽真空、第三次抽真空和第四次抽真空的操作为抽真空至负压-0.05MPa；另一方面，本专利技术提供了上述的驱油剂的制备方法：按照重量百分含量称取各组分，反应容器中在20-60℃下搅拌2-5h，混合搅拌均匀。另一方面，本专利技术提供了上述的驱油剂在蒸汽吞吐和蒸汽驱、多元热流体热力采油过程中的应用；可选地，所述驱油剂的工作温度为20℃-350℃，优选工作温度为200～350℃，驱油剂在注入水中的加药量按重量计为500-5000ppm。与现有技术相比，本专利技术提供的耐温抗盐驱油剂具有下述有益技术效果：(1)本专利技术的驱油剂能够在高达200℃～350℃的高温条件下使用，依然具有较高的降低油水界面张力和驱油作用，并能提高稠油热采效果；(2)本专利技术制得的驱油剂产品经过高温高压反应釜200～350℃老化后，首先采用矿化度为50000mg/L、钙镁离子含量分别为2000mg/L的离子水将老化后的驱油剂稀释至质量浓度为0.5％，然后采用界面张力仪测定0.5％浓度驱油剂与稠油之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种驱油剂，所述驱油剂按照重量百分比计包括以下组份：/n

【技术特征摘要】
1.一种驱油剂，所述驱油剂按照重量百分比计包括以下组份：





2.如权利要求1中所述的驱油剂，其中，所述季铵盐表面活性剂选自烷基三甲基铵盐表面活性剂、二烷基二甲基铵盐表面活性剂和烷基二甲基苄基铵盐表面活性剂中的一种或多种；
可选地，所述烷基的碳原子数为C12-C18；
可选地，所述除氧剂选自亚硫酸钠和硫脲中的一种或两种。


3.如权利要求1所述的驱油剂，其中，所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、乙二醇、正丙醇、异丙醇、丙二醇、乙二醇单丁醚和二甲基甲酰胺中的一种或多种；
可选地，所述水选自蒸馏水、去离子水、矿化度低于50000mg/L且钙离子和镁离子总含量低于2000mg/L的水中的一种或多种。


4.如权利要求1至3中任一项所述的驱油剂，其中，烷基醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚羧酸盐数均分子质量为500～5000。


5.如权利要求1至3中任一项所述的驱油剂，其中，所述烷基醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚羧酸盐通过下述方法合成：
(1)将烷基醇、催化剂投入反应容器中，进行第一次抽真空并加热，并向反应容器内加入环氧丙烷进行反应，对反应容器保温至反应平衡；
可选地，步骤(1)中反应温度为135-145℃；
可选地，所述催化剂为强碱性物质，所述强碱性物质选自氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或两种；
(2)将步骤(1)中得到的混合物进行第一次降温并对反应容器进行第二次抽真空，然后第二次降温并调节pH值至中性，得到中间体；
可选地，步骤(2)中所述第一次降温的温度为降温至105-110℃；所述第二次降温的温度为降温至70-80℃；
(3)选取新的反应容器进行第三次抽真空并加热，向反应容器中加入步骤(2)中制得的中间体以及环氧乙烷进行反应，对反应容器保温直至反应平衡；
可选地，步骤(3)中反应温度为125-135℃；
(4)将步骤(3)反应平衡后得到的混合物进行第三次降温并对反应容器进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：王少华，汪成，孙玉豹，孙永涛，吴春洲，肖洒，刘亚琼，
申请(专利权)人：中海油田服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12