一种热流体驱油用泡沫剂制造技术

本发明专利技术涉及采油技术领域，具体涉及一种热流体驱油用泡沫剂。所述泡沫剂是由甲基丙烯酸二甲氨乙酯、甲基庚烯酮、对苯乙烯磺酸钠进行共聚反应所得混合物。本发明专利技术所述泡沫剂起泡能力强，稳定性好，高温下不易与CO2、O2发生化学反应，能够解决在复合热流体驱替中普通泡沫剂的泡沫性能差、封堵调剖能力不理想、驱替效率降低等问题，为普通稠油油藏开发后期提供一种经济有效的提高采收率的方法。经济有效的提高采收率的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种热流体驱油用泡沫剂


[0001]本专利技术涉及采油
，具体涉及一种热流体驱油用泡沫剂。

技术介绍

[0002]油田开发的任务就是尽可能经济、合理地提高地下油藏的采出程度，即提高原油采收率。随着我国油田开发进入高含水开发期，剩余油亟待开采，石油能源的充分采出和合理利用已经成为石油工作者们迫切需要解决的问题。新发现油田储量有限，老油田挖潜任务艰巨，加强油田勘探开发，加强环境保护，提高现有原油采收率，发展更好的三次采油方法已是当务之急。目前国内外三次采油技术主要可以概括为稠油热采、化学驱、气驱、混相驱以及微生物采油等五个方面，被矿场规模化使用的三次采油技术主要集中在热采、气驱和化学驱三大类。
[0003]热采通过向地层注入高温热流体，提高储层温度，改善原油流动性，提高采收率。热流体主要包括高温水蒸气和高温烟道气，高温烟道气组成依赖于燃料组成，组分主要包括N2、CO2、残余O2以及高温水蒸气，其中，CO2与原油有很好的互溶性，能够降低原油粘度、改善原油流动性、扩大波及体积；同时，燃烧产生的烟道气直接注入地下可起到CO2减排、提高油层温度和热利用率的作用。所以，利用高温烟道气作为热流体的热流体驱油技术具有突出的经济效能。
[0004]在热流体驱油过程中向地层加入泡沫剂，可利用泡沫的高表观粘度，对水层及高渗层进行选择性封堵，同时通过热、气以及化学复合作用降低原油粘度，可大幅度提高热流体波及区域及采收率。但是，目前在三次采油技术中广泛使用的传统泡沫剂，不耐受高温，而且在高温热流体驱油过程中，其泡沫性能和稳定性也会受到高温及热流体体系中CO2和O2的影响，制约了泡沫对水层及高渗层的封堵调剖能力，无法提高热流体驱油效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术主要目的在于提供一种可用于高温热流体驱油过程，能够在高温环境、CO2和O2氛围下保持泡沫性能的热流体驱油用泡沫剂。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]本专利技术提供一种热流体驱油用泡沫剂，所述泡沫剂是由甲基丙烯酸二甲氨乙酯、甲基庚烯酮、对苯乙烯磺酸钠进行共聚反应所得混合物。
[0008]优选地，所述热流体驱油用泡沫剂主要成分如式I所示：
[0009][0010]x、y、z代表所示结构的聚合度。
[0011]优选地，式I所示结构式中，x取值200-600，y取值100-300，z取值100-400。
[0012]本专利技术还提供以上所述热流体驱油用泡沫剂的制备方法，将对苯乙烯磺酸钠与引发剂混合，得混合液I，将甲基丙烯酸二甲氨乙酯和甲基庚烯酮混合，并加热至30-40℃，得混合液II；向混合液I中滴加混合液II，控制滴加速率，滴加时间为30-50min，将滴加后所得混合液加热升温至65-75℃，反应4-6h，冷却、分离提纯即得。
[0013]优选地，对苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯酸二甲氨乙酯和甲基庚烯酮的质量比为(30～60)︰(15～30)︰(20～50)。
[0014]优选地，分离提纯方法为在泡沫剂的不良溶剂中多次沉析洗涤，过滤后60-80℃真空干燥；优选地，所述泡沫剂的不良溶剂包括乙醇、正己烷。
[0015]优选地，可用于所述反应的引发剂为自由基类引发剂，所用引发剂的质量分数为0.3％～1.2％。
[0016]优选地，所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾。
[0017]本专利技术还提供以上所述热流体驱油用泡沫剂在三次采油中提高采收率的应用。
[0018]优选地，将所述热流体驱油用泡沫剂配制成质量浓度为0.1％-0.7％的水溶液使用。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下优势：
[0020](1)本专利技术所述的泡沫剂是一种高分子表面活性剂，聚合产物分子量较大，在长直链的基础上含有众多支链，且含有苯的磺酸盐，具备良好的起泡性能和低的界面张力，在50℃常压下起泡体积(罗氏法)大于400ml，半衰期140s，与中二北原油的界面张力可达5
×
10-3
mN/m。
[0021](2)本专利技术所述的泡沫剂具有起泡能力强、稳定性好等特点，50℃常压下起泡体积大于400ml，且在经过300℃、12MPa处理后，起泡体积和半衰期仍旧维持在较高水平，泡沫的稳定性和耐温性好，能够有效解决剩余油挖潜工作中泡沫体系耐温性能差和泡沫不稳定等问题。
[0022](3)本专利技术所述的泡沫剂化学结构性质稳定，高温下不易与CO2、O2发生化学反应，能够解决在复合热流体驱替中普通泡沫剂的泡沫性能差、封堵调剖能力不理想、驱替效率降低等问题，为普通稠油油藏开发后期提供一种经济有效的提高采收率的方法。
[0023](4)本专利技术所述的泡沫剂制备方法简答，生产成本较低，适用于工业化生产。
具体实施方式
[0024]为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本专利技术的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本专利技术的技术方案。
[0025]实施例1
[0026]将40g对苯乙烯磺酸钠与0.3g过硫酸钾混合，得混合液I，将20g甲基丙烯酸二甲氨乙酯和40g甲基庚烯酮混合，并加热至40℃，得混合液II；向混合液I中滴加混合液II，匀速滴加50min，将滴加后所得混合液加热升温至65℃，反应6h，冷却后在乙醇中沉析洗涤过滤，重复3次，70℃真空干燥即得热流体驱油用泡沫剂。
[0027]实施例2
[0028]将45g对苯乙烯磺酸钠与0.4g过硫酸钾混合，得混合液I，将20g甲基丙烯酸二甲氨乙酯和45g甲基庚烯酮混合，并加热至40℃，得混合液II；向混合液I中滴加混合液II，匀速滴加50min，将滴加后所得混合液加热升温至70℃，反应6h，冷却后在乙醇中沉析洗涤过滤，重复3次，70℃真空干燥即得热流体驱油用泡沫剂。
[0029]试验例
[0030](1)耐温性测试
[0031]将实施例1制备得到的泡沫剂制成质量分数为0.3％的泡沫剂溶液两份，一份在50℃常压下在泡沫仪中进行泡沫性能测试，记录不同时刻的泡沫体积，得到半衰期。另一份置于高温高压反应釜中处理72h，温度设为300℃、压强为12MPa，其中O2分压2MPa，CO2分压4MPa，其余为N2，处理完后，再在泡沫仪中进行泡沫性能测试，记录在不同时刻的泡沫体积，得到半衰期(每组样品重复测试三次，取平均值)。测试结果如表1所示：
[0032]表1 泡沫剂耐温性测试
[0033][0034]由表1结果可以看出，所述泡沫剂在50℃常压下起泡体积可达400ml以上，泡沫剂的起泡性能较好，且在300℃高温、O2和CO2氛围中处理72h后，再次测试其泡沫性能，其泡沫起泡体积下降3％，半衰期几乎不变，仍保持了处理前的水平，说明所述泡沫剂结构能够耐受高温、O2和CO2氛围环境。
[0035](2)高温、高压下不同CO2浓度环境中泡沫性能测试
[0036]将实施例1制备得到的泡沫剂制成质量分数为0.5％的泡沫剂溶液，将所述泡沫溶液分别置于不同C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热流体驱油用泡沫剂，其特征在于，所述泡沫剂是由甲基丙烯酸二甲氨乙酯、甲基庚烯酮、对苯乙烯磺酸钠进行共聚反应所得混合物。2.根据权利要求1所述热流体驱油用泡沫剂，其特征在于，其主要成分如式I所示：x、y、z代表所示结构的聚合度。3.根据权利要求2所述热流体驱油用泡沫剂，其特征在于，式I所示结构式中，x取值200-600，y取值100-300，z取值100-400。4.权利要求1所述热流体驱油用泡沫剂的制备方法，其特征在于，将对苯乙烯磺酸钠与引发剂混合，得混合液I，将甲基丙烯酸二甲氨乙酯和甲基庚烯酮混合，并加热至30-40℃，得混合液II；向混合液I中滴加混合液II，控制滴加速率，滴加时间为30-50min，将滴加后所得混合液加热升温至65-75℃，反应4-6h，冷却、分离提纯干燥即得。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴光焕，孙业恒，邓宏伟，李伟，唐亮，吕振峰，杨艳霞，王可君，尹小梅，
申请(专利权)人：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：