用于高温油藏提高采收率的驱油剂组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于高温油藏提高采收率的驱油剂组合物及其制备方法，主要解决现有技术中含聚合物的驱油剂存在耐温耐盐性能及耐热稳定性差、驱替效率低的问题。本发明专利技术通过采用以重量百分比计，包括以下组份：1）0.005～8.0％的耐高温驱油用丙烯酰胺系聚合物；2）0.005～5.0％的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐表面活性剂；3）87.0～99.99％的注入水；驱油剂组合物的制备方法，包括以下步骤：调节pH值；通氮除氧；水解反应；干燥、粉碎、筛分后得丙烯酰胺系聚合物；将丙烯酰胺系聚合物、所述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐及注入水，在5～45℃下搅拌0.5～5小时，混合均匀，得到驱油剂组合物的技术方案，较好的解决了该问题，可用于高温油藏的三次采油生产中。

【技术实现步骤摘要】
用于高温油藏提高采收率的驱油剂组合物及其制备方法
本专利技术涉及一种用于提高高温油藏采收率的驱油剂组合物及其制备方法。
技术介绍
丙烯酰胺系聚合物是由丙烯酰胺均聚或共聚而得到的一类多功能水溶性高分子。其主链上带有大量活泼侧基（酰胺基）和/或其它基团（如羟基、磺酸基或N-取代基团等），赋予聚合物许多优异的性能，如絮凝性、增黏性、粘结性、表面活性、耐温性、抗剪切性和热稳定性等，从而被广泛应用于钻井、采油、堵水、调剖、酸化、压裂、水处理等领域。在采油领域中，由于国内各大油田经过一次、二次采油，原油含水率不断增加，部分大油田已先后进入三次采油阶段。聚合物驱是三次采油的主要技术方法，驱油机理清楚，工艺相对简单，技术日趋成熟，是一项有效的提高采收率技术措施。聚合物的驱油机理主要是利用水溶性丙烯酰胺系聚合物分子链的粘度，改善驱替液的流度比，提高驱替效率和波及体积，从而达到提高采收率的目的。由于三次采油周期长，深层油井温度高，因此，三次采油用聚合物必须有良好的增粘、耐温、抗盐性，性能稳定。而由于共聚单体的质量或价格使得难以得到高分子量、成本低廉的聚合物产品，在工业化生产以及三次采油实际应用中受到一些限制。另外，目前用于驱油的聚合物要么性能不稳定，要么产品价格太高，能满足三次采油耐温抗盐要求的还较少，特别是不能满足高矿化度高温特殊油藏的条件。表面活性剂作为化学驱中的重要一类，在三次采油中亦占有重要地位，其无论是作为主剂还是助剂驱油，对大幅度提高采收率均起到不可估量的作用。而一些廉价表面活性剂存在耐温、耐盐性不足的问题，为此，研究者开发出一种兼具阴离子型和非离子型的新型表面活性剂—脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐。该剂分子中含两种不同的亲水基团，具有优良的耐盐能力，化学稳定性亦优于醇醚硫酸盐。另外，其pH值使用范围宽广，在水和非水介质中均发泡优良，可用于泡沫驱油研究。将聚合物剂与表面活性剂复配，充分发挥二者各自的优势，合用于三次采油中，势必大大提高采收率。文献（陈九顺，张贞浴，张凤莲，不同引发体系作用下丙烯酰胺的自由基聚合的机理探讨，广州化工，1996，24（2）：69-73.）将亚硫酸氢钠引入过硫酸盐-含叔胺基活性单体体系，得到的聚合物相对分子质量高，且水溶性好。之后，该三元引发体系被广泛地应用于聚丙烯酰胺系聚合物的合成与制备等基础研究中。本专利技术从工业化生产角度出发，注重原材料包括引发剂的成本，筛选出可高效引发、安全生产、成本低廉且来源简单的引发剂组合物，制备出可耐高矿化度高温油藏条件的丙烯酰胺系聚合物，与脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐复合制备出驱油剂组合物，用于特殊油藏驱油，大幅提高了组合物的耐盐性、耐热稳定性及驱替效率，本专利技术所述的耐高温驱油用聚合物的制备方法及其与表面活性剂的二元复合适用于三次采油领域。
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技术中含聚合物的驱油剂存在耐温耐盐性能及耐热稳定性差、驱替效率低的问题，提供一种用于高温油藏提高采收率的驱油剂组合物及其制备方法，该方法将含耐高温驱油用丙烯酰胺系聚合物的组合物用于驱油中，具有投入量少，在高温高盐条件下驱替效率高的特点。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之一相对应的耐高温驱油用丙烯酰胺系聚合物的制备方法。为解决上述技术问题之一，本专利技术采用的技术方案如下：一种用于高温油藏提高采收率的驱油剂组合物，以组合物重量百分比计，包括以下组份：1）0.005～5.0％的耐高温驱油用丙烯酰胺系聚合物；2）0.005～5.0％的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐表面活性剂；3）90.0～99.99％的注入水；其中，耐高温驱油用丙烯酰胺系聚合物按GBT12005.10-92聚丙烯酰胺分子量Mw测定（粘度法）测定特性粘数[η]，并按[η]=3.73×10-4Mw0.66计算分子量为2250～3050万，在总矿化度为19334mg/L（钙镁离子浓度514mg/L）的水溶液中，1500mg/L浓度的聚合物溶液在85℃、7.34s-1下的表观粘度为40.2～55.8mPa·s。上述技术方案中，所述的注入水的总矿化度优选范围为5000～15000mg/L、钙离子和镁离子的总量优选范围为25～800mg/L。所述的表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐型阴-非离子型表面活性剂，分子通式为RO(CH2CH2O)nCH2COOM，其中，碳原子数R选自12～18中的任一整数，乙氧基团加合数n选自2～8中的任一整数，M选自锂、钠或钾中的任一金属离子。所述的耐高温驱油用丙烯酰胺系聚合物选自通过一种复合型氧化还原引发剂组合物引发制备的耐高温驱油用丙烯酰胺均聚物、丙烯酰胺与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、N-乙烯基吡啶、N-芳基马来酰亚胺的二、三、四元共聚物中的至少一种。所述的用于引发制备耐高温驱油用丙烯酰胺系聚合物的复合型氧化还原引发剂组合物，以重量百分比计，包括以下组份：1）0.05～40％的过硫酸盐；2）0.1～60％的氨水、脲或硫脲；3）0.01～60％的由式NH2R1代表的脂肪族伯胺类化合物或由式NHR2R3代表的脂肪族仲胺类化合物或由式NR4R5R6代表的脂肪族叔胺类化合物或由式N+R7R8R9R10代表的脂肪族季铵类化合物，式中R1选自碳原子数为1～18的脂肪族直链或支链烷基或烷基衍生物，R2～R10均选自碳原子数为1～14的脂肪族直链或支链烷基或烷基衍生物；4）0～50％的偶氮类化合物。为解决上述技术问题之二，本专利技术采用的技术方案如下：一种耐高温驱油用丙烯酰胺系聚合物的制备方法，包括以下几个步骤：1）将丙烯酰胺和/或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、N-乙烯基吡啶、N-芳基马来酰亚胺单体配成质量浓度为5～60％的水溶液I，采用氢氧化钠水溶液和盐酸溶液调节pH值；2）向水溶液I中通氮除氧10～60分钟后依次加入相对于单体总质量浓度0.001～1%的上述复合型氧化还原引发剂组合物，搅拌均匀后得水溶液II；3）向水溶液II中通氮除氧10～60分钟后，在0～30℃下引发，反应0.5～10小时，再于20～60℃下继续反应0.5～10小时后，得胶状产物X；4）将胶状产物X粉碎后加入质量浓度2～30％的碱液，在70～95℃下进行水解反应0.5～8小时，得胶状产物Y；5）将胶状产物Y经干燥、粉碎、筛分后得粉末状耐高温驱油用丙烯酰胺系聚合物；所述的用于高温油藏提高采收率的驱油剂组合物的制备方法，具体实施方法是将所需量的上述耐高温驱油用丙烯酰胺系聚合物、所述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐及注入水按0.005～8.0：0.005～5.0：87.0～99.99的重量百分比，在5～45℃下搅拌0.5～5小时使之混合均匀，得到驱油剂组合物。本专利技术所制备的用于高温油藏提高采收率的驱油剂组合物，由于采用了活化能较低的复合型氧化还原引发剂组合物，聚合反应平稳、有利于链增长，产物分子量高，在一定矿化度的盐水中表现出较高的表观粘度；添加的脂肪族胺类化合物不仅与过硫酸盐组成氧化还原引发体系，其自身也可直接参与聚合反应，赋予聚合物特殊结构以及优异的耐温抗盐性能；脲等的加入一方面可有效地改善聚合产物的溶解性能，另一方面还可起到扩链的作用，进一步提高聚合物的相对分子质量；采用了后水解工艺，聚合及水解反应都精确可控，能得到较高分子量和一定水解本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高温油藏提高采收率的驱油剂组合物，以组合物重量百分比计，包括以下组份：1）0.005～8.0％的耐高温驱油用丙烯酰胺系聚合物；2）0.005～5.0％的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐表面活性剂；3）87.0～99.99％的注入水；其中，所述的耐高温驱油用丙烯酰胺系聚合物按GBT12005.10?92聚丙烯酰胺分子量Mw粘度法测定特性粘数[η]，并按[η]=3.73×10?4Mw0.66计算分子量为2250～3250万，在钙离子和镁离子的总量为514mg/L的水溶液中，在总矿化度为19334mg/L、1500mg/L浓度的聚合物溶液在85℃、7.34s?1下的表观粘度为40.2～55.8mPa·s。

【技术特征摘要】
1.一种用于高温油藏提高采收率的驱油剂组合物，以组合物重量百分比计，包括以下组份：1)0.005～8.0％的耐高温驱油用丙烯酰胺系聚合物；2)0.005～5.0％的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐表面活性剂；3)87.0～99.99％的注入水；其中，所述的耐高温驱油用丙烯酰胺系聚合物按GBT12005.10-92聚丙烯酰胺分子量Mw粘度法测定特性粘数[η]，并按[η]＝3.73×10-4Mw0.66计算分子量为2250～3250万，在钙离子和镁离子的总量为514mg/L的水溶液中，在总矿化度为19334mg/L、1500mg/L浓度的聚合物溶液在85℃、7.34s-1下的表观粘度为40.2～55.8mPa·s；所述的耐高温驱油用丙烯酰胺系聚合物选自通过一种复合型氧化还原引发剂组合物引发制备的丙烯酰胺与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、N-乙烯基吡啶、N-芳基马来酰亚胺的二、三、四元共聚物中的至少一种。2.根据权利要求1所述的用于高温油藏提高采收率的驱油剂组合物，其特征在于所述的表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐型阴-非离子型表面活性剂，分子通式为RO(CH2CH2O)nCH2COOM；其中，R的碳原子数为12～18，n为乙氧基团的加合数，选自2～8中的任一整数，M选自锂、钠或钾中的任一金属离子。3.根据权利要求1所述的用于高温油藏提高采收率的驱油剂组合物，其特征在于所述的注入水的总矿化度为5000～35000mg/L、钙离子和镁离子的总量为25～1500mg/L。4.根据权利要求1所述的用于高温油藏提高采收率的驱油剂组合物，其特征在于所述的用于引发制备耐高温驱油用丙烯酰胺系聚合物的复合型氧化还原引发剂组合物，以组合物重量百分比计，包括以下组份：1)0.05～40％的过硫酸盐；2)0.1～60％的...

【专利技术属性】
技术研发人员：于志省，夏燕敏，蔡红，宋晓芳，许汇，朱益兴，王兰，
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：