一种用于三次采油提高原油采收率的强化泡沫驱油剂及其制备方法

摘要

本发明涉及一种用于三次采油提高原油采收率的强化泡沫驱油剂及其制备方法，泡沫驱油剂由下述原料按质量百分比组成：阴离子表面活性剂0.2~0.95%；非离子表面活性剂0.01~2.0%；水溶性高分子聚合物0.01~0.15%；添加剂0.01~0.05%；其余加水至 100%。本发明驱油剂与所用的聚合物是基于具有结构互补和良好配伍型的多种缔合及分子间弱相互作用得到的新型强化泡沫驱油体系。该体系具有抗盐、抗油、较高粘度及超低界面张力等性能，且体系符合环保要求，用于油田可明显提高原油采收率。

说明书

技术领域

本发明属于石油开采领域，尤其涉及一种用于三次采油提高原油采收率的强化泡沫驱油剂及其制备方法。

技术背景

目前中国大部分油田进入高含水开发期甚至特高含水开发阶段，一次、二次采油已经不能满足人们的需求，因此三次采油技术得到了迅速发展，利用三次采油技术稳定和提高原油产量已成为石油工业需要解决的重要课题。

由于聚合物驱、凝胶处理等化学驱方法受技术、经济等因素的限制，如聚合物的抗盐性、聚合物分子量、聚合物用量以及聚合物驱成本较高等问题，使其在矿场上的应用受到一定的限制。泡沫调驱由于矿场实施成本较低，工艺相对简单，提高采收率效果较明显（一般可提高10%~25%），正得到迅猛的发展，并有望成为进一步改善高含水阶段开发效果及聚合物驱后提高原油采收率的有效接替技术。

利用表面活性剂发泡性配成泡沫驱油剂进行采油的方法称为泡沫驱。泡沫驱是在三元复合驱基础上发展起来的一种新的驱油方法。泡沫驱油最大特点就是遇水稳定，遇油破灭，因此对于油水具有选择性封堵能力。在提高原油采收率的研究中，泡沫驱油以其独特的渗流和驱油性能越来越受到重视。

强化泡沫体系是在泡沫体系中加入定量的聚合物，聚合物的加入可以提高泡沫体系粘度，增强泡沫的稳定性，同时可以减少泡沫剂在油藏中的吸附消耗。强化泡沫体系具有泡沫体系及聚合物的双重优点，起到协同增效的作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种价格低廉、使用广泛，原油采收率高的用于三次采油提高原油采收率的强化泡沫驱油剂。强化泡沫驱即能显著的提高波及效率，又可提高驱油效率，同时又减小了以往化学驱油导致的环境伤害。

另外，本发明还提供一种用于三次采油提高原油采收率的强化泡沫驱油剂的制备方法。

为达到上述目的，本发明是这样实现的。

用于三次采油提高原油采收率的强化泡沫驱油剂，由下述原料按质量百分比组成。

阴离子表面活性剂           0.2~0.95%。

非离子表面活性剂           0.01~2.0%。

水溶性高分子聚合物         0.01~0.15%。

添加剂                     0.01~0.05%。

其余加水至                     100%。

作为一种优选方案，本发明所述阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、α-烯基磺酸钠、月桂酸二乙醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐及甲基纤维素钠中的一种或两种以上的混合物。

作为另一种优选方案，本发明所述非离子表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚及烷基多糖苷中的一种或两种以上的混合物。

进一步地，本发明所述水溶性高分子聚合物为聚丙烯酰胺，部分水解的聚丙烯酰胺或黄原胶。

更进一步地，本发明所述添加剂为碳链长度C12-C16的醇类。

本发明所述水为普通清水。

用于三次采油提高原油采收率的强化泡沫驱油剂的制备方法，可按如下步骤进行。

将阴离子表面活性剂0.2~0.95%、非离子类表面活性剂0.01~2.0%、水溶性高分子聚合物0.01~0.15%、添加剂0.01~0.05%、其余加水至100%，在室温或40℃轻微搅拌使其混合均匀，制得强化泡沫驱油剂。

本发明的设计思路是利用一种或多种自身发泡能力强、半衰期时间长、生成的泡沫稳定且均匀，并且在油田的应用中具有较高的抗盐、抗油性的发泡剂与水溶性较好的聚合物进行复配，从而使驱油剂进一步符合抗盐、抗油的特性，使溶液获得高粘度；同时在多种表面活性剂协同作用下，降低体系界面张力。

本发明的强化泡沫驱与现有的泡沫驱油技术方案相比，具有如下实质性特点。

（1）本发明所涉及强化泡沫驱油剂是在泡沫体系中加入定量的聚合物，聚合物的加入可以提高泡沫体系粘度，增强泡沫的稳定性，同时可以减少泡沫剂在油藏中的吸附消耗。

（2）本发明所涉及的化合物（如聚合物、表面活性剂）均为工业化生产的精细化学品，原料易得。

（3）本发明所述强化泡沫驱油剂在高矿化度条件下，在矿化度NaCl>5000mg/L、CaCl₂>3000mg/L的情况下应用于强化泡沫体系室内试验，发泡体积920ml~1000ml之间，析液半衰期为2~3h。在加入原油条件下，发泡体积在950~1100ml之间，在原油加量15%条件下析液半衰期仍在45min以上，稳定性较好。

具体实施方式

以下结合实施例用来帮助理解本发明，并且不用于也不应被解释为以任何方式对所列出的权利要求中发明的限制。其中下述实例中使用Waring Blender法评价泡沫的性能。在室温20℃左右，按一定比例顺序分别称取不同质量的样品，然后分别加入去离子水配成浓度不同的起泡液150ml，混合均匀后取100 ml放入2000 ml的量筒中用高速搅拌器进行高速搅拌90~120s以后，关闭搅拌器读取泡沫体积V_f，其表示泡沫剂的起泡能力；然后用秒表记入从泡沫中析出50 ml液体所需要的时间t_1/2，称为泡沫的析液半衰期,反映泡沫剂的稳定性。

实施例1。

将α-烯基磺酸钠0.3%，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐0.25%，壬基酚聚氧乙烯醚0.05%，黄原胶0.08%，碳链长度C12-C16的醇类0.03%，剩余部分加入水至100%，加入到装有搅拌装置的混合器中，在室温或40℃轻微搅拌使其混合均匀，制得强化泡沫驱油剂。

在室温下，矿化度NaCl>5000mg/L、CaCl₂>3000mg/L，取100 ml驱油剂应用于强化泡沫体系室内试验，发泡体积为900ml，析液半衰期为2h。

在室温下，在原油加量15%条件下取100 ml驱油剂应用于强化泡沫体系室内试验，发泡体积为920ml，析液半衰期为0.5h。

实施例2。

将α-烯基磺酸钠0.5%，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐0.45%，辛基酚聚氧乙烯醚0.05%，黄原胶0.08%，碳链长度C12-C16的醇类0.03%，剩余部分加入水至100%，加入到装有搅拌装置的混合器中，在室温或40℃轻微搅拌使其混合均匀，制得强化泡沫驱油剂。

在室温下，矿化度NaCl>5000mg/L、CaCl₂>3000mg/L，取100 ml驱油剂应用于强化泡沫体系室内试验，发泡体积为930ml，析液半衰期为2.5h。

在室温下，在原油加量15%条件下取100 ml驱油剂应用于强化泡沫体系室内试验，发泡体积为950ml，析液半衰期为0.8h。

实施例3。

将α-烯基磺酸钠0.5%，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐0.45%，烷基多糖苷0.1%，黄原胶0.06%，碳链长度C12-C16的醇类0.03%，剩余部分加入水至100%，加入到装有搅拌装置的混合器中，在室温或40℃轻微搅拌使其混合均匀，制得强化泡沫驱油剂。

在室温下，矿化度NaCl>5000mg/L、CaCl₂>3000mg/L，取100 ml驱油剂应用于强化泡沫体系室内试验，发泡体积为1000ml，析液半衰期为1.5h。

在室温下，在原油加量15%条件下取100 ml驱油剂应用于强化泡沫体系室内试验，发泡体积为950ml，析液半衰期为0.6h。

实施例4。

将α-烯基磺酸钠0.5%，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐0.45%，部分水解的聚丙烯酰胺0.02%，壬基酚聚氧乙烯醚0.06，黄原胶0.06%，碳链长度C12-C16的醇类0.03%，剩余部分加入水至100%，加入到装有搅拌装置的混合器中，在室温或40℃轻微搅拌使其混合均匀，制得强化泡沫驱油剂。

在室温下，矿化度NaCl>5000mg/L、CaCl₂>3000mg/L，取100 ml驱油剂应用于强化泡沫体系室内试验，发泡体积为880ml，析液半衰期为3.5h。

在室温下，在原油加量15%条件下取100 ml驱油剂应用于强化泡沫体系室内试验，发泡体积为900ml，析液半衰期为1.1h。

实施例5。

将α-烯基磺酸钠0.3%，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐0.25%，月桂酸二乙醇酰胺0.03%，辛基酚聚氧乙烯醚0.12%，碳链长度C12-C16的醇类0.03%，剩余部分加入水至100%，加入到装有搅拌装置的混合器中，在室温或40℃轻微搅拌使其混合均匀，制得强化泡沫驱油剂。

在室温下，矿化度NaCl>5000mg/L、CaCl₂>3000mg/L，取100 ml驱油剂应用于强化泡沫体系室内试验，发泡体积为950ml，析液半衰期为2.5h。

在室温下，在原油加量15%条件下取100 ml驱油剂应用于强化泡沫体系室内试验，发泡体积为900ml，析液半衰期为0.7h。

实施例6。

将α-烯基磺酸钠0.3%，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐0.25%，部分水解的聚丙烯酰胺0.005%，壬基酚聚氧乙烯醚0.04%，辛基酚聚氧乙烯醚0.06%，黄原胶0.06%，碳链长度C12-C16的醇类0.03%，剩余部分加入水至100%，加入到装有搅拌装置的混合器中，在室温或40℃轻微搅拌使其混合均匀，制得强化泡沫驱油剂。

在室温下，矿化度NaCl>5000mg/L、CaCl₂>3000mg/L，取100 ml驱油剂应用于强化泡沫体系室内试验，发泡体积为860ml，析液半衰期为2h。

在室温下，在原油加量15%条件下取100 ml驱油剂应用于强化泡沫体系室内试验，发泡体积为850ml，析液半衰期为0.6h。

实施例7。

将α-烯基磺酸钠0.5%，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐0.45%，部分水解的聚丙烯酰胺0.05%，壬基酚聚氧乙烯醚0.06%，辛基酚聚氧乙烯醚0.05%，黄原胶0.08%，碳链长度C12-C16的醇类0.03%，剩余部分加入水至100%，加入到装有搅拌装置的混合器中，在室温或40℃轻微搅拌使其混合均匀，制得强化泡沫驱油剂。

在室温下，矿化度NaCl>5000mg/L、CaCl₂>3000mg/L，取100 ml驱油剂应用于强化泡沫体系室内试验，发泡体积为850ml，析液半衰期为3.7h。

在室温下，在原油加量15%条件下取100 ml驱油剂应用于强化泡沫体系室内试验，发泡体积为800ml，析液半衰期为0.9h。