高溫高鹽油藏的調驅組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及高溫高鹽油藏的調驅組合物及其在高溫高鹽油藏三次采油中的應用。
【背景技術】
[0002] 隨著社會經濟的發展，人們對石油需求量的不斷增加和石油儲量的減少，石油作 為不可再生的資源正變得越來越寶貴。面臨的問題有一：供需矛盾突出，石油需求量越來越 大，新油田越來越少；二：枯竭油藏中還剩留有大量原油。一次采油（POR)可采出10?25% 地下原油，二次采油（SOR)可采出15?25%地下原油，即一次采油和二次采油只采出25? 50%地下原油。為了保證石油長期穩定供應、滿足人類的需求，必須研究和發展提高石油采 收率技術，三次采油（EOR)通過強化采油措施，可使原油采收率再提高6?20%，甚至更多。
[0003] 聚合物驅是三次采油的主要技術方法，驅油機理清楚，工藝相對簡單，技術日趨成 熟，是一項有效的提高采收率技術措施。然而對于非均質地層，驅替僅能作用于高滲透層， 波及不到含油的低滲透層，這就造成了原油的采收率降低，成本費用升高。一般針對非均質 地層常采用注水井調剖和生產井堵水技術，但這種技術有效范圍僅限于近井地帶，不能深 入到油井深部，達不到大幅度提高原油采收率的目的。
[0004] 采用反相微乳液聚合可得到納米尺寸的交聯聚合物微球用于注水開發油藏逐級 深部調驅材料，其使用原理是利用納尺寸的聚合物微球，初始尺寸遠小于地層孔喉尺寸，隨 注入水可以順利地進入地層深部，在地層中不斷向前運移，吸水逐步膨脹后在滲水通道孔 喉處形成封堵，造成液流改向，實現擴大水波及體積，提高原油采收率的目的。
[0005] 近年來國內外科研院所在聚丙烯酰胺反相微乳液領域已有較多研究，并取得了較 好的進展和成果。吳飛鵬等（CN 1903974A)通過采用丙烯酰胺/陰離子單體/第二單體合 成出二元共聚物納米尺寸微凝膠驅油材料，采用非氧化還原引發體系的低溫光引發劑，生 成活性自由基引發聚合，這有利于反相微乳液的穩定，有利于粒徑的控制，但體系中乳化劑 含量高達25%以上，勢必造成高生產成本。
【發明內容】
[0006] 本發明所要解決的技術問題是現有技術中驅油劑存在的高溫高鹽條件下耐溫抗 鹽性能差、驅油效率低的問題，提供一種高溫高鹽油藏的調驅組合物。該組合物具有耐溫抗 鹽性能佳，驅油效率高的特點。
[0007] 本發明所要解決的技術問題之二是上述技術問題之一所述調驅組合物在高溫高 鹽油藏三次采油中的應用。
[0008] 為解決上述技術問題之一，本發明的技術方案如下：高溫高鹽油藏的調驅組合物， 以重量百分比計包括以下組份： (1) 0. 01~3. 0%的耐溫抗鹽聚丙烯酰胺微球； (2) 0. 01?5. 0%的陰-非離子表面活性劑； (3) 92. (Γ99. 98% 的注入水。
[0009] 上述技術方案中，所述的注入水的總礦化度優選為80000?180000mg/L、Ca2++Mg 2+ 優選為 1000 ?5000mg/L。
[0010] 上述技術方案中，所述的陰-非離子表面活性劑優選分子通式為RO(CH2CH 2O) nCH2C00M，R優選為CltTC25的烴基，優選n=l~20, M優選選自H、堿金屬或NH4。
[0011] 上述技術方案中，R優選為C12~C18的烴基。
[0012] 上述技術方案中，優選η = 2?8。
[0013] 上述技術方案中，所述堿金屬優選自鉀、鈉或鋰。
[0014] 上述技術方案中，所述耐溫抗鹽聚丙烯酰胺微球優選是在氧化還原復合引發劑 作用下，由反相微乳液經聚合反應制得的；所述的反相微乳液，以重量份數計，包含以下組 分：50份的油溶性溶劑；5~25份的乳化劑；1(Γ70份的水溶性單體A ;0. 5~15份的耐溫抗鹽 單體；所述耐溫抗鹽單體選自水溶性耐溫抗鹽單體或油溶性耐溫抗鹽單體中的至少一種； 10?60份的水； 其中，所述復合引發劑，以上述全部單體重量百分比計，包含以下組分： (a) 0. 02?I. 0%的水溶性氧化劑或油溶性氧化劑； (b) 0. 02?2. 0%的水溶性還原劑或油溶性還原劑； (c) 0. 03?2. 0%的水溶性偶氮類化合物或油溶性偶氮類化合物； (d) 0. 01?1. 0 %的水溶性交聯劑或油溶性交聯劑； (e) 0.1?10%的尿素、硫脲； (f) 0.01?0.5 %的氨羧絡合劑； (g) 0.01?0.5 %的分子量調節劑。
[0015] 上述技術方案中所述氨羧絡合劑優選乙二胺四乙酸及其堿金屬鹽、二乙烯三胺五 乙酸及其堿金屬鹽。
[0016] 上述技術方案中所述油溶性溶劑優選自烴和酯中的至少一種。所述的烴可以是脂 肪烴、芳香烴、石油餾分；所述脂肪烴優選C 4~C8的脂肪烴，例如環已烷、己烷、庚烷、辛烷和 異辛烷等；所述的芳香烴優選C6I ici的芳烴，例如苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯、二乙苯、 異丙苯等；所述的石油餾分優選白油、液體石蠟、汽油、煤油、柴油、石油醚等。所述的酯優選 羧酸酯，可更優選C 4~C8的單酯，例如乙酸乙酯、乙酸丙酯等；還可更優選C4Iltl的雙酯，例如 草酸二甲酯、草酸二乙酯、草酸甲乙酯等；還可以更優選植物油，植物油優選自花生油、大豆 油、葵花籽油和蓖麻油。
[0017] 上述技術方案中，所述乳化劑的HLB值優選為5?9。所述乳化劑更優選非離子表 面活性劑。所述乳化劑最好是由HLB為1?7的非離子表面活性劑與HLB8~18的非離子表 面活性劑復配成HLB為5?9的非離子表面活性劑混合物形式。所述非離子表面活性劑， 如脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪酸酯或胺的烷氧基加成物，例如脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚 聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪胺聚氧乙烯醚等，再例如多元醇的部分羥基酯化的產 物，例如失水山梨醇脂肪酸酯，也即公知的司盤類，以及多元醇的部分羥基或全部羥基乙氧 基化及脂肪酸酯化物，例如吐溫類。
[0018] 上述技術方案中，所述乳化劑中還可以進一步包括助乳化劑。所述助乳化劑可選 小分子醇類或鹽類。所述小分子醇優選C 3~C12的醇，例如異丙醇、叔丁醇、正戊醇等。助乳 化劑含量優選占乳化劑中所述非離子表面活性劑的5~30wt%。所述的鹽類優選水溶性的無 機鹽或有機酸鹽。所述無機鹽優選堿金屬鹽酸鹽(例如氯化鈉、氯化鉀)、堿金屬硫酸鹽(例 如硫酸鈉、硫酸鉀);所述有機酸鹽優選堿金屬有機酸鹽，更優選c2~c6羧酸的堿金屬的鹽，例 如醋酸鉀或醋酸鈉。
[0019] 上述技術方案中，所述水溶性單體A優選非離子單體、陰離子單體和陽離子單體 中的至少一種；所述非離子水溶性單體優選自式（1)或式（2)所示的單體中的至少一種，其 中Rp R3和R4獨立選自為甲基或氫，R2為C1I 3的烷基或羥基取代烷基。例如，式（1)所示 的單體有丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙基丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺 等，式（2)所示的單體有N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺等。所述陰離子單體選自式（3) 至（6)所示單體中的至少一種，其中R 5至R7獨立選自甲基或氫，R8選自C廣C6的亞烷基、亞 環烷基或亞苯基，Μ、Z、Y和T獨立選自氫、堿金屬或NH 4，例如所述陰離子單體有2-丙烯酰 胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基磺酸、乙烯基苯磺酸、烯丙基磺酸和/或 其水溶性堿金屬、堿土金屬和銨鹽。所述陽離子單體選自式（7)所示單體，其中馬為甲基或 氫，R ltl為氧或NH基團，R11為C1I4的亞烷基，R 12I14獨立選自C1I3的烷基，X選自氯或溴， 例如所述的陽離子單體有丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、 2-丙烯酰胺某-2-甲某丙某三甲某氯化銨等。
【主權項】
1. 高溫高鹽油藏的調驅組合物，以重量百分比計包括以下組份： (1) 0. 01~3. 0%的耐溫抗鹽聚丙烯酰胺微球； (2) 0. 01?5. 0%的陰-非離子表面活性劑； (3) 92. (Γ99. 98% 的注入水。
2. 根據權利要求1所述的調驅組合物，其特征在于所述的注入水的總礦化度為 80000 ?180000mg/L、Ca2++Mg2+ 為 1000 ?5000mg/L。
3. 根據權利要求1所述的調驅組合物，其特征在于所述的陰-非離子表面活性劑分子 通式為RO(CH2CH 2O)nCH2COOM, R為C1Q?C25的烴基，n=l?20, M選自H、堿金屬或NH4。
4. 根據權利要求3所述的調驅組合物，其特征在于R為C12~C18的烴基。
5. 根據權利要求3所述的調驅組合物，其特征在于η = 2?8。
6. 根據權利要求3所述的調驅組合物，其特征在于所述脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽中所 述堿金屬選自鉀、鈉或鋰。
7. 根據權利要求1所述的調驅組合物，其特征在于所述耐溫抗鹽聚丙烯酰胺微球是在 氧化還原復合引發劑作用下，由反相微乳液經聚合反應制得的；所述的反相微乳液，以重量 份數計，包含以下組分：50份的油溶性溶劑；5~25份的乳化劑；ΚΓ70份的水溶性單體A ; 0. 5~15份的耐溫抗鹽單體；所述耐溫抗鹽單體選自水溶性耐溫抗鹽單體或油溶性耐溫抗 鹽單體中的至少一種；10?60份的水； 其中，所述復合引發劑，以上述全部單體重量百分比計，包含以下組分： (a) 0. 02?I. 0%的水溶性氧化劑或油溶性氧化劑； (b) 0. 02?2. 0%的水溶性還原劑或油溶性還原劑； (c) 0. 03?2. 0%的水溶性偶氮類化合物或油溶性偶氮類化合物； (d) 0. 01?1. 0 %的水溶性交聯劑或油溶性交聯劑； (e) 0· 1?10%的尿素、硫脲； (f) 0.01?0.5 %的氨羧絡合劑； (g) 0.01?0.5 %的分子量調節劑。
8. 根據權利要求7所述的調驅組合物，其特征在于所述油溶性溶劑選自烴或酯中的至 少一種。
9. 根據權利要求7所述的調驅組合物，其特征在于所述乳化劑的HLB值為5?9。
10. 根據權利要求1所述的調驅組合物在高溫高鹽油藏三次采油中的應用。
【專利摘要】本發明涉及高溫高鹽油藏的調驅組合物及其在高溫高鹽油藏三次采油中的應用，主要解決現有技術中驅油劑存在的高溫高鹽條件下耐溫抗鹽性能差、驅油效率低的問題。本發明通過采用高溫高鹽油藏的調驅組合物，以重量百分比計包括以下組份：（1）0.01~3.0%的耐溫抗鹽聚丙烯酰胺微球；（2）0.01~5.0%的陰-非離子表面活性劑；（3）92.0~99.98%的注入水的技術方案，較好地解決了該問題，可用于高溫高鹽油藏三次采油用深度調剖、堵水、驅油等提高采收率的現場應用。
【IPC分類】C08F4-40, C09K8-588, C08F220-06, C08F228-02, C08F220-58, C08F220-18, C08F220-56
【公開號】CN104559992
【申請號】CN201310512336
【發明人】宋曉芳, 夏燕敏, 蔡紅, 許匯, 王蘭
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月28日