一种调驱剂及其制备方法与流程
- 国知局
- 2024-08-02 17:40:56
本发明属于油田开发用化学剂,具体是一种调驱剂及其制备方法。
背景技术:
1、随着各大油田正式进入开发中后期,仍有大量剩余油残留地下。为此,寻找新的驱油方法来最大限度提高采收率成为了当务之急。改变原油界面张力以及降低驱替液的粘度,使地下的原油就地自发乳化,分散,改变油水界面张力,使油相相对容易地通过岩石中的毛细孔喉,从而提高采收率,是目前的主要发展趋势。
2、自上世纪30年代vonnegat首先研究超低界面张力以来,随着其在油田三采中的应用,目前研究了大量以降低界面张力为主的活性剂驱,包括微乳液驱、活性水驱、胶束溶液驱等,研制开发了各种的活性体系。这些活性体系以低界面张力为参数。而微观油水平衡以“改变平衡”为主要考察参数。早在1974年,jennings就提出,在化学驱过程中有时会发生的自发乳化是表活剂在油水之间发生质量传递。油水界面的剪切行为,可以引起石油的乳化,就地生成的原油乳状液,其乳滴卡堵在孔隙介质中,可以降低水的流度,提高纵向或横向的波及体积,进而提高原油采收率。
3、国内目前研究了多种降低稠油粘度的体系,包括水溶性降粘体系、油溶性降粘体系、微乳降粘体系等。这些体系中水溶性体系能快速溶解水中,但需要较大动力降粘,降粘效果较差;油溶性降粘剂使用相似相容原理能快速降粘,但不能分散在水中,注入地层后扩散区域有限,吨油成本较高,目前只能在油井吞吐等措施中使用,且在现场适用安全要求较高。微乳降粘体系能分散水中有较好降粘效果,但降粘作用时间长,降粘率较低,且价格较高。目前也有些纳米降粘体系,能起到降粘与封堵双重作用,但这种体系稳定性较差,注入地层易堵塞近井。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷,提供一种调驱剂及其制备方法。
2、为实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
3、第一方面,一种调驱剂,包括以下组分:
4、(a)纳米颗粒;
5、(b)油相,由油溶性乳化剂和溶剂油混合而成;
6、(c)水相,由水溶性乳化剂、稳定剂、助剂、去离子水混合而成。
7、优选的,油相、水相、纳米颗粒重量比为100:(20~60):(1~20)。
8、优选的,所述油相、水相、纳米颗粒重量比为100:(30~50):(3~15)。
9、优选的,所述油相、水相、纳米颗粒重量比为100:(35~45):(5~10)。
10、优选的,所述油相中,油溶性乳化剂与溶剂油质量之比为(5~20):(80~95)。
11、优选的,所述油相中,油溶性乳化剂与溶剂油质量之比为(10~15):(85~90)。
12、优选的,所述水相中,水溶性乳化剂、稳定剂、助剂、去离子水重量之比为:(5~30):(1~10):(1~10):(50~93)。
13、优选的,所述水相中,水溶性乳化剂、稳定剂、助剂、去离子水重量之比为:(10~25):(3~8):(2~7):(60~85)。
14、优选的,所述水相中,水溶性乳化剂、稳定剂、助剂、去离子水重量之比为:20:5:4:71。
15、优选的,所述稳定剂用于提高调驱剂乳液稳定性。
16、优选的,所述助剂用于使纳米颗粒遇到原油时加快在油水表面富集,剥离原油。
17、优选的,所述助剂为n,n-二甲基-n-乙烯与n-乙烯基羧酸胺的寡聚物,具有式(i)结构:
18、
19、其中:20≥n≥2,100≥m≥2,优选15≥n≥3,80≥m≥10;更优选10≥n≥4,30≥m≥15;r为c1~c10的烷基。
20、优选的,所述r为c1~c6的烷基。
21、优选的,所述纳米颗粒为氧化金属纳米颗粒。
22、优选的,所述金属为钛、锌、铝、镁、铁、镍、铬等中的一种或几种。
23、优选的,所述纳米颗粒为二氧化钛纳米颗粒。
24、优选的,所述溶剂油为d系列溶剂油。
25、优选的,所述溶剂油型号为d20、d30、d40、d60、d65、d80等中的一种或几种。
26、优选的,溶剂油型号为工业级d80。
27、优选的,所述油溶性乳化剂为单硬脂酸甘油酯、甘油硼酸油酸脂、油酸二乙醇酰胺硼酸酯、山梨醇脂肪酸酯类乳化剂中的一种或多种。
28、优选的,所述油溶性乳化剂为山梨醇脂肪酸酯类乳化剂。
29、优选的,所述水溶性乳化剂为非离子表面活性剂。
30、优选的,所述水溶性乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、烷基醇酰胺聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺等中的一种或几种。
31、优选的,所述水溶性乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚。
32、优选的,所述水相中稳定剂为乙二醇、丙三醇、聚乙二醇中的一种或多种。
33、优选的,所述稳定剂为乙二醇。
34、优选的,所述水相中,助剂为碱性盐。
35、优选的,所述水相中,助剂为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾,亚硫酸钠,乙酸钠,碳酸氢铵,硫化铵中的一种或多种。
36、优选的,所述水相中,助剂为碳酸钠。
37、第二方面,一种调驱剂制备方法,包括以下步骤:
38、s1纳米颗粒预处理;
39、s2油相制备:在溶剂油中加入一定量油溶性乳化剂,搅拌均匀;
40、s3水相制备:去离子水中加入一定量水溶性乳化剂、稳定剂、助剂,辅助剂搅拌均匀;
41、s4将步骤s1中得到的纳米颗粒放入油相中,用超声波震荡,使之分散均匀,得到油相体系;
42、s5将步骤s 3制备的水相使用乳化机搅拌,将步骤s4形成的油相体系加到水相中,加入完毕后继续搅拌30~60min,得到该调驱剂。
43、优选的,所述步骤s1中,纳米颗粒预处理,包括:
44、将配方量纳米颗粒放置马弗炉中,300℃烘3个小时;冷却后放入二甲基硅油混合,105℃放置5个小时;冷却后再用石油醚洗2~3次,105℃烘箱中放置5个小时。
45、优选的,所述步骤s2中,油相制备,包括:
46、在配方量溶剂油中加入配方量油溶性乳化剂,搅拌均匀,得到油相。
47、优选的,所述步骤s3中,水相制备,包括:
48、在配方量去离子水中加入配方量水溶性乳化剂、配方量稳定剂、配方量助剂搅拌均匀,得到水相。
49、优选的,所述步骤s5中,搅拌转速4000转/min~10000转/min。
50、优选的,所述步骤s5中,搅拌转速5000转/min~8000转/min。
51、综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
52、本发明中,提供了一种水分散型油溶降粘调驱体系,该体系能分散在水中,加入地层后能运移到油藏深处,破乳后其中表面活性剂能降低油水界面张力,溶剂油能在相似相容原理下快速剥离溶解原油,提高洗油效率;其中添加的纳米颗粒不仅能剥离原油,还能吸附聚集在孔喉处,起到封堵与调剖作用,进一步提高了采油效率,现场使用安全性能高,吨油成本低,提高采收率效果明显,产品制备简单,适合工业化生产。
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