降低驱油流体吸附损耗的方法技术

本发明专利技术涉及一种降低驱油流体吸附损耗的方法，主要解决现有技术中作为驱油流体主要成分的表面活性剂在含石油地层，特别是高含黏土含油地层驱油时因被吸附而导致的浓度和/或比例变化而引起的驱油体系驱油效率下降问题。本发明专利技术通过采用降低驱油流体吸附损耗的方法，向驱油体系中添加吸附抑制剂，其特征在于，以驱油流体所含驱油剂的质量份数计，每含1份驱油剂的驱油流体，添加0.001～10份吸附抑制剂；其中，所述驱油剂含有表面活性剂，所述吸附抑制剂为含有羧基的小分子化合物、分子量1000～500000的聚合物和碱性化合物中的至少一种的技术方案，较好地解决了该问题，可用于三次生产采油中。

【技术实现步骤摘要】
降低驱油流体吸附损耗的方法
本专利技术涉及一种降低驱油流体吸附损耗的方法。
技术介绍
化学驱是通过水溶液中添加化学剂，改变注入流体的物理化学性质和流变学性质以及与储层岩石的相互作用特征而提高采收率的一种强化措施，在我国得以快速发展，其主要原因是我国储层为陆相沉积非均质性较强，陆相生油原油黏度较高，在EOR方法中更适合于化学驱。与聚合物相比，表面活性剂更易吸附在岩石表面，而其成本往往高于聚合物，因此，表面活性剂在地层内吸附量的多少是整个驱油体系的经济性主要部分，研究驱油剂的吸附损耗是关系到化学驱油成败的关键因素之一。引起驱油剂损失的原因主要有岩石介质的吸附，与地层水、黏土中可交换的多价离子反应和在残余油中分配等，表面活性剂在黏土矿物上吸附以后，可以造成表面活性剂的损失，而且黏土颗粒的性质也发生很大变化。碳氢类表面活性剂在黏土矿物上的吸附，在三次采油中目前国内已经做了大量工作，例如杨承志等人系统地研究了十二烷基苯磺酸钠在不同黏土、碳酸岩、石英及天然岩芯上的吸附规律后发现，各个黏土矿物吸附量最大值顺序是蒙脱石、高岭土、钠高岭土及伊利石。山东大学化学学院胶化研究所李干佐等人对天然混合羧酸(盐)复合驱油体系在胜利油田孤东小井距52+3层进行静态吸附(固/液比为1:5)研究后发现，羧酸(盐)型阴离子表面活性剂SDC-3开始时吸附速率增加很快，24h后吸附速率趋于平衡，静态吸附量为6.60mg/g砂，比非离子表面活性剂Tween80的静态吸附量(5.47mg/g砂)更大，比阳离子表面活性剂CTAB的静态吸附量(36.22mg/g砂)小。玉宝瑜等人在研究三元复合驱油体系中化学剂在孤东油砂上的吸附损耗时发现，当非离子型表面活性剂OP-10初始浓度由2000mg/L增加到7000mg/L时，其吸附量由2.0mg/g砂增加到6.7mg/g砂；当OP-10初始浓度小于5000mg/L时，液相中的OP-10几乎全被油砂吸附。岳湘安等人在研究石油羧酸盐/重烷基苯磺酸盐/碱复配体系的界面活性及吸附特性时发现，重烷基苯磺酸盐ORS-41的吸附量为7.581mg/g油砂，复配体系中ORS-41饱和吸附量为6.741mg/g油砂，因此提出加入廉价的石油氧化皂降低重烷基苯磺酸盐的吸附量。赵普春等人在研究非离子表面活性剂NS在文明寨油砂和岩心上的吸附时发现，非离子表面活性剂NS在固液比为1:10、过40目筛的砂上吸附量约为5.2mg/g油砂，吸附量起初随浓度增大而迅速增加，在一定的浓度范围内吸附量的增加变小，最后变得非常缓慢。周雅萍等人在研究化学驱油体系中各组分在油砂表面上静态吸附(固液比为1:9)特征时发现，非离子型表活剂的吸附量为14.8mg/g油砂，认为由于表活剂分子量相对比较大，所以在岩石表面上的吸附损耗较大。Yick-MoneShum指出，烷基苯磺酸盐在Berea砂岩上的室内实验吸附量为2.5mg/g岩石，在得克萨斯Manvel油田的岩心砂上的吸附量为3.56mg/g砂，滞留损失则分别为1.38mg/g，1.85mg/g。虽然烷基苯磺酸盐、重烷基苯磺酸盐等阴离子表面活性剂被大量应用于三次采油过程中，但仍存在吸附损耗偏大的问题；两性离子型表面活性剂，如甜菜碱因分子内含有两个电性相反的亲水头基无论在砂岩地层还是碳酸盐地层作为驱油剂驱油时都存在吸附量较大的问题；阳离子表面活性剂因其极易被砂岩地层吸附或产生沉淀，一般不用于三次采油，但若将阳离子表面活性剂与电性相反的阴离子表面活性剂进行复配，利用阴阳离子表面活性剂混合体系的诸多突出优点，尤其是超高界面活性，克服其易沉淀等缺点，形成的阴阳离子复合表面活性剂可明显降低阳离子表面活性剂在岩心上的吸附损耗，使得阳离子表面活性剂作为驱油剂组分成为可能，在这方面，上海石油化工研究院的李应成等研究人员已申请了多件有关阴阳离子复合表面活性剂、驱油组合物及驱油方法的中国专利技术专利，如ZL201210150216.7，ZL201210239983.5，ZL201210240014.1，ZL201210325051.2，但在高含黏土的地层，仍然存在吸附滞留问题，要想得到更高的驱油效率，需进一步降低驱油体系的吸附量。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中作为驱油流体主要成分的表面活性剂在含石油地层，特别是高含黏土含油地层驱油时因被吸附而导致的浓度和/或比例变化而引起的驱油体系驱油效率下降问题，提供一种新的降低驱油流体吸附量的吸附抑制剂。通过采用添加更加廉价的吸附抑制剂到驱油体系中用于驱油过程中，具有抗吸附能力强、驱油效率高的优点。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种降低驱油流体吸附损耗的方法，向驱油体系中添加吸附抑制剂，其特征在于，以驱油流体所含驱油剂的质量份数计，每含1份驱油剂的驱油流体，添加0.001～10份吸附抑制剂；其中，所述驱油剂含有表面活性剂，所述吸附抑制剂为含有羧基的小分子化合物、分子量1000～500000的聚合物和碱性化合物中的至少一种。上述技术方案中，所述驱油流体优选为表面活性剂驱油流体、聚合物-表面活性剂二元驱油流体、聚合物-表面活性剂-碱三元驱油流体中的至少一种；所述表面活性剂驱油流体、聚合物-表面活性剂二元驱油流体、聚合物-表面活性剂-碱三元驱油流体可以是各自驱油剂的水溶液但不仅限于水溶液。上述技术方案中，所述表面活性剂优选为非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子型表面活性剂中的至少一种。上述技术方案中，更优选表面活性剂为阴阳离子复合表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性离子型表面活性剂中的至少一种。上述技术方案中，所述阴阳离子复合表面活性剂进一步优选为由阳离子表面活性剂和含有聚氧乙烯、聚氧丙烯醚片段的阴离子表面活性剂组成。上述技术方案中，所述两性离子型表面活性剂优选为甜菜碱表面活性剂。上述技术方案中，所述聚合物-表面活性剂二元驱油流体、聚合物-表面活性剂-碱三元驱油流体中的聚合物可以是本领域常用的各类聚合物，并无特殊限定，例如但不限定为部分水解聚丙烯酰胺、耐温抗盐改性聚丙烯酰胺、聚合物微球、生物质聚合物中的至少一种，所述改性聚丙烯酰胺可以是阴离子型聚丙烯酰胺、疏水缔合型聚丙烯酰胺、耐温抗盐改性聚丙烯酰胺；例如所述改性聚丙烯酰胺如式(4)所示：式中，M1优选为氢或碱金属或铵盐中的一种，R7、R8优选为氢原子或C1～C16的烃基或含有磺酸盐基团的C1～C16烃基，且不能同时为氢原子。上述技术方案中，所述部分水解的聚丙烯酰胺，分子量优选为500～2500万，水解度优选为15～25％；所述疏水缔合聚合物优选由丙烯酰胺、耐温抗盐单体与疏水单体共聚而成；所述耐温抗盐改性聚丙烯酰胺优选由丙烯酰胺、耐温抗盐单体共聚而成；所述聚合物微球优选采用醇-水体系分散聚合方法制得的初始粒径为亚微米至微米级、具有单分散性的耐温抗盐丙烯酰胺聚合物微球；耐温抗盐单体或疏水单体可以是本领域技术人员所熟知的含有大侧基或刚性侧基的单体(如苯乙烯磺酸、N-烷基马来酰亚胺、丙烯酰胺基长链烷基磺酸、长链烷基烯丙基二甲基卤化铵、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸等)、含耐盐基团的单体(如2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)、含耐水解基团的单体(如N-烷基丙烯酰胺)、含可抑制酰胺基水解的基团本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低驱油流体吸附损耗的方法，向驱油体系中添加吸附抑制剂，其特征在于，以驱油流体所含驱油剂的质量份数计，每含1份驱油剂的驱油流体，添加0.001～10份吸附抑制剂；其中，所述驱油剂含有表面活性剂，所述吸附抑制剂为含有羧基的小分子化合物、分子量1000～500000的聚合物和碱性化合物中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种降低驱油流体吸附损耗的方法，向驱油体系中添加吸附抑制剂，其特征在于，以驱油流体所含驱油剂的质量份数计，每含1份驱油剂的驱油流体，添加0.001～10份吸附抑制剂；其中，所述驱油剂含有表面活性剂，所述吸附抑制剂为含有羧基的小分子化合物、分子量1000～500000的聚合物和碱性化合物中的至少一种。2.根据权利要求1所述的降低驱油流体吸附损耗的方法，其特征在于所述表面活性剂为非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子型表面活性剂中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的降低驱油流体吸附损耗的方法，其特征在于所述驱油流体为表面活性剂驱油流体、聚合物-表面活性剂二元驱油流体、聚合物-表面活性剂-碱三元驱油流体中的至少一种。4.根据权利要求3所述的降低驱油流体吸附损耗的方法，其特征在于所述聚合物-表面活性剂二元驱油流体、聚合物-表面活性剂-碱三元驱油流体中的聚合物独立选自部分水解聚丙烯酰胺、改性聚丙烯酰胺、聚合物微球、生物质聚合物中的至少一种。5.根据权利要求3所述的降低驱油流体吸附损耗的方法，其特征在于所述聚合物-表面活性剂-碱三元驱油流体中的碱选自碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱金属硅酸盐、碱金...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈之芹，吴欣悦，金军，鲍新宁，张卫东，
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：北京,11