适合高温高盐缝洞型油藏自组装凝胶泡沫驱油剂及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种适合高温高盐缝洞型油藏自组装凝胶泡沫驱油剂及制备方法，属于油田化学技术领域。该驱油剂包括：0.2～0.5％的四元两亲性疏水缔合共聚物，0.2～0.3％的甜菜碱Gemini表面活性剂，0.1～0.35％的氧化胺类表面活性剂，0.1～0.2％的耐热多元酸酐，0.02～0.07％的反离子化合物，0.04～0.14％的螯合剂，余量为水，其中，水中无机盐含量为10～22％，利用泡沫发生器将前述原料制备为泡沫驱油剂。发泡后的泡沫稳定性显著提高，通过改善油水两相流动性，扩大波及体积，显著降低油水界面张力，提高洗油效率和增加地层能量，提高油相液体的渗流能力，从而显著提高高温高盐缝洞型油藏的原油采收率。洞型油藏的原油采收率。

【技术实现步骤摘要】
适合高温高盐缝洞型油藏自组装凝胶泡沫驱油剂及制备方法


[0001]本专利技术涉及油田化学
，具体为一种适合高温高盐缝洞型油藏自组装凝胶泡沫驱油剂及制备方法。

技术介绍

[0002]缝洞型油藏资源潜力大，仅塔里木盆地石油三级储量已达30多亿吨，油藏埋藏深(5000
‑
7000米)，温度高达160℃，矿化度大于20万mg/L，储集空间主要为大洞、大缝、溶蚀孔洞，尺度差异大，从微米级到米级，非均质性强，且采收率普遍偏低，2017年平均仅16.1％左右，不到塔河碎屑岩油藏一半。目前缝洞型油藏提高采收率的主要方法是注水、注气及配套增效技术，由于溶洞储集体60％
‑
70％，垮塌、充填程度较高，裂缝发育区流动特征差异大，注入介质易沿高导流通道窜进导致水驱效率低，注氮气驱存在较高的气窜风险，因此需要寻找更有效的提高采收率方法和理论指导，进一步提高缝洞型油藏采收率。
[0003]立足于氮气驱通道调整，通过优化注氮气配套介质，实现优化调驱的目的，主要以氮气泡沫作为主要的调整介质，泡沫具有选择性封堵，堵大不堵小，堵水不堵油的特点，这些特点使得泡沫驱油技术在油田开发中拥有巨大的发展前景，通过改善油水界面张力，封堵注入优势氮气运移高通道等机理，进一步提高原油采收率。氮气作为惰性气体，不易与地层流体和岩石发生反应，安全经济，同时在水中溶解能力低，减少了因乳化和沉淀堵塞造成的不利影响。因此，测试氮气泡沫驱油可以进一步丰富和发展碳酸盐岩油藏提高采收率理论，具有重要的理论意义和实际意义。氮气泡沫驱油技术是以氮气驱为基础、驱油机理多样化的三次采油技术，借助其独特的性质和驱油机理在油气田开采过程中显现出较大的优势，受到国内外的普遍关注。
[0004]针对缝洞型油藏气驱效果和优势波及的问题，在塔河油田TK647井的开展聚合物泡沫驱矿场先导试验，取得初步效果，验证了泡沫调驱的可行性。自2018年起，塔河油田共开展6井次聚合物泡沫辅助气驱矿场试验，其中单井吞吐3井次，单元调驱4井次，方液换油率2.14，累计增油5600余吨。其中TK722CH2井组聚合物泡沫驱试验，验证聚合物泡沫体系防气窜率能够达到60％。
[0005]但是目前的泡沫驱油剂，其耐温耐盐性有待提高。

技术实现思路

[0006]为解决上述至少一种问题，本专利技术提出了一种适合高温高盐缝洞型油藏自组装凝胶泡沫驱油剂，该驱油剂能够耐受较高的温度、压力和矿化度，能够应用于超深井的开发。
[0007]为实现上述目标，本专利技术的技术方案如下：一种适合高温高盐缝洞型油藏自组装凝胶泡沫驱油剂，以重量百分比计，包括以下组分：0.2～0.5％的四元两亲性疏水缔合共聚物，0.2～0.3％的甜菜碱Gemini表面活性剂，0.1～0.35％的氧化胺类表面活性剂，0.1～0.2％的耐热多元酸酐，0.02～0.07％的反离子化合物，0.04～0.14％的螯合剂，余量为水，其中，水中无机盐含量为10～22％，利用泡沫发生器将前述原料制备为泡沫驱油剂；
[0008]所述四元两亲性疏水缔合共聚物由质量比为4
‑
6:0.25
‑
0.5:0.25
‑
0.5:0.1
‑
0.3的丙烯酰吗啉、3
‑
烯丙氧基
‑1‑
羟基
‑1‑
丙烷磺酸钠盐、对苯乙烯磺酸钠、双十六烷基甲基烯丙基氯化铵，在引发剂作用下经胶束共聚制备而成；
[0009]所述甜菜碱Gemini表面活性剂的结构式如下所述：
[0010]式中，R为C
12
H
25
。
[0011]具体的，对于四元两亲性疏水缔合共聚物，其疏水基团相互缔合，增强了聚合物分子在溶液中的空间网络结构，使得整个体系的粘度得以增加，同时其季铵盐阳离子正电荷与多元酸酐电离的负电荷能够产生强烈的静电相互作用，静电相互作用拉近了不同分子链上疏水基团的相对距离，增强了分子链间的疏水缔合作用，使聚合物在溶液中更容易形成空间网络结构，提升其增粘效果。
[0012]四元两亲性疏水缔合共聚物中的双十六烷基甲基烯丙基氯化铵(DiC16DMAAC)单体单元自身能够缔合，形成缔合结构；四元两亲性疏水缔合共聚物、甜菜碱型Gemini表面活性剂分子与水杨酸钠反离子作用形成复合蠕虫状胶束结构；耐热多元酸酐与四元两亲性疏水缔合共聚物以氢键作用形成聚集结构；缔合结构、复合蠕虫状胶束结构和聚集结构相互缠结，形成流体力学体积更大的无规线团，形成了缠结结构。整个体系是一个动态的、平衡的网络结构。且由于存在四元共聚物的疏水缔合聚合物，最终形成相同长度的蠕虫状胶束所需要的浓度大大减少，从而减少了表面活性剂的用量。
[0013]对于蠕虫状胶束，其能够有效的阻止碳酸钙晶核的生成和晶体的长大，有效阻止钙、镁离子挤压复合蠕虫状胶束导致双电层变薄、胶束流体力学体积减小，因而产生的泡沫细小、均匀，且稳定性能好。
[0014]甜菜碱型Gemini表面活性剂与氧化胺型非离子表面活性剂的协同作用，导致表面活性剂分子在油水界面上排列更加紧密，降低油水界面张力更强，可使油水界面张力值达超低值。
[0015]另外甜菜碱型Gemini表面活性剂、氧化胺类表面活性剂和四元两亲性疏水缔合共聚物中的双十六烷基甲基烯丙基氯化铵(DiC16DMAAC)单体单元都存在着长链疏水基，均有利于增强疏水缔合作用。耐热多元酸酐和四元两亲性疏水缔合共聚物中的双十六烷基甲基烯丙基氯化铵(DiC16DMAAC)单体单元圴有利于提高起泡液的耐温性。甜菜碱型Gemini表面活性剂、氧化胺类表面活性剂和四元两亲性疏水缔合共聚物均能显著提高起泡液的抗盐性。
[0016]本专利技术的一种实施方式在于，所述氧化胺类表面活性剂为N,N
‑
二甲基十二烷基氧化胺、N,N
‑
二甲基十四烷基氧化胺、N,N
‑
二甲基十六烷基氧化胺的至少一种。
[0017]本专利技术的一种实施方式在于，所述耐热多元酸酐为均苯四甲酸二酐。
[0018]本专利技术的一种实施方式在于，所述反离子化合物为水杨酸钠。由于该反离子的分子量较小，因此自组装形成的复合蠕虫状胶束更长，宏观上表现出更高的粘度。
[0019]本专利技术的一种实施方式在于，所述螯合剂为乙二胺四乙酸及其盐。
[0020]本专利技术的一种实施方式在于，所述无机盐为氯化钠、氯化镁、硫酸钠、硫酸氢钠、碳
酸钠、氯化钾、氯化钙中的至少一种。
[0021]本专利技术的一种实施方式在于，所述四元两亲性疏水缔合共聚物的具体制备步骤为：在水中加入丙烯酰吗啉、3
‑
烯丙氧基
‑1‑
羟基
‑1‑
丙烷磺酸钠盐和对苯乙烯磺酸钠并溶解，升温至45
‑
65℃，加入双十六烷基甲基烯丙基氯化铵和阴离子表面活性剂并使其溶解，通氮除去溶液中的氧气，并加入氧化还原引发剂，在常温下反应3
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适合高温高盐缝洞型油藏自组装凝胶泡沫驱油剂，其特征在于，以重量百分比计，包括以下组分：0.2
‑
0.5％的四元两亲性疏水缔合共聚物，0.2
‑
0.3％的甜菜碱Gemini表面活性剂，0.1
‑
0.35％的氧化胺类表面活性剂，0.1
‑
0.2％的耐热多元酸酐，0.02
‑
0.07％的反离子化合物，0.04
‑
0.14％的螯合剂，余量为水，其中，水中无机盐含量为10～22％，利用泡沫发生器将前述原料制备为泡沫驱油剂；所述四元两亲性疏水缔合共聚物由质量比为4
‑
6:0.25
‑
0.5:0.25
‑
0.5:0.1
‑
0.3的丙烯酰吗啉、3
‑
烯丙氧基
‑1‑
羟基
‑1‑
丙烷磺酸钠盐、对苯乙烯磺酸钠、双十六烷基甲基烯丙基氯化铵，在引发剂作用下经胶束共聚制备而成；所述甜菜碱Gemini表面活性剂的结构式如下所述：式中，R为C
12
H
25
。2.根据权利要求1所述的一种适合高温高盐缝洞型油藏自组装凝胶泡沫驱油剂，其特征在于，所述氧化胺类表面活性剂为N,N
‑
二甲基十二烷基氧化胺、N,N
‑
二甲基十四烷基氧化胺、N,N
‑
二甲基十六烷基氧化胺的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种适合高温高盐缝洞型油藏自组装凝胶泡沫驱油剂，其特征在于，所述耐热多元酸酐为均苯四甲酸二酐。4.根据权利要求1所述的一种适合高温高盐缝洞型油藏自组装凝胶泡沫驱油剂，其特征在于，所述反离子化合物为水杨酸钠。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明，贺雪冬，贺映兰，李艺，凃宏俊，古月，李程颢，杨燕，罗浩，
申请(专利权)人：成都赛璐石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：