【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油开发，涉及一种基于界面膜数筛选驱油组合物的方法、筛选的驱油组合物及其应用，具体涉及一种基于界面膜数筛选驱油组合物的方法、筛选的适用于低渗油藏的驱油组合物及其应用。
技术介绍
1、低渗透油藏存在空隙结构复杂、喉道狭窄、非均质性严重、裂缝复杂等特点，而且注入压力高、注入性差、有效驱替系统建立困难等问题，导致低渗透油藏采收率处于较低状况。目前国内外低渗透油藏多采用蒸汽驱替和蒸汽吞吐两种方式开采，但随着环保要求的提高，热采将逐步被冷采取代，因此，化学冷采是低渗透油藏后续开发的主要方式。
2、表面活性剂在提高石油采收率方面起到重要作用，其在油水界面吸附可降低驱替相与原油之间的界面张力，增强油水两相的相互作用，使油藏中的剩余原油易于移动和变形，进而在外力作用下乳化为油滴分散于驱替相，提高洗油效率。室内实验和矿场实验均表明，表面活性剂对原油的乳化作用对提高驱油效果十分有利(bryan j,kantzasa.journalof canadian petroleum technology,2009,48(02):37-46)。然而，表面活性剂形成的界面膜强度较差、功能单一，单独使用时往往难以满足复杂油藏(特别是低渗透油藏)的驱油需求。因此，以表面活性剂为基础的复合体系开发成为研究热点。近年来，纳米材料应用于油气田开发成为研究的热点之一。研究表明，纳米材料在降低油水界面张力、增大结构分离压力、改变润湿性、增强乳液稳定性、增强泡沫稳定性、改善流度比、吸附沥青沉淀、催化沥青分解、抑制颗粒运移等方面有显著优势，与表面活性剂复
3、目前常用的纳米材料存在稳定性差、功能单一、油藏环境适应性差、与表面活性剂配伍性低等问题。二氧化硅及其改性产物是驱油中研究最多的纳米粒子。此外，驱油剂中常用的纳米粒子还包括：氧化铝、四氧化三铁、二氧化钛、氧化镁、氧化锌、氧化铜等金属氧化物纳米颗粒，以及纳米管、纳米纤维素晶体、结晶淀粉、石墨烯等纳米粒子。侯吉瑞等人2d智能“纳米黑卡”，发现纳米黑卡在流动过程中可剥离油膜，形成“油墙”，增大流动阻力，提高波及体积，进而提高采收率(油田化学.2020,37(01):133-137)。综合以往的研究发现，纳米颗粒的分散稳定性差是普遍存在问题。目前常用的解决方法是对纳米颗粒进行修饰改性，但改性工艺手段繁琐，成本较高，难以推广应用。cn110437814a公开了一种提高三次采油驱油剂，该驱油剂原料包括表面活性剂、聚丙烯酰胺、改性纳米二氧化硅、碳酸钠和水。所述表面活性剂为木质素磺酸钠、十二烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱、氟碳表面活性剂，改性二氧化硅为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅改性纳米二氧化硅。该驱油剂缺点是采收率没有得到很大程度提升，而且驱油体系稳定性不足。因此，选择易于制备、成本低廉的纳米材料，复配适宜的表面活性剂，开发新的复合驱油体系仍是纳米流体驱油中亟待解决的关键问题。
4、驱油体系筛选方法是优化设计驱油体系的重要保障。目前筛选驱油体系的方法主要包括：岩心驱油实验方法和可视化模型渗流方法。岩心驱油实验方法能够综合地评价包括驱油体系乳化渗流能力在内的几乎所有因素对提高采收率的影响，但是实验成本高、周期长、操作复杂，难以开展大规模的样本筛选。可视化模型渗流方法筛选驱油体系技术可以观测乳状液在模型中渗流的形态与油水分布等直观可视结果，但是孔喉的结构与尺寸依旧与真实地层多孔介质有一定差距；另外，由于加工工艺和加工材料的限制，可视化模型尺寸往往较小，受尺度效应影响，不同体系的驱油效果区分度低，对驱油体系的筛选效果不佳。因此，这两种驱油体系筛选方法存在操作复杂、实验周期长、成本高、对不同体系驱油效果的区分度低等问题，而且无法从化学剂组合物性质特性层面推断驱替剂的作用机制，难以用于指导驱油体系的优化设计。
5、因此，在本领域中，期望开发一种简单的筛选方法，并利用该方法筛选一种新型高效的驱油组合物。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种基于界面膜数技术筛选的适用于低渗油藏驱油体系组合物，从化学剂界面参数性质对驱油体系进行优化设计，避免复杂驱替操作，得到提升驱油性能和提高采收率的驱油体系组合物，推进低渗透油藏三次采油工业化应用进程。
2、本专利技术涉及一种关于三次采油中所用的化学驱配方体系，具体是关于一种基于界面膜数筛选方法优化设计得到的，有机无机材料杂化的纳米粒子与复合表面活性剂混合，用于低渗油藏驱油的驱油组合物及其在三次采油中的应用。本专利技术利用基于界面行为的筛选方法，对驱油用纳米粒子与表面活性剂复合物进行优化设计对于开发新型高效的驱油剂具有重要意义。
3、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
4、第一方面，本专利技术提供一种基于界面膜数筛选驱油组合物的方法，所述界面膜数的计算公式为：
5、其中：φ为界面膜数，γ为界面张力，e0为界面膜最大弹性模量，θ为界面扩张流变相角；根据所述界面膜数的计算公式来筛选驱油组合物。
6、本专利技术提供的基于界面膜数技术筛选驱油组合物，与现有的岩心驱油实验以及可视化模型渗流方法筛选驱油体系技术相比，摆脱了注采工艺参数和尺寸效应的影响，仅以界面膜数φ作为指标进行驱油体系筛选，避免了复杂的驱替操作，缩短了研发周期，降低了研发成本，适用于大规模样本筛选。
7、优选地，所述界面张力、界面膜最大弹性模量、界面扩张流变相角依次分别由界面张力实验、langmuir单分子膜实验、界面扩张流变实验得到。
8、优选地，所述界面膜数通过以下方法得到：
9、(1)界面张力实验：配制驱油剂水溶液，采用旋转滴界面张力仪(例如，可参考物理化学学报,2009,25(1)：41-46)测定驱油剂水溶液与原油或模拟油之间的界面张力；
10、(2)langmuir单分子膜实验：配制驱油剂有机溶剂溶液，滴加于langmuir膜分析仪的水槽表面，待有机溶剂挥发后，采用langmuir单分子膜实验(例如可参考：大气与环境光学学报.2022,17(01)：171-184)测定表面张力随平均分子所占面积的变化，得到π-a等温线，得到界面膜最大弹性模量；
11、(3)界面扩张流变实验：配制驱油剂水溶液，采用液滴外形分析法(例如可参考天津工业大学学报.2023,42(02)：34-41)测定驱油剂水溶液与原油或模拟油之间的界面扩张流变相角；
12、(4)综合界面张力、界面膜最大弹性模量和界面扩张流变相角，提出界面膜数：
13、
14、驱油过程本质上是一种界面作用过程，因此，从驱油体系界面吸附层出发，发展一种基于特定界面参数筛选驱油体系的方法，能够解决目前室内评价实验影响因素过于复杂导致难以有效筛选驱油体系的问题。
15、优选地，步骤(3)具体包括以下步骤：配制驱油剂水溶液；采用液滴外形分析法测定驱油剂水溶液与原油或模拟油之间的界面扩张流变性质，即，油滴形成后，以一定的工本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于界面膜数筛选驱油组合物的方法，其特征在于，所述界面膜数的计算公式为：
2.根据权利要求1所述的基于界面膜数筛选驱油组合物的方法，其特征在于，所述界面张力、界面膜最大弹性模量、界面扩张流变相角依次分别由界面张力实验、Langmuir单分子膜实验、界面扩张流变实验得到。
3.根据权利要求1或2所述的基于界面膜数筛选驱油组合物的方法，其特征在于，所述界面膜数通过以下方法得到：
4.根据权利要求3所述的基于界面膜数筛选驱油组合物的方法，其特征在于，步骤(3)具体包括以下步骤：配制驱油剂水溶液；采用液滴外形分析法测定驱油剂水溶液与原油或模拟油之间的界面扩张流变性质，即，油滴形成后，以一定的工作频率对油滴进行正弦周期扰动；基于界面张力正弦周期曲线与界面面积正弦周期曲线的相位差得到界面扩张流变相角；
5.一种基于界面膜数筛选的驱油组合物，其特征在于，所述驱油组合物按照重量百分比计，包括如下组分：
6.根据权利要求5所述的基于界面膜数筛选的驱油组合物，其特征在于，所述烷基羟磺基甜菜碱包括直链或支链的烷基碳数为16-26的烷基
7.根据权利要求5或6所述的基于界面膜数筛选的驱油组合物，其特征在于，所述纳米粒子包括部分聚丙烯酰胺疏水改性的氧化铝、甲基化改性二氧化硅、未改性二氧化硅或三氧化二铁中的任意一种或至少两种的组合，优选部分聚丙烯酰胺疏水改性的氧化铝；
8.根据权利要求5-7中任一项所述的基于界面膜数筛选的驱油组合物，其特征在于，所述驱油组合物按照重量百分比计，包括如下组分：
9.根据权利要求5-8中任一项所述的基于界面膜数筛选的驱油组合物，其特征在于，所述驱油组合物的界面膜数≥550。
10.一种如权利要求5-9中任一项所述的基于界面膜数筛选的驱油组合物在三次采油中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种基于界面膜数筛选驱油组合物的方法，其特征在于，所述界面膜数的计算公式为：
2.根据权利要求1所述的基于界面膜数筛选驱油组合物的方法，其特征在于，所述界面张力、界面膜最大弹性模量、界面扩张流变相角依次分别由界面张力实验、langmuir单分子膜实验、界面扩张流变实验得到。
3.根据权利要求1或2所述的基于界面膜数筛选驱油组合物的方法，其特征在于，所述界面膜数通过以下方法得到：
4.根据权利要求3所述的基于界面膜数筛选驱油组合物的方法，其特征在于，步骤(3)具体包括以下步骤：配制驱油剂水溶液；采用液滴外形分析法测定驱油剂水溶液与原油或模拟油之间的界面扩张流变性质，即，油滴形成后，以一定的工作频率对油滴进行正弦周期扰动；基于界面张力正弦周期曲线与界面面积正弦周期曲线的相位差得到界面扩张流变相角；
5.一种基于界面膜数筛选的驱油组合物，其特征在于，所述驱油...
【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，吕伟峰，张群，周朝辉，上官阳南，樊剑，高明，周新宇，黄佳，崔祥龙，韩璐，王丽莉，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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