《套用於三次採油的高效復配驅油劑及其製備方法》是中國石化股份勝利油田分公司地質科學研究院於2006年6月15日申請的發明專利，該專利申請號為2006100447720，公布號為CN1865392，專利公布日為2006年11月22日，發明人是孫煥泉、李振泉、曹緒龍、宋新旺、李秀蘭、王紅艷、張愛美、單聯濤、田志銘、李青華。
《套用於三次採油的高效復配驅油劑及其製備方法》所述驅油劑以石油磺酸鹽為主表面活性劑，與其它非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、有機溶劑及氯化鈉復配製得。與2006年6月之前的技術相比，該發明的高效復配驅油劑具有可有效降低油水界面張力，與高礦化度水配伍性良好，且降低界面張力能力不受礦化度影響等特點。與聚合物形成的二元驅油體系可以提高原油採收率20％以上。
2010年11月15日，《套用於三次採油的高效復配驅油劑及其製備方法》獲得第十二屆中國專利獎優秀獎。
基本介紹
- 中文名：套用於三次採油的高效復配驅油劑及其製備方法
- 公布號：CN1865392
- 公布日：2006年11月22日
- 申請號：2006100447720
- 申請日：2006年6月15日
- 申請人：中國石化股份勝利油田分公司地質科學研究院
- 地址：山東省東營市東營區聊城路3號
- 發明人：孫煥泉、李振泉、曹緒龍、宋新旺、李秀蘭、王紅艷、張愛美、單聯濤、田志銘、李青華
- Int.Cl.：C09K8/584(2006.01)
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著石油開採的不斷進行，世界上的許多地域的油田都已經進入開發後期的高含水和特高含水階段。為了提高老油田的採收率，增加可采儲量，2006年6月之前的技術主要存在下述驅油方法：（1）鹼水驅，（2）聚合物驅，（3）三元複合驅。其中，三元複合驅（鹼—聚合物—表面活性劑）是在鹼水驅和聚合物驅基礎上發展起來的，也是2006年6月之前套用最為廣泛的驅油方法。雖然可以大量提高原油採收率，但其中所含的大量鹼卻對油田附近的地層和油井等都帶來了巨大傷害。
為了解決上述問題，二元複合驅成為三次採油領域新的重點發展方法，它是利用聚丙烯醯胺類聚合物與表面活性劑混合形成的驅油方式。其核心問題是研製性能良好，穩定性強的活性劑體系。2006年6月之前，市場上的單一活性劑主要是烷基苯磺酸鹽，木質素磺酸鈉等產品，降低油水界面張力能力不理想，而且與地層水的配伍性較差，2006年6月之前市場上出售的活性劑性能不能夠滿足二元複合驅的要求，因此需要一種洗油能力強，穩定性好，與地層水配伍性好，耐老化的高效驅油劑。
發明內容
專利目的
《套用於三次採油的高效復配驅油劑及其製備方法》提供一種驅油效果好，與地層水配伍性好，與原油可形成小於5×10毫牛/米超低界面張力的套用於三次採油的高效復配驅油劑。該驅油劑適用於溫度不高於100℃，礦化度低於 50000毫克/升，鈣鎂離子濃度低於2000毫克/升，原油粘度低於油藏粘度200毫帕·秒，滲透率200×10平方微米～20000×10平方微米的油藏。該發明的另一個技術任務是提高該驅油劑的製備方法。
技術方案
《套用於三次採油的高效復配驅油劑及其製備方法》按重量百分比該驅油劑由以下組分組成：
在上述驅油劑組合物中，石油磺酸鹽為主表面活性劑，若干種非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑及氯化鈉作為助劑經過復配形成驅油劑。該驅油劑穩定性好，降低油水界面張力能力強。
使用時，驅油劑與聚丙烯醯胺聚合物形成二元驅油體系。用聚丙烯醯胺聚合物的粘彈性來提高波及係數，減少驅油劑在地層岩石上的吸附損耗；用該發明驅油劑的降低界面張力能力及增溶能力提高洗油效率。兩者協同作用將注水或不能采出的殘餘油驅出，從而提高油藏的採收率。
上述非離子表面活性劑為壬基酚聚環氧乙烷醚、山梨醇聚氧乙烯醚、甘油脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯中的一種或一種以上的混合物。
上述陰離子表面活性劑為十六烷基硫酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、硬脂酸鈉中的一種或一種以上的混合物。
所述有機溶劑為乙醇、乙二醇，異丙醇中的一種或一種以上的混合物。
製備該發明的高效復配驅油劑的方法包括以下步驟：
（1）在常溫常壓下，將非離子表面活性劑、有機溶劑、陰離子表面活性劑加入反應釜，充分攪拌1-3小時；
（2）將總水量的50％加入反應釜，攪拌0.5-2小時後，加入餘下的50％ 水及全量氯化鈉，攪拌至均勻，形成助劑；
（3）再將石油磺酸鹽加入反應釜，與助劑混合均勻即得驅油劑成品。
改善效果
（1）與聚合物協同形成二元驅油體系後，作用於三次採油過程，無需任何鹼即可大幅度提高油藏採油率，克服了三元複合驅採油過程中鹼對油田附近的地層和油井等帶來的巨大傷害。
（2）所涉及原料均為可市購常用化工原料，易於實現，成本低。
（3）該高效復配驅油劑可有效降低油水界面張力，與礦化度20000毫克/升，鈣、鎂離子濃度1000毫克/升的高礦化度水配伍性良好，且降低界面張力能力不受礦化度影響。
權利要求
1、套用於三次採油的高效復配驅油劑，按重量百分比該驅油劑由以下組分組成：
石油磺酸鹽50-70％；非離子表面活性劑15-25％；陰離子表面活性劑5-10％；有機溶劑2-5％；氯化鈉0.1-3％；水5-25％。
2、根據權利要求1所述的高效復配驅油劑，其特徵在於所述非離子表面活性劑為壬基酚聚環氧乙烷醚、山梨醇聚氧乙烯醚、甘油脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯中的一種或一種以上的混合物。
3、根據權利要求1所述的高效復配驅油劑，其特徵在於所述陰離子表面活性劑為十六烷基硫酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、硬脂酸鈉中的一種或一種以上的混合物。
4、根據權利要求1所述的高效復配驅油劑，其特徵在於所述有機溶劑為乙醇、乙二醇，異丙醇中的一種或一種以上的混合物。
5、製備權利要求1所述高效復配驅油劑的方法，其特徵在於該方法包括以下步驟：
（1）在常溫常壓下，將非離子表面活性劑、有機溶劑、陰離子表面活性劑加入反應釜，充分攪拌1-3小時；
（2）將總水量的50％加入反應釜，攪拌0.5-2小時後，加入餘下的50％水及全量氯化鈉，攪拌至均勻，形成助劑；
（3）再將石油磺酸鹽加入反應釜，與助劑混合均勻即得驅油劑成品。
實施方式
- 製備實施例1
原料：石油磺酸鹽60千克、壬基酚聚環氧乙烷醚14千克、失水山梨醇脂肪酸酯5千克、十二烷基硫酸鈉7千克、異丙醇3千克、氯化鈉1千克、水10千克。
製備步驟：
（1）在常溫常壓下，將壬基酚聚環氧乙烷醚、失水山梨醇脂肪酸酯、十二烷基苯磺酸鈉加入反應釜，充分攪拌2時；
（2）將5.5千克（總水量的50％）水加入上述反應釜，攪拌1小時後，加入餘下的5.5千克水，並均勻加入純淨氯化鈉粉末，攪拌至均勻，形成助劑；
（3）再將石油磺酸鹽加入反應釜，與上述助劑混合均勻即得驅油劑成品。
- 製備實施例2
原料：石油磺酸鹽65千克、山梨醇聚氧乙烯醚17.5千克、十二烷基苯磺酸鈉6千克、乙醇2.5千克、氯化鈉2千克、水7千克。
製備步驟與製備實施例1的製備步驟相同。
- 製備實施例3
原料：石油磺酸鹽55千克、甘油脂肪酸酯8千克、壬基酚聚環氧乙烷醚10千克、硬脂酸鈉8千克、乙二醇3.5千克、氯化鈉0.5千克、水15千克。
製備步驟與製備實施例1的製備步驟相同。
- 製備實施例4
原料：石油磺酸鹽55千克、失水山梨醇脂肪酸酯15千克、十六烷基硫酸鈉3千克、十二烷基硫酸鈉5千克、乙醇3千克、氯化鈉2千克、水17千克。
製備步驟與製備實施例1的製備步驟相同。
- 製備實施例5
原料：石油磺酸鹽60千克、壬基酚聚環氧乙烷醚22千克、十二烷基硫酸鈉6千克、異丙醇4千克、氯化鈉1千克、水7千克。
製備步驟與製備實施例1的製備步驟相同。
上述原料均選用工業級原料。
- 實驗例一
取製備實施例1至5所得驅油劑各0.4g，水5×99.5g，分別與勝利孤東原油、勝坨原油作界面張力測定實驗。測得界面張力均為1～5×10毫牛/米。試驗用水分別為孤東七區注水（礦化度8207毫克/升，鈣、鎂離子濃度231毫克/升），原油為孤東七區西館5～6層原油；勝坨二區注入水（礦化度19318毫克/升，鈣、鎂離子濃度529毫克/升），原油為0-141井原油。
- 實驗例二
在氣測滲透率為1.5平方微米的岩心中注入二元驅段塞，其組成為0.4％驅油劑（製備實施例1製得）+0.15％聚丙烯醯胺，在水驅含水95％後注入二元驅段塞0.3PV，可以提高採收率21.3％。試驗用水為孤東七區注入水，原油為孤東七區 西館5～6層原油。
- 實驗例三
活性劑—聚合物配方：0.6％驅油劑（製備實施例1製得）+0.17％聚丙烯醯胺在孤東七區礦場套用，分三個段塞注入，2003年9月開始注入前置調剖段塞，0.19％聚合物；從2004年6月開始注主體二元驅段塞，現已取得了明顯的降水增油的效果。2006年6月之前試驗區綜合含水下降到89.1％，比見效前的98.2t/d下降了9.1％。截至2006年3月，試驗區已經累積增油3.8萬噸，提高採收率1.4％，有10口生產井不同程度的見到降水增油效果。二元複合驅先導試驗區位於孤東七區西Ng5-6層東南部，含油麵積0.94平方公里，地質儲量277.5萬噸，共有三個含油小層，油層溫度為68℃，試驗區設計井位26口，其中，生產井16口、注入井10口、觀察井3口，試驗前綜合含水98.2％，試驗區采出程度34.4％。
經大量實驗可得，水驅後利用該發明驅油劑與聚丙烯醯胺聚合物進行二元複合驅提高採收率大於20％，聚丙烯醯胺聚合物驅後二元複合驅提高採收率大於10％。
榮譽表彰
2010年11月15日，《套用於三次採油的高效復配驅油劑及其製備方法》獲得第十二屆中國專利獎優秀獎。
