本發(fā)明屬于油田開發(fā)用化學(xué)品，涉及化學(xué)劑合成、評價、油田開發(fā)等領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種驅(qū)油劑體系。
背景技術(shù)：
在三次采油過程中，采用加入聚合物、表面活性劑等化學(xué)驅(qū)油劑的方法，可使采收效率提高到80％以上。目前，常用的聚合物驅(qū)油劑主要有兩類：一是以黃胞膠為代表的生物聚合物。黃胞膠具有一定的抗鹽耐剪切性能，但是由于地層的高溫會導(dǎo)致該生物聚合物發(fā)生熱氧化降解，因此，采油地層溫度一般不宜高于60℃。另外一類常用的驅(qū)油劑是以聚丙烯酰胺(PAM)以及部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)為代表的合成聚合物。但是，單純使用HPAM時，它的耐溫抗鹽性能不理想，油藏條件下的極限使用溫度為75℃，有鹽存在時粘度劇烈下降，二價金屬離子還會使其產(chǎn)生沉淀而喪失粘度。另外，HPAM在剪切作用下會發(fā)生分子鏈斷裂，導(dǎo)致其增粘能力下降。特別是，高鈣鎂油藏地層水中的Ca2+、Mg2+含量很高，易與聚合物溶液中的羧基發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，從而降低聚合物溶液的粘度，無法滿足高硬度油藏聚合物驅(qū)油的要求。因此，研發(fā)出一種在高鈣鎂油藏條件下有效保持或提高聚合物溶液驅(qū)油能力的聚合物溶液具有非常重要的現(xiàn)實意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服上述缺陷，提供一種驅(qū)油劑體系，特別是能夠適用于高鈣鎂油藏的驅(qū)油劑體系，應(yīng)用該驅(qū)油體系在高鈣鎂條件下能夠有效保持或提高聚合物溶液的驅(qū)油效果。
本發(fā)明的發(fā)明人通過大量的研究與實驗后發(fā)現(xiàn)，將特定組成的部分水解聚丙烯酰胺與水溶性的酚醛樹脂、交聯(lián)活化劑、水溶性碳酸鹽以及分散劑混合后能夠形成穩(wěn)定的顆粒懸浮驅(qū)油體系，在高鈣鎂油藏條件下能夠有效保持或提高聚合物溶液的驅(qū)油能力。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種驅(qū)油劑體系，其中，所述驅(qū)油劑體系為在水的存在下，將部分水解聚丙烯酰胺、水溶性酚醛樹脂、活化劑、水溶性碳酸鹽以及分散劑混合均勻后得到，以1重量份所述部分水解聚丙烯酰胺為基準(zhǔn)，所述水溶性酚醛樹脂的含量為0.05-0.2重量份，所述活化劑的含量為0.1-1重量份，所述水溶性碳酸鹽的含量為2-6重量份，所述分散劑的含量為2-6重量份。
本發(fā)明通過形成驅(qū)油劑體系的各組分的合理配比，在礦化度25000mg/L，硬度1500mg/L模擬地層水條件下，溫度為70℃的油藏條件下得到的顆粒懸浮驅(qū)油體系，充分發(fā)揮各組分的協(xié)同作用，熱穩(wěn)定180天后，用布氏粘度計DV-Ш測得驅(qū)油體系的粘度介于50-150mPa·s。由此說明本發(fā)明提供的驅(qū)油劑體系具有較佳的表觀粘度，更優(yōu)異的耐溫和抗鹽性能，特別適用于作為高鈣鎂油藏三次采油的驅(qū)油劑，可以大大提高三次采油的采收率。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細(xì)說明。
具體實施方式
以下對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
本發(fā)明提供的驅(qū)油劑體系為在水的存在下，將部分水解聚丙烯酰胺、水溶性酚醛樹脂、活化劑、水溶性碳酸鹽以及分散劑混合均勻后得到，以1重量份所述部分水解聚丙烯酰胺為基準(zhǔn)，所述水溶性酚醛樹脂的含量為0.05-0.2重量份，所述活化劑的含量為0.1-1重量份，所述水溶性碳酸鹽的含 量為2-6重量份，所述分散劑的含量為2-6重量份。
按照本發(fā)明，優(yōu)選情況下，所述部分水解聚丙烯酰胺的粘均分子量為1000萬-2900萬，更優(yōu)選為1500萬-2600萬，水解度為5-25％，更優(yōu)選為10-20％。
按照本發(fā)明，所述水溶性酚醛樹脂的結(jié)構(gòu)主要由羥甲基含量和分子量決定，其數(shù)均分子量優(yōu)選為177-900，更優(yōu)選為350-550，羥甲基含量優(yōu)選為20％-55％，更優(yōu)選為45-55％。
按照本發(fā)明，所述水溶性碳酸鹽能夠起到將高鈣鎂油藏中的Ca2+、Mg2+沉淀從而提高所述驅(qū)油劑體系的抗鹽性能，進(jìn)而保證所述驅(qū)油劑體系在高鈣鎂油藏條件下的良好驅(qū)油效果。因此，所述水溶性碳酸鹽的含量可以根據(jù)高鈣鎂油藏中Ca2+、Mg2+的含量而確定，并根據(jù)水溶性碳酸鹽的含量來確定本發(fā)明所述驅(qū)油劑體系中其他組分的含量，優(yōu)選情況下，所述水溶性碳酸鹽與油藏中Ca2+、Mg2+的綜合摩爾比分別為0.7-0.9:1。所述綜合摩爾比即水溶性碳酸鹽與Ca2+、Mg2+的總量的摩爾比。所述水溶性碳酸鹽可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種能夠使Ca2+、Mg2+從油藏中沉淀的水溶性碳酸鹽，優(yōu)選為碳酸鈉。
按照本發(fā)明，由于部分水解聚丙烯酰胺用作聚合物驅(qū)油劑的耐溫性、耐鹽性、抗剪切性能比較差，而水溶性酚醛樹脂與部分水解聚丙烯酰胺的交聯(lián)在一定條件下可以形成弱凝膠，從而提高這類聚合物的粘度、耐溫性以及耐鹽性和抗剪切性能。因此，按照本發(fā)明，所述活化劑可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的用于部分水解聚丙烯酰胺和水溶性酚醛樹脂交聯(lián)形成HPAM/水溶性酚醛樹脂交聯(lián)體系的各種活化劑，優(yōu)選情況下，所述活化劑選自烏洛托品、間苯二酚和草酸銨中的一種或多種，更優(yōu)選為上述三者的混合物，其中，烏洛托品、間苯二酚和草酸銨的質(zhì)量比為3-5：2-4：1。
按照本發(fā)明，為了使驅(qū)油劑體系中的HPAM/水溶性酚醛樹脂交聯(lián)體系 分散的更為均勻，以形成均一的顆粒懸浮體系，優(yōu)選情況下，所述分散劑選自2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸、氨基三亞甲基膦酸和馬來酸酐-丙烯酸共聚物中的一種或多種，更優(yōu)選為2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸。
按照本發(fā)明，特別是，由部分水解聚丙烯酰胺、活化劑(烏洛托品、間苯二酚和草酸)與水溶性酚醛樹脂形成的HPAM/水溶性酚醛樹脂交聯(lián)體系與水溶性碳酸鹽碳酸鈉、分散劑2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸形成的驅(qū)油劑體系對于在高鈣鎂油藏條件下的驅(qū)油效果更佳。
按照本發(fā)明，將部分水解聚丙烯酰胺、水溶性酚醛樹脂、活化劑、水溶性碳酸鹽以及分散劑混合時各組分的混合順序的可選擇范圍較寬，優(yōu)選情況下，為了保證驅(qū)油劑體系的更佳驅(qū)油效果，所述混合方法包括：將部分水解聚丙烯酰胺溶解于水中，并在攪拌下與水溶性酚醛樹脂、活化劑、水溶性碳酸鹽以及分散劑混合均勻。
按照本發(fā)明，所述驅(qū)油劑體系中各組分的混合溫度和混合時間沒有特別限定，只要使得各組分充分混合均勻形成均一的懸浮顆粒驅(qū)油劑體系即可。優(yōu)選情況下，所述混合的溫度為60-75℃，所述混合的時間為8-24小時。
下面將通過具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
下述實施例中驅(qū)油劑體系的表觀粘度通過布氏粘度計(DV-Ш)在轉(zhuǎn)速恒為6轉(zhuǎn)/分，溫度為60-70℃的條件下測定得到，其中，測試條件包括：礦化度為25000mg/L，硬度為1500mg/L高硬度模擬地層水。下述實施例中，所述活化劑為質(zhì)量比為4：3：1的烏洛托品、間苯二酚和草酸銨的混合物。
下述實施例中，部分水解聚丙烯酰胺的粘均分子量為2000萬，水解度為18％(購自愛森(中國)絮凝劑有限公司，牌號為FP1630)。水溶性酚醛樹脂的數(shù)均分子量為459，羥甲基含量49％。
實施例1
本實施例用于說明本發(fā)明提供的驅(qū)油劑體系的制備。
將部分水解聚丙烯酰胺溶解于模擬地層水(鈣離子重量0.12質(zhì)量％，鎂離子重量0.03質(zhì)量％，鈉離子重量0.81質(zhì)量％)中，配制質(zhì)量濃度為0.05重量％的溶液，同時加入水溶性酚醛樹脂0.005重量％，活化劑0.01重量％，碳酸鈉0.3重量％(碳酸鈉與鈣、鎂離子的綜合摩爾比為0.8)，2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸0.2重量％攪拌分散，裝入抽濾瓶中抽空除氧后至氧含量約為0.1mg/L，導(dǎo)入50ml安瓿瓶中，用酒精噴燈密封，將密封好的實驗樣品放入70℃烘箱中，模擬油藏條件下驅(qū)油體系的形成過程。經(jīng)過180天后，用布氏粘度計測得驅(qū)油體系的粘度51.5mPa·s。
實施例2
本實施例用于說明本發(fā)明提供的驅(qū)油劑體系的制備。
將部分水解聚丙烯酰胺溶解于模擬地層水中(鈣離子重量0.15質(zhì)量％，鎂離子重量0質(zhì)量％，鈉離子重量0.81質(zhì)量％)，配制質(zhì)量濃度為0.05重量％的溶液，同時加入水溶性酚醛樹脂0.005重量％，活化劑0.05重量％，碳酸鈉0.3重量％(碳酸鈉與鈣、鎂離子的綜合摩爾比為0.83)，2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸0.2重量％攪拌分散，裝入抽濾瓶中抽空除氧后至氧含量約為0.1mg/L，導(dǎo)入50ml安瓿瓶中，用酒精噴燈密封，將密封好的實驗樣品放入70℃烘箱中，模擬油藏條件下驅(qū)油體系的形成過程。經(jīng)過180天后，用布氏粘度計測得驅(qū)油體系的粘度80.4mPa·s。
實施例3
將部分水解聚丙烯酰胺溶解于模擬地層水中(鈣離子重量0.12質(zhì)量％，鎂離子重量0質(zhì)量％，鈉離子重量1.22質(zhì)量％)，配制質(zhì)量濃度為0.05重量％的溶液，同時加入水溶性酚醛樹脂0.01重量％，活化劑0.01重量％，碳酸鈉 0.3重量％(碳酸鈉與鈣、鎂離子的綜合摩爾比為0.9)，2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸0.2重量％攪拌分散，裝入抽濾瓶中抽空除氧后至氧含量約為0.1mg/L，導(dǎo)入50ml安瓿瓶中，用酒精噴燈密封，將密封好的實驗樣品放入70℃烘箱中，模擬油藏條件下驅(qū)油體系的形成過程。經(jīng)過180天后，用布氏粘度計測得驅(qū)油體系的粘度84.6mPa·s。
實施例4
將部分水解聚丙烯酰胺溶解于模擬地層水中(鈣離子重量0.12質(zhì)量％，鎂離子重量0.03質(zhì)量％，鈉離子重量0.81質(zhì)量％)，配制質(zhì)量濃度為0.05重量％的溶液，同時加入可溶性的酚醛樹脂0.01重量％，活化劑0.05重量％，碳酸鈉0.3重量％(碳酸鈉與鈣、鎂離子的綜合摩爾比為0.8)，2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸0.2重量％攪拌分散，裝入抽濾瓶中抽空除氧后至氧含量約為0.1mg/L，導(dǎo)入50ml安瓿瓶中，用酒精噴燈密封，將密封好的實驗樣品放入70℃烘箱中，模擬油藏條件下驅(qū)油體系的形成過程。經(jīng)過180天后，用布氏粘度計測得驅(qū)油體系的粘度106.8mPa·s。
實施例5
將部分水解聚丙烯酰胺溶解于模擬地層水中(鈣離子重量0.15質(zhì)量％，鎂離子重量0質(zhì)量％，鈉離子重量0.81質(zhì)量％)，配制質(zhì)量濃度為0.1重量％的溶液，同時加入水溶性酚醛樹脂0.005重量％，活化劑0.01％，碳酸鈉0.3重量％(碳酸鈉與鈣、鎂離子的綜合摩爾比為0.83)，2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸0.2重量％攪拌分散，裝入抽濾瓶中抽空除氧后至氧含量約為0.1mg/L，導(dǎo)入50ml安瓿瓶中，用酒精噴燈密封，將密封好的實驗樣品放入70℃烘箱中，模擬油藏條件下驅(qū)油體系的形成過程。經(jīng)過180天后，用布氏粘度計測得驅(qū)油體系的粘度78.5mPa·s。
實施例6
將部分水解聚丙烯酰胺溶解于模擬地層水中(鈣離子重量0.12質(zhì)量％，鎂離子重量0質(zhì)量％，鈉離子重量1.22質(zhì)量％)，配制質(zhì)量濃度為0.1重量％的溶液，同時加入水溶性酚醛樹脂0.005重量％，活化劑0.05重量％，碳酸鈉0.3重量％(碳酸鈉與鈣、鎂離子的綜合摩爾比為0.9)，2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸0.2重量％攪拌分散，裝入抽濾瓶中抽空除氧后至氧含量約為0.1mg/L，導(dǎo)入50ml安瓿瓶中，用酒精噴燈密封，將密封好的實驗樣品放入70℃烘箱中，模擬油藏條件下驅(qū)油體系的形成過程。經(jīng)過180天后，用布氏粘度計測得驅(qū)油體系的粘度115.3mPa·s。
實施例7
將部分水解聚丙烯酰胺溶解于模擬地層水中(鈣離子重量0.12質(zhì)量％，鎂離子重量0質(zhì)量％，鈉離子重量1.22質(zhì)量％)，配制質(zhì)量濃度為0.1重量％的溶液，同時加入水溶性酚醛樹脂0.01重量％，活化劑0.01重量％，碳酸鈉0.3重量％(碳酸鈉與鈣、鎂離子的綜合摩爾比為0.9)，2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸0.2重量％攪拌分散，裝入抽濾瓶中抽空除氧后至氧含量約為0.1mg/L，導(dǎo)入50ml安瓿瓶中，用酒精噴燈密封，將密封好的實驗樣品放入70℃烘箱中，模擬油藏條件下驅(qū)油體系的形成過程。經(jīng)過180天后，用布氏粘度計測得驅(qū)油體系的粘度128.2mPa·s。
實施例8
將部分水解聚丙烯酰胺溶解于模擬地層水中(鈣離子重量0.12質(zhì)量％，鎂離子重量0質(zhì)量％，鈉離子重量1.22質(zhì)量％)，配制質(zhì)量濃度為0.1重量％的溶液，同時加入水溶性酚醛樹脂0.01重量％，活化劑0.05重量％，碳酸鈉0.3重量％(碳酸鈉與鈣、鎂離子的綜合摩爾比為0.9)，2-膦酸丁烷-1,2,4-三 羧酸0.2重量％攪拌分散，裝入抽濾瓶中抽空除氧后至氧含量約為0.1mg/L，導(dǎo)入50ml安瓿瓶中，用酒精噴燈密封，將密封好的實驗樣品放入70℃烘箱中，模擬油藏條件下驅(qū)油體系的形成過程。經(jīng)過180天后，用布氏粘度計測得驅(qū)油體系的粘度145.8mPa·s。
從上述實施例的效果數(shù)據(jù)可以看出，經(jīng)過180天后，本發(fā)明提供的驅(qū)油劑體系的表觀粘度均可以達(dá)到51.5mPa·s以上，更優(yōu)異的可以達(dá)到145.8mPa·s。由此可見，本發(fā)明提供的驅(qū)油劑體系在經(jīng)歷長時間的驅(qū)油過程后仍然具有很好的耐熱、抗鹽性，高鈣鎂油藏條件下能夠有效保持或提高聚合物溶液的驅(qū)油效果。