一種陰離子表面活性劑復配體系形成的囊泡驅油劑及應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種陰離子表面活性劑復配體系形成的囊泡驅油劑,可將油水界面張 力快速降至超低(lO^iiN^nr1),應用于三次采油中提高原油采收率,屬于油田化學技術領 域。
【背景技術】
[0002] 石油作為一種非常重要的非再生資源,隨著經(jīng)濟高速增長,社會對石油需求急劇 上升,而再發(fā)現(xiàn)較大儲量油藏的可能性降低,使得提高已開發(fā)油田的采收率備受矚目,采取 技術手段提高已開發(fā)油田的采收率迫在眉睫。
[0003] 石油開采過程中,油藏中流體的流動受儲集砂巖孔隙結構、體系潤濕性等地質因 素的影響,同時也受到原油/水界面張力等因素的影響。由于表面活性劑具有界面活性, 可顯著降低油/水界面張力,增大毛管數(shù),并促使原油自巖石上脫附及有效分散,實現(xiàn)對 殘余油的有效驅動,從而提高采收率,因此是最常用的驅油劑。使油水界面張力降至超低 l(T3mN?nT1,是篩選表面活性劑作為化學驅油劑的重要指標。
[0004] 眾所周知,在不同條件下,表面活性劑在水溶液中可形成多種締合結構,如膠束、 微乳液、液晶和囊泡等。根據(jù)已有的文獻報道,特定組成的表面活性劑形成的膠束和微乳液 均可使油水界面張力降至超低10_3mN?nT1,其用作驅油劑提高原油采收率的相關機理研宄 和體系探索均已有大量報道,并已在現(xiàn)場應用中取得了良好效果。也有文獻報道表面活性 劑形成的液晶體系可使油水界面張力降至超低10_3mN?nT1,但由于形成液晶時表面活性劑 使用濃度高,其在三次采油方面的應用受到了限制。目前對囊泡在模擬生物膜、藥物載體、 制備納米材料等前沿領域的理論研宄已有報道,但其在工業(yè)應用中的應用潛力尚未被揭 示,在三次采油方面的應用更無報道。
[0005]目前,高鹽油藏的開發(fā)潛力較大,但由于高礦化度對表面活性劑的抗鹽性帶來的 挑戰(zhàn),多數(shù)表面活性劑體系在高鹽條件下無法形成可使油水界面張力降至超低的膠束或微 乳液,可應用于高鹽油藏提高采收率的驅油體系和相關技術嚴重缺乏。
【發(fā)明內容】
[0006] 針對現(xiàn)有技術的不足,本發(fā)明提供一種陰離子表面活性劑復配體系形成的囊泡驅 油劑,該囊泡驅油劑可將油水界面張力降至超低,適合應用于三次采油提高原油采收率。本 發(fā)明的陰離子表面活性劑復配體系囊泡驅油劑,對礦化水具有良好的適應性,在高鹽條件 下也可以形成囊泡,可使界面張力進一步降低,特別適合應用于高鹽油藏提高原油采收率。
[0007] 本發(fā)明的技術方案如下:
[0008] 一種陰離子表面活性劑復配體系形成的囊泡驅油劑,其特征在于,由表面活性劑 B、表面活性劑C與礦化水混合后,于溫度20-30°C、在助劑的引發(fā)下攪拌0. 2~0. 5h制得囊 泡驅油劑,
[0009] 制得囊泡驅油劑中,表面活性劑B和表面活性劑C的總質量濃度為0. 3 %~ 0. 8wt%,表面活性劑B:表面活性劑C的質量比為(1~5) : (5~1),助劑的加入量與表面 活性劑B和表面活性劑C總質量比為:1 :3~5,礦化水的總礦化度為500~5000ppm, [0010] 所述的表面活性劑B分子中含有至少一個帶負電的極性親水基團和一個總碳鏈 長度為C8-C24的疏水基團,所述的疏水基團含有兩條支鏈;
[0011] 所述的表面活性劑C分子中含有至少一個帶負電的極性親水基團和一個碳鏈長 度為C8-C24的疏水基團,所述的疏水基團為單鏈;
[0012] 所述的助劑為碳鏈長度C6-C18、分子中含有1-3個羧基的羧酸。
[0013] 本發(fā)明優(yōu)選的,表面活性劑B選自支鏈化烷基硫酸鹽、支鏈化烷基聚氧乙烯醚、支 鏈化烷基磺酸鹽或支鏈化烷基羧酸鹽。
[0014] 進一步優(yōu)選的,表面活性劑B為支鏈十二烷基硫酸鈉、支鏈十二烷基聚氧乙烯醚、 支鏈十二烷基磺酸鈉或支鏈十二烷基羧酸鈉。
[0015] 本發(fā)明優(yōu)選的,表面活性劑C選自烷基苯磺酸鹽、烷基硫酸鹽、a-烯烴磺酸鹽、石 油磺酸鹽或脂肪酸乙酯磺酸鹽。
[0016] 進一步優(yōu)選的,表面活性劑C為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、a-烯烴磺 酸鈉、石油磺酸鈉或脂肪酸乙酯磺酸鈉。
[0017] 本發(fā)明優(yōu)選的,助劑選自檸檬酸、高級脂肪酸或草酸中的一種或一種以上的混合 物。
[0018] 進一步優(yōu)選的,助劑為檸檬酸和油酸,檸檬酸與油酸的質量比為:1: 2。
[0019] 本發(fā)明優(yōu)選的,表面活性劑B:表面活性劑C的質量比為(3~5) : (1~3),助劑的 加入量與表面活性劑B和表面活性劑C總質量比為:1 :4~5。
[0020] 本發(fā)明優(yōu)選的,制得囊泡驅油劑中,表面活性劑B和表面活性劑C的總質量濃度為 0? 5%~0? 6wt%,礦化水的總礦化度為1000~4000ppm。
[0021] 上述陰離子表面活性劑復配體系形成的囊泡驅油劑的應用,應用于低滲透油藏、 碳酸鹽油藏、常規(guī)砂巖油藏高含水后期或注聚合物后提高采收率,囊泡驅油劑耐受的鹽度 范圍是:總礦化度卜30,OOOppm,^鎂離子總濃度1-1,OOOppm。
[0022] 本發(fā)明的陰離子表面活性劑復配體系形成的囊泡驅油劑的技術特點及有益效 果:
[0023] 本發(fā)明的表面活性劑B、表面活性劑C在鈣鎂離子以及助劑誘導下形成囊泡。該囊 泡具有較強的油水界面吸附趨勢,原位組裝形成預定的界面層,使得油水界面張力降至超 低,低于10_3mN?nT1,在誘導吸附在界面后,新組裝產生的界面層主要由外加表面活性劑及 助劑分子組成,受原油組成影響較小,具有油相普適性,因此具有良好的油藏適應性。表面 活性劑B、表面活性劑C在鈣鎂離子誘導下進行界面自組裝自發(fā)形成囊泡,避免了表面活性 劑分子與無機陽離子生成沉淀,提高了表面活性劑的抗鹽性,因此本囊泡驅油劑對地層礦 化水的適應性好。另外由于選定的表面活性劑界面吸附趨勢強,油/水界面張力快速降至 超低,使用濃度低。
[0024] (1)本發(fā)明的陰離子表面活性劑復配體系形成的囊泡驅油劑具有較強的油水界面 吸附趨勢,原位組裝形成預定的界面層,使得油水可以將界面張力快速降至超低,無需任何 堿即可與原油形成10_3mN 的超低界面張力,降低油/水界面張力的效果突出,作用時間 短,在10-15分鐘內即可將界面張力降低到l(T3mN?nT1。
[0025] (2)使用濃度低,對不同組成的油相適應性強,有利于保障三采提高采收率的效 果。
[0026] (3)本發(fā)明的陰