专利名称：一种耐温抗盐低张力泡沫驱油剂及其制备方法
一种耐温抗盐低张力泡沬驱油剂及其制备方法技术领域
本发明属于油田化学领域，涉及三次采油用化学驱油剂，具体涉及可用于常规 油藏高含水开发后期及高温高盐油藏一次性大幅度提高采收率的三次采油体系。
发明背景
目前全世界超过30个最大规模的油田都已经进入开采后期，采用技术手段进一 步提高采收率，即三次采油已被公认是必将进行的技术措施。
已有的研究表明，制约原油一次和二次采油过程采收率低的主要矛盾是毛细管 效应和储层非均质性。毛细管效应使原油在盲道和小孔隙中滞留很难被有效驱动，而储 层非均质性则导致驱替体系波及系数低，使低渗透带的原油无法被驱动。
气驱是近年来发展最迅速的三次采油技术之一，烷烃、二氧化碳、氮气甚至空 气都可作为气驱的驱替剂。但是由于气体的低密度、低粘度和高流动性，与水驱相比， 受储层非均质性的影响更大，非常容易发生指进现象，无法波及低渗透区域，使提高采 收率效果受到限制。
通过加入表面活性剂，使气体以泡沫流体的形式驱替，由泡沫流体表观粘度的 增加而降低在高渗透层中的流动速度，提高波及系数，可提高采收率。又由于泡沫剂 本身是表面活性剂，具有界面活性，如果可降低油/水界面张力到超低，显著增大毛管 数，将可以发挥更好的效果，一次性地大幅度提高采收率。
泡沫流体的特性决定了泡沫可选择性的封堵高渗透率通道，能降低高渗区的载 流量而不破坏低渗区，并且还具有油/水选择性，封堵水流而不封堵油流，另外由于泡 沫剂的耐温、抗盐性能的优化也不难实现，因此在耐温抗盐聚合物的研制得不到突破的 情况下，泡沫在封堵调剖方面无疑具有无可比拟的应用潜力。特别是对于高温高盐油藏 的开发，更具有特别重要的意义。
表面活性剂在气/水、油/水界面的富集行为，由分子结构决定，但构效关系和 机制却有所不同，并且受到环境因素，包括气相组成、油相组成、温度、盐度、添加剂 等因素的影响，因此泡沫稳定性和油水界面活性同时得到优化是一个难题，既具有良好 泡沫稳定性又具有高油水界面活性的低张力泡沫体系十分缺乏。发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种耐温抗盐低张力泡沫驱油剂及其制备方法。
本发明不仅泡沫稳定性优异，封堵调剖能力强，并且界面活性强，可将原油/ 水界面张力降至超低，提高采收率效果显著。
本发明的技术方案如下
一种耐温抗盐低张力泡沫驱油剂，原料质量份组成如下
烷醇酰胺40-55份，双极性基表面活性剂10-50份，水100-200份。其中，
所述的烷醇酰胺是椰子油烷醇酰胺、脂肪酸单乙醇酰胺或椰子油二乙醇胺，其3中优选椰子油烷醇酰胺；
所述的双极性基表面活性剂是烷基二羧乙基米唑啉、烷基醇聚氧乙烯醚硫酸 盐、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸盐、磺酸甜菜碱、羧酸甜菜碱或双烷基二苯醚磺酸盐，其中 优选磺酸甜菜碱。
优选的，一种耐温抗盐低张力泡沫驱油剂，原料质量份组成如下
烷醇酰胺40-50份，双极性基表面活性剂20-30份，水100-160份。
进一步优选的，一种耐温抗盐低张力泡沫驱油剂，原料质量份组成如下
椰子油烷醇酰胺42份，磺酸甜菜碱观份，水130份。
上述的烷醇酰胺、双极性基表面活性剂均选用现有技术产品，市场有售。其 中，
优选的，椰子油烷醇酰胺按如下方法制得在合成反应釜中，定量加入椰子 油，温度控制在60-100°C，按椰子油与二乙醇胺质量比为2.0 1.0 1向反应釜中加入 二乙醇胺，搅拌均勻，加入反应物总质量0.3-1%的KOPi，升温至100-150°C反应4-6小 时。
本发明上述一种耐温抗盐低张力泡沫驱油剂制备方法，步骤如下
将上述烷醇酰胺、双极性表面活性剂加入到水中，在40-60°C下持续搅拌至完全 溶解，即得。
优选的，一种耐温抗盐低张力泡沫驱油剂制备方法，将上述烷醇酰胺、双极性 表面活性剂加入到1/3 1/2总量的水中，在40-60°C下持续搅拌至完全溶解，再将余量 的水加入，搅拌均勻，即得。
本发明的耐温抗盐低张力泡沫驱油剂的应用，用于温度50-120°C、矿化度为 0-100,OOOppm条件下的三次采油。应用时，将本发明的产品配至浓度为0.05-0.3Wt% 注入井下，在井底与空气或氮气混合生成泡沫后进入地层。与其他现有技术常用的泡沫 剂相比，油水界面张力由KT2mKm1降至KT3mKm1,与现有技术常用的界面活性剂相 比，50°C下泡沫半衰期由15分钟提高到40分钟以上，室内模型提高采收率达15%以上。 本发明的耐温抗盐低张力泡沫驱油剂适用钙镁离子总浓度0-l,000ppm。
本发明的耐温抗盐低张力泡沫剂具有以下优良效果
1、本发明的低张力泡沫剂，采用极性头锚定作用弱的烷醇酰胺，使表面活性剂 分子在泡沫液膜上呈现“躺倒”式排布，利用疏水链交错形成的网络结构界面膜稳定泡 沫液膜，因此在常规温度至高温下均保持较高的泡沫稳定性。
2、本发明的低张力泡沫剂，采用界面效率高的双极性基表面活性剂与界面密度 高的烷醇酰胺复配，取得高界面效力，可使原油和水的界面张力降至超低。
3、本发明的低张力泡沫剂，采用抗盐性好的双极性基表面活性剂复配，使体系 耐受较高的盐度，并且可利用盐度进一步调制表面活性剂在油水界面的吸附，在高矿化 度下取得更高的界面活性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。
实施例1
一种耐温抗盐低张力泡沫驱油剂，原料质量份组成如下
椰子油酸二乙醇酰胺42份，磺酸甜菜碱观份，水130份。其中，椰子油酸二 乙醇酰胺按以下方法制备
在1000L合成反应釜中，加入366千克椰子油，向上述合成反应釜中边搅拌边加 入234千克二乙醇胺，保持温度为80°C，搅拌均勻后15g氢氧化钾，升温至120°C反应5小时，得椰子油酸二乙醇酰胺。
按质量份，取上述椰子油酸二乙醇酰胺42份，加入磺酸甜菜碱观份，加入50 份水，在50°C下搅拌至完全溶解，再加入80份水，搅拌均勻即得低张力泡沫驱油剂，标 号为LIF-I。
实施例2
—种耐温抗盐低张力泡沫驱油剂，原料质量份组成如下
椰子油酸二乙醇酰胺49份，烷基醇聚氧乙烯醚硫酸盐21份，水150份。其中， 椰子油酸二乙醇酰胺按实施例1制得，烷基醇聚氧乙烯醚硫酸盐是太原发凯公司产品， 型号为AE!3S。
按质量份，取椰子油酸二乙醇酰胺49份，加入烷基醇聚氧乙烯醚硫酸盐21份， 加入50份水，在50°C下搅拌至完全溶解，再加入100份水，搅拌均勻，即得低张力泡沫 油驱油剂，标号为LIF-2。
实施例3 泡沫稳定性及封堵调剖试验
将泡沫剂配制为浓度为0.3%的水溶液，采用气流法产生泡沫，泡沫发生器控制 温度为50°C，测定泡沫体积随时间的变化得泡沫衰减曲线，取泡沫体积衰减为初始体积 一半时的时间为泡沫半衰期，标记为t1/2。泡沫稳定性与半衰期呈正比。
采用80-200目石英砂充填55cm模拟岩芯管，岩芯孔隙体积32%，渗透率1.5达 西，以水饱和后，分别以lOml/η ι和160ml/min的速度注入水溶液和N2,测定岩芯管入 口和出口端压力，得初始压力差ΔΡ初始=Ρλη_Ρ出口，然后以同样的速度注入0.3%的泡 沫剂水溶液和N2,得压力差ΔΡ泡沫=P入口-P出口，计算得到阻力因子δ = ΔΡ泡沫/APft 始。测定过程中，整个流程处于温度T = 120°C。泡沫的封堵能力与阻力因子呈正比。
对比用泡沫剂α-烯烃磺酸盐，商品代号AOS，市场购得，西安南风化工有限 公司产。对比用界面活性剂石油磺酸盐PS-1，市场购得，胜利油田中胜国际石油化工集 团有限公司产。
实验结果如下
权利要求
1.一种耐温抗盐低张力泡沫驱油剂，其特征在于原料质量份组成如下烷醇酰胺40-55份，双极性基表面活性剂10-50份，水100-200份；其中， 所述的烷醇酰胺是椰子油烷醇酰胺、脂肪酸单乙醇酰胺或椰子油二乙醇胺； 所述的双极性基表面活性剂是烷基二羧乙基米唑啉、烷基醇聚氧乙烯醚硫酸盐、烷 基酚聚氧乙烯醚硫酸盐、磺酸甜菜碱、羧酸甜菜碱或双烷基二苯醚磺酸盐。
2.如权利要求1所述的驱油剂，其特征在于原料质量份组成如下 烷醇酰胺40-50份，双极性基表面活性剂20-30份，水100-160份。
3.如权利要求1或2所述的驱油剂，其特征在于所述的烷醇酰胺为椰子油烷醇酰胺。
4.如权利要求3所述的驱油剂，其特征在于所述的椰子油烷醇酰胺是按以下方法制得的在合成反应釜中，定量加入椰子油，温度控制在60-100°C，按椰子油与二乙醇胺 质量比为2.0 1.0 1向反应釜中加入二乙醇胺，，搅拌均勻，加入反应物总质量 0.3-lwt%WKOH，升温至 100-150°C反应 4-6 小时。
5.如权利要求1或2所述的驱油剂，其特征在于所述的双极性基表面活性剂为磺酸甜菜碱。
6.如权利要求1所述的驱油剂，其特征在于，原料质量份组成如下 椰子油烷醇酰胺42份，磺酸甜菜碱28份，水130份。
7.权利要求1 5任一项所述的驱油剂的制备方法，步骤如下将上述烷醇酰胺、双 极性表面活性剂加入到水中，在40-60°C下持续搅拌至完全溶解，即得。
8.权利要求1 5任一项所述的驱油剂的制备方法，其中将上述烷醇酰胺、双极性表 面活性剂加入到1/3 1/2总量的水中，在40-60°C下持续搅拌至完全溶解，再将余量的 水加入，搅拌均勻，即得。
9.权利要求1 6任一项所述的驱油剂的应用，用于温度50-120°C、矿化度为 0-100,OOOppm条件下的三次采油。
全文摘要
本发明涉及一种耐温抗盐低张力泡沫驱油剂及其制备方法，由烷醇酰胺、双极性基表面活性剂和水，在40-60℃下持续搅拌至完全溶解制得。本发明的耐温抗盐低张力泡沫剂适用温度50-120℃、矿化度为0-100,000ppm条件下的三次采油。与其他现有技术常用的泡沫剂相比，油水界面张力由10-2mN.m-1降至10-3mN.m-1，与现有技术常用的界面活性剂相比，50℃下泡沫半衰期由15分钟提高到40分钟以上，室内模型提高采收率达15％以上。
文档编号C09K8/584GK102020981SQ20101052195
公开日2011年4月20日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者孙焕泉, 李振泉, 李春秀, 李英 申请人:山东大学