一种伴蒸汽用稠油乳化降粘剂及其制备方法、使用方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于石油开采用降粘剂技术领域，具体涉及一种伴蒸汽用稠油乳化降粘 剂，同时涉及一种伴蒸汽用稠油乳化降粘剂的制备方法及使用方法。
【背景技术】
[0002] 稠油是指在油层温度下粘度大于lOOmPa*s的原油。稠油粘度高，流动阻力大，不 易开采；但稠油在一些国家的储量较大，不解决开采难的技术问题，将会造成很大的经济损 失。而解决稠油开采问题首先需要考虑的技术如何降低稠油的凝固点和粘度。
[0003] 超桐油是指粘度大于50000mPa?s的原油，具有特殊的尚粘度、尚凝固点的特性， 相对于普通稠油来说开采难度更大。目前，开采超稠油的主要方法是蒸汽吞吐和蒸汽驱等 热采技术。蒸汽吞吐后期，蒸汽温度降低，稠油粘度增大，导致原油在地层的流动性较差，井 筒举升困难，大大制约了油藏的进一步开发。
[0004] 伴蒸汽注入高效乳化降粘剂可以降低稠油粘度、较小蒸汽注入压力、提高地层流 动能力，是一种较为有效的稠油开采技术。乳化降粘剂是通过表面活性物质的作用，使得稠 油中的乳状液由W/0型转化成0/W型，从而达到降低稠油粘度的目的。稠油乳化降粘的机理 包括两方面：一是表面活性物质溶液与稠油接触能使油水界面张力下降，在一定温度下搅 拌或扰动，油便呈颗粒状分散在表面活性物质水溶液中，形成0/W型乳状液，表面活性物质 分子吸附于油珠周围，形成定向单分子保护膜，防止油珠重新聚合，在乳状液流动过程中能 使液流对管壁摩擦力和分子内摩擦力减弱；二使由于表面活性物质水溶液的湿润作用，使 流动阻力显著减少，即在管壁上吸附了一层表面活性剂水溶液水膜，使原有和管壁之间的 摩擦变成表面活性剂水溶液与管壁的摩擦，达到流动阻力显著下降的目的。因此，伴蒸汽注 入高效乳化降粘剂可以提高注入蒸汽的驱替效率，降低油水界面张力，减少井筒举升阻力， 提高注蒸汽生产的经济效益，是多轮次吞吐后期提高采收率的有效途径。
[0005] 伴蒸汽注入降粘剂进行稠油降粘的过程中，由于蒸汽温度较高（300°C以上），要 求降粘剂具有耐温能力。如现有技术中，专利CN102352228B公开了一种伴蒸汽用耐高温 特超稠油降粘剂，由如下重量份配比的原料组成：石油磺酸钠甲醛缩合物40~65份、壬基 酚聚氧乙烯醚磺酸钠或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠10~30份、碳酸氢钠1. 0~2. 0份、水 10. 0~30. 0份、高温薄膜扩展剂XLB-1 2. 0~5. 0。该降粘剂降粘率高、耐高温，可满足一 般超稠油现场使用。但是，由于一些超稠油油藏地层水矿化度比较高，降粘剂的使用效果 通常还会受到地层水矿化度的影响；若地层水矿化度高，尤其是地层水中钙、镁离子含量高 时，会降低降粘剂分子在水中的溶解度，改变降粘剂的亲水亲油平衡，使降粘剂的乳化能力 降低甚至消失。同时，超稠油一般存在胶质沥青等重质组分含量较高的特点，它们在油水界 面上形成较强的吸附膜，乳化分子很难在油水界面取而代之使稠油乳状液发生转向而降低 粘度。因此，在超稠油油藏地层水矿化度高、超稠油重质组分含量高的情况下，现有的伴蒸 汽注入降粘剂存在乳化能力降低、渗透能力不强，不能充分发挥其降粘作用的问题。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种伴蒸汽用稠油乳化降粘剂，不仅具有较好的耐温抗盐能 力，且具有较强的渗透能力，解决现有降粘剂在超稠油油藏地层水矿化度高、超稠油重质组 分含量高的情况下不能充分发挥其降粘作用的问题。
[0007] 本发明的第二个目的是提供一种伴蒸汽用稠油乳化降粘剂的制备方法。
[0008] 本发明的第三个目的是提供一种伴蒸汽用稠油乳化降粘剂的使用方法。
[0009] 为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：
[0010] -种伴蒸汽用稠油乳化降粘剂，包括以下重量份数的组分：脂肪胺聚氧乙烯醚羧 酸钠75~80份、碱性助剂10~15份、小分子醇1~5份；其中，所述脂肪胺聚氧乙烯醚羧 酸钠的分子式为：
[0011]
⑴，
[0012] 其中，n为12~18中的任一整数，x为2~5中的任一整数，y为2~5中的任一 整数。
[0013] 所述碱性助剂为碳酸氢钠、偏硼酸钠、三乙醇胺中的任意一种或组合。
[0014] 所述小分子醇为异丁醇、正丁醇、异丙醇中的任意一种或组合。
[0015] -种伴蒸汽用稠油乳化（水基）降粘剂，包括以下重量份数的组分：脂肪胺聚氧乙 烯醚羧酸钠75~80份、碱性助剂10~15份、小分子醇1~5份、水10~30份；其中，所 述脂肪胺聚氧乙烯醚羧酸钠的分子式为：
[0016]
⑴，
[0017] 其中，n为12~18中的任一整数，x为2~5中的任一整数，y为2~5中的任一 整数。
[0018] 所述脂肪胺聚氧乙烯醚羧酸钠是一种含双亲水基的新型表面活性剂，具有对稠油 的快速乳化和自动破乳功能。其制备方法可参照CN103421174A记载的脂肪胺聚氧乙烯醚 羧酸盐的制备方法。所述脂肪胺聚氧乙烯醚羧酸钠的分子量为500~900。
[0019] 上述降粘剂中，碱性助剂为降粘增效剂，可选择本领域常见的弱碱性物质；为了进 一步促进表面活性剂分子在油水界面的吸附，提高表面活性剂的乳化速率，优选的，所述碱 性助剂为碳酸氢钠、偏硼酸钠、三乙醇胺中的任意一种或组合。进一步优选的，所述碱性助 剂为偏硼酸钠。
[0020] 上述降粘剂中，小分子醇是碳原子数为2~6的一元醇；小分子醇可增加降粘剂分 子对稠油的渗透能力，破坏油水界面上形成的较强的吸附膜，实现对胶质沥青质的快速分 散；优选的，所述小分子醇为异丁醇、正丁醇、异丙醇中的任意一种或组合。进一步优选的， 所述小分子醇为异丁醇。
[0021] 所述水为自来水、井水、蒸馏水或总离子浓度不超过10X104mg/L、钙镁离子浓度 不超过3000mg/L的高矿化度水。本发明的降粘剂具有较强耐盐能力，因此总离子浓度不超 过10X104mg/L、钙镁离子浓度不超过3000mg/L的水都是可用的。
[0022] 本发明的伴蒸汽用稠油乳化降粘剂，由脂肪胺聚氧乙烯醚羧酸钠与碱性助剂、小 分子醇复配而成，水基降粘剂是以如式（1)所示的脂肪胺聚氧乙烯醚羧酸钠为主剂，碱性 助剂为增效剂，小分子醇为渗透剂，与水复配而成；其中，式（1)所示的脂肪胺聚氧乙烯醚 羧酸钠是一种含双亲水基的表面活性剂，具有对稠油的快速乳化和自动破乳功能；碱性助 剂可以促进表面活性剂分子在油水界面的吸附，提高表面活性剂的乳化速率；小分子醇可 增加降粘剂分子度稠油的渗透能力，破坏油水界面上形成的较强的吸附膜，实现对胶质沥 青质的快速分散，各组分相互配合，协调作用，使降粘剂耐温耐盐能力强，能快速乳化胶质 沥青含量较高的稠油，且具有降粘效果优良、能自动破乳等优点。
[0023] 本发明的伴蒸汽用稠油乳化降粘剂，是一种高效耐温耐盐的超稠油降粘体系，与 现有技术相比，该降粘剂对超稠油具有快速乳化、迅速降粘、自动破乳性能的优越性能，可 用于矿化度达l〇X104mg/L条件下超稠油的乳化降粘，其降粘率达99%以上；耐温能力达 到300°C，本发明的降粘剂经过300°C高温热处理后，成分没有发生明显变化，总体活性物 损耗小于1%，高温热处理后对超稠油的降粘率仍可达99%以上。对于胶质和沥青质含量 较高的超稠油，本发明的降粘剂通过小分子醇渗透剂的加入，提高降粘剂分子对稠油的渗 透能力，对胶质沥青质胶团结构进行快速分散，从而实现对超稠油的快速乳化。本发明的伴 蒸汽用稠油乳化降粘剂可满足不同油田高温、高矿化度以及高胶质沥青质超稠油的降粘要 求，适合高温高盐超稠油油藏蒸汽吞吐与蒸汽驱中伴蒸汽注入使用。
[0024]-种上述的伴蒸汽用稠油乳化降粘剂的制备方法，包括在50~70°C条件下，将脂 肪胺聚氧乙烯醚羧酸钠、碱性助剂、小分子醇依次加入水中搅拌，即得水基降粘剂。
[0025]-种上述的伴蒸汽用稠油乳化降粘剂的使用方法，包括将所述的稠油乳化降粘剂 稀释100~1000倍后得降粘剂溶液，将所得降粘剂溶液伴蒸汽注入地层。
[0026] 所述降粘剂溶液与地层中待降粘稠油的体积比为1~4:6~9。
[0027] 稀释所用的水为自来水、井水、蒸馏水或总离子浓度不超过10X104mg/L、钙镁离 子浓度不超过3000mg/L的高矿化度水。
[0028] 本发明的伴蒸汽用稠油乳化降粘剂的制备方法和使用方法，工艺简单，操作方便， 不需要特殊的仪器和设备，适合现场配制使用。
[0029] 将本发明的水基降粘剂与稠油（原油）按照体积比为1~4:6~9的比例混合后， 在60~120r/min转速条件下搅拌1~2min，即可形成低粘度的水包油型乳状液；该水包 油型乳状液在60min后自动破乳，实现油水的快速分离。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步的说明。
[0031] 实施例1
[0032] 本实施例的伴蒸汽用稠油乳化降粘剂，包括以下重量份数的组分：脂肪胺聚氧乙 烯醚羧酸钠80份、偏硼酸钠15份、异丁醇5份；其中，所述脂肪胺聚氧乙烯醚羧酸钠的分子 式为：
[0033]
(1-1),
[0034]其中，n为 18,x为 5,y为 5。
[0035] 本实施例的伴蒸汽用稠油乳化（水基）降粘剂，包括以下重量份数的组分：脂肪胺 聚氧乙烯醚羧酸钠80份、偏硼酸钠15份、异丁醇5份、水30份，其中，所述脂肪胺聚氧乙烯 醚羧酸钠的分子式如式（1-1)所示。
[0036] 本