驱油剂及其制备方法及强化采油的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种驱油剂及其制备方法及强化采油的方法。
【背景技术】
[0002] 提高采收率技术，即国外通常指的强化巧OR)和改善（I0R)采收率技术，可概括 为改善水驱、化学驱、稠油热采、气驱、微生物采油和物理法采油等六个方面。目前，进入 矿场规模化应用的提高采收率技术集中在热采、气驱和化学驱Η大类，其中化学驱产量在 5. 18X104mVdW上，约占世界E0R总产量的14. 7 %。化学驱是通过水溶液中添加化学剂，改 变注入流体的物理化学性质和流变学性质W及与储层岩石的相互作用特征而提高采收率 的一种强化措施，在我国得W快速发展，其主要原因是我国储层为陆相沉积非均质性较强， 陆相生油原油粘度较高，在E0R方法中更适合于化学驱。
[0003] 表面活性剂驱油技术就是将表面活性剂加入到注入水中，通过降低油水界面张力 提高洗油能力来改善驱油效率的一种提高采收率方法。聚合物驱油技术是一种重要的提高 石油采收率的方法，与一般水驱相比，聚合物驱油主要是增加水相的粘度，控制驱油体系的 流度比，起到扩大波及体积的作用，相对于表面活性剂而言，成本较低。碱的加入主要是降 低了表面活性剂的吸附量，增加表面活性剂的界面活性。作为化学驱中的重要技术，表面活 性剂活性水驱、胶束溶液驱及微乳液驱技术、聚合物表面活性剂形成的二元复合驱油技术 和聚合物表面活性剂碱形成的Η元复合驱油技术已在中外进行了一些矿场试验，取得了良 好的驱油效果。2002年大庆油田在外围低渗透油田开展了注活性水降压增注试验，2003年 在外围低渗透油田和卿、萨、杏油田表外储层开展注活性水驱油试验，其目的是使油水界面 张力大大降低，减小相间表面的作用，活化、分散滞留油块或剥离粘附的油膜，借助流动孔 隙度的增加，提高油层的流动渗透率，达到降低启动压力、提高注水波及体积和驱油效率的 效果。实践证明，活性水驱能够大幅度提高已投入开发区块的原油采收率，并且使一部分在 目前经济技术条件下不能动用的储量有效投入开发。至1994年W来，大庆油田采用国外进 口的重烷基苯礙酸盐开展了 5个Η元复合驱试验，在水驱采收率基础上再提高原油采收率 20%，并依此明确了Η元复合驱为聚合物驱之后的Η次采油主导技术。胜利油田在Η元复 合驱先导现场试验取得成功后，考虑到结垢和破乳难的问题，采取了二元复合驱的技术路 线，使用W胜利原油为原料合成的石油礙酸盐表面活性剂为主剂，非离子表面活性为辅剂， 可W在无碱条件下达到超低界面张力，并于2003年在孤东走区西南开展了矿场先导试验， 提高采收率可12 %，解决了结垢和破乳难问题。
[0004]W上实施的驱油技术中，高活性表面活性的使用是关键，但国内适用于驱油的表 面活性剂种类少、产品性能稳定性差、普适性不强。国内驱油用表面活性剂的筛选主要依据 其降低油水界面张力的能力，而国外选择驱油用表面活性剂和助表面活性剂的依据是驱油 体系和原油的相态行为：（1)形成大的中相微乳；（2)最佳含盐度下具有高的增溶参数；(3) 不能出现层状液晶等粘稠相。1973年，Healy和Reed首先用Η相图研究微乳体系，此后经 化aly、Reed、化Ison、Pope、化h的工作，建立了驱油效率与相特性的关联、增溶参数和界面 张力的关联。虽然相态行为是基于微乳驱等浓表面活性剂驱开展的研究，但理论体系较为 完整，所W国外高效表面活性剂驱油体系的筛选仍是W此为基础的。
[0005] Η次采油研究中所用表面活性剂的种类W阴离子型最多，其次是非离子型和两性 离子型，应用最少的是阳离子型。美孚石油公司的专利US3927716、US4018281、US4216097 相继报道了采用碱水驱油、表面活性剂或碱水驱油及使用两性离子表面活性剂驱油的结 果，采用的两性离子表面活性剂为不同链长的駿酸或礙酸盐型甜菜碱表面活性剂，在总矿 化62000~160000mg/l，^镇离子1500~18000mg/L的模拟盐水中，对德克萨斯南部原油 的界面张力达10 1~10 4mN/m。美孚石油公司的专利US4370243报道了采用油溶性的醇、 礙酸甜菜碱及季倭盐组成的驱油体系，该体系既可起到表面活性剂的作用，也可起到流度 控制剂的作用，其中季倭盐为亲油基碳链长为16~20的阳离子表面活性剂，采用2wt%的 十八烷基二居己基丙基礙酸盐甜菜碱与1.0%的正己醇作为驱油剂，注入1.9PV后，原油即 可100%驱出，但表面活性剂的吸附损耗较大达到6mg/g，在此基础上加入价格相对低廉的 2. 0%四己基漠化倭作为牺牲剂W降低表面活性剂的吸附量。美国德克萨斯大学申请的专 利US8211837,报道了采用简单廉价的线性醇在高温下催化二聚反应得到支链化的长碳醇， 与环氧丙焼、环氧己焼聚合后进行硫酸醋化反应，相对于昂贵的礙酸盐型表面活性剂，低成 本合成了大亲水基聚離硫酸盐表面活性剂，由于大亲水基团的存在，从而使得该硫酸盐表 面活性剂在碱性条件下高温稳定性能优良，0. 3 %的支链醇聚離硫酸盐（C32-7P0-6E0硫酸 盐）与0. 3%的内帰姪礙酸盐（Cw^^24l〇巧盐水溶液在85°C与相同量的原油混合，其增溶参 数为14。国外研究使用的表面活性剂由于使用量大、成本高，作为驱油剂在实际应用中受到 了一定的限制。使用阳离子表面活性剂的亦有报道，如中国专利CN1528853XN1817431、 CN1066137等相继报道了双醜胺型阳离子型、含氣阳离子型及含化巧基阳离子双子表面活 性剂，但由于阳离子具有吸附损耗大、成本高等缺点，限制了其在油田现场的使用。
[0006]我国化学驱油技术较为先进，现场配套工艺完善，开展化学驱油技术在中高渗及 低渗油藏的应用研究开发具有重要意义。因此，针对高温中高渗油藏发明了一种在地层温 度下结构稳定，并能与原油形成10 2~10 4mN/m低界面张力，有效提高原油采收率的驱油 剂。本发明所述的正是送种驱油剂的制备方法及其在强化采油中的应用。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中驱油剂驱油效率差的问题，提供一 种新的驱油剂。该方法将含表面活性剂的水溶液，或者表面活性剂和聚合物的水溶液，或含 表面活性剂和聚合物和碱的水溶液作为驱油剂用于驱油过程中，具有耐温抗盐性能好、高 温条件下驱油效率高的优点。
[0008] 本发明所要解决的技术问题之二是提供一种解决技术问题之一的驱油剂的制备 方法。
[0009] 本发明所要解决的技术问题之Η是提供一种解决技术问题之一的驱油剂的驱油 方法。
[0010] 为了解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下；一种驱油剂，W质量份 数计，包括W下组分：
[0011] 1)1份表面活性剂；
[0012] 2) 0~50份且大于0份聚合物；
[0013] 3) 0~50份且大于0份碱性物质；
[0014] 所述表面活性剂为含式（1)所示非离子表面活性剂和式（2)所述阴离子表面活性 剂W质量比为1 ;(〇. 1~1)形成的混合物，式（1)、式似通式如下：
[0015]
[0016]
[0017] 其中，Ri和R2为相同或不相同的C4~C4。的脂肪姪基、或由C4~Cw直链或支链的 饱和及不饱和姪基取代的芳基；ml、m2、m3或m4独立选自0~50,但ml和m2、m3和m4不 能同时为0;nl和n2独立选自0~100,但nl和n2不能同时为0江1、r2、r3或r4独立选 自0~50,但rl和r2、r3和r4不能同时为0;sl和s2独立选自0~100,但si和s2不能 同时为0A为一斯1选自。~Cs的亚烷基或居基取代亚烷基，Yi选自SO3M或C00N， Μ和N选自氨、碱金属或者由式NRs化）化）0〇所示基团，R3、R4、R5、Rs为独立选自H、畑2) ρΟΗ或（邸2)q邸3,p= 2~4、q= 0~5中的任一整数；所述碱性物质为无机碱性物质、有 机碱性物质中的至少一种。
[0018] 上述技术方案中，所述聚合物没有严格限制，可W是本领域技术人员所熟知的各 种用于油田采油的聚合物，例如但不限定选自黄原胶、居甲基纤维素、居己基纤维素、阴离 子型聚丙帰醜胺、改性聚丙帰醜胺、聚合物微球中的至少一种。
[0019] 上述技术方案中，所述阴离子型聚丙帰醜胺优选为部分水解聚丙帰醜胺、丙帰醜 胺与丙帰酸或丙帰酸盐的共聚物中的至少一种；更优选为部分水解聚丙帰醜胺，水解度优 选为5~30%，粘均分子量优选为300~3000万。
[0020] 上述技术方案中，所述的改性聚丙帰醜胺优选由丙帰醜胺、耐温抗盐单体共聚而 成，丙帰醜胺与耐温抗盐单体的摩尔比为（0.1~40) : 1，更优选为巧~30) : 1;耐温 抗盐单体可W是本领域技术人员所熟知的含有大侧基或刚性侧基的单体（如苯己帰礙酸、 N-烷基马来醜亚胺、丙帰醜胺基长链烷基礙酸、3-丙帰醜胺基-3-甲基了酸等）、含耐盐基 团的单体（如2-丙帰醜胺基-2-甲基丙礙酸）、含耐水解基团的单体（如N-烷基丙帰醜 胺）、含可抑制醜胺基水解的基团的单体（如N-己帰化咯焼丽）、含疏水基团的单体等单体 中的至少一种，优选为2-丙帰醜胺基-2-甲基丙礙酸。
[0021] 上述技术方案中，所述的改性聚丙帰醜胺优选由丙帰醜胺、2-丙帰醜胺基-2-甲 基丙礙酸共聚而成，丙帰醜胺与2-丙帰醜胺基-2-甲基丙礙酸摩尔比优选为巧~30) : 1， 更优选为巧~20) : 1，进一步优选为巧~10) : 1。
[0022] 上述技术方案中，所述的改性聚丙帰醜胺的粘均分子量优选为500~3000万，更 优选为1500~2500万。
[0023] 上述技术方案中，所述无机碱性物质优选碱金属氨氧化物、碱±金属氨氧化物、碱 金属碳酸盐中的至少一种；进一步优选碱金属氨氧化物选自氨氧化钢、氨氧化钟中的至少 一种，碱±金属氨氧化物选自氨氧化镇、氨氧化巧中的至少一种，碱金属碳酸盐选自碳酸钢 或碳酸氨钢中的至少一种。所述有机碱性物质的分子中优选含有伯胺基、仲胺基、叔胺基、 季倭碱基中的至少一种进一步优选为己醇胺、二己醇胺、Η己醇胺或Η己胺中中的至少一 种。
[0024] 上述技术方案中，优选所述Ri或R2中至少其一为~C24的烷基或由Cs~焼 基取代的苯基。
[0025] 上述技术方案中，优选P= 2,q= 0~1。
[0026] 上述技术方案中，优选ml+m2 = 2~15，m3+m4 = 2~15，nl+n2 = 5~35 ;和/ 或rl甘2 = 2 ~15,r3甘4 = 2 ~15,sl+s2 = 5 ~35。
[0027] 上述