高盐油藏强化泡沫驱用组合物及制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于高盐油藏强化泡沫驱用组合物及其制备方法，主要解决现有高盐油藏泡沫驱采油过程中存在的泡沫剂遇高矿化度沉淀、形成泡沫稳定性差，封堵性能不够的问题。本发明通过采用一种泡沫组合物，包括长链甜菜碱、α烯烃磺酸钠、矿化水和气体，长链甜菜碱、α烯烃磺酸钠溶解在矿化水中与气相混合形成泡沫，其中长链甜菜碱为磺酸盐型，分子通式为：的技术方案较好地解决了该问题，可用于高盐油藏强化泡沫驱过程中。
【专利说明】高盐油藏强化泡沬驱用组合物及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高盐油藏强化泡沫驱用组合物及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 我国主要油田经过一次和二次开采后已经进入高含水期，如何提高原油采收率， 最大限度地开发剩余储量，三次采油技术在保证油田稳产高产方面发挥了非常重要的作 用。在三次采油新技术中，化学复合驱仍然是具有很大发展前途的方法之一。其驱油机理 主要为聚合物或胶增加驱替水的粘度，降低油水流度比，缓解窜流现象，提高波及效率；表 面活性剂和碱降低油/水界面张力，增大毛管数，促使原油自岩石上脱附及有效分散，实现 对残余油的有效驱动，从而提高采收率。然而化学复合驱中的聚合物大多为干粉、胶板，故 其溶解性非常不好，而且聚合物的耐温抗盐性一直是困扰高温高矿化度油藏应用的难题。
[0003] 为了提高封堵高渗透层的能力，人们经过大量的研究发现，泡沫具有比聚合物或 胶更好的进入并降低高渗透层渗透性的能力。通过添加泡沫剂和气体混合，以泡沫流体的 形式进行驱替，可有选择性地封堵高渗透带，调整吸液剖面，增大波及系数。然而，尽管如 此，泡沫驱一直没有在矿场应用中得到推广，泡沫体系的不稳定性是其应用受到限制的根 本原因。
[0004] 目前三次采油用泡沫剂大多采用多元复配体系，同时包含非离子型表面活性剂 和离子型表面活性剂。为了增强单一泡沫的稳定性，配方中通常还加入碱、醇、聚合物、 烷醇酰胺等助剂形成强化泡沫。如专利CN101619210A提供了一种用于低渗透油藏二氧 化碳泡沫稳定剂，该剂选用十二烷基苯磺酸钠为发泡剂，稳泡剂由改性胍胶、羟乙基纤维 素、十二醇组成，十二烷基苯磺酸钠为阴离子表面活性剂，采用该剂作为发泡主剂使得体 系的耐盐性能有限，当Ca 2+、Mg2+超过300 μ g/g时泡沫剂便沉淀析出，影响其泡沫性能。 再如专利CN1093589C公开了一种泡沫复合驱油方法，其中使用0. 5wt%-l. 5wt%的碱、 0. 05wt%-0. 5wt%的表面活性剂和0. 05wt%-0. 5wt%的聚合物组成泡沫剂组合物，由于体系 含无机碱，对地层和油井带来伤害，引起腐蚀设备和管道等问题，而且无机碱会严重降低聚 合物的粘度，为达到所需的粘度只得大大提高聚合物的使用浓度，使采油综合成本提高。 通常情况下，烷醇酰胺表面活性剂是很好的稳泡剂，可以增加液体粘度，增强泡沫性能，在 一些日用品中就会应用这种稳泡剂，如《日用化学品科学》2009 (04)，CN102039054A，US 854048等提到烷醇酰胺类表面活性剂加到阴离子表面活性剂的稀水溶液中，黏度增大，泡 沫稳定性增强。这类稳泡剂虽然不会对地层造成伤害，但是在高盐情况下稳泡效果并不明 显，而且盐度增加烷醇酰胺溶解性降低。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题之一是现有高盐油藏泡沫驱采油过程中存在的强化 泡沫体系遇高矿化度沉淀、形成泡沫稳定性差，封堵性能不够，同时由于强化泡沫体系含有 无机碱、醇等，对地层和油井带来伤害，腐蚀设备和管道的问题，提供一种新的强化泡沫组 合物，该组合物具有在矿化度l〇〇〇(T3(KKKK)mg/L的地层水条件下形成泡沫具有泡沫稳定 性好、阻力因子高、体系中不含碱、不会腐蚀设备和管道对地层和油井带来伤害等优点。本 发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题一相对应的强化泡沫驱用组合 物的制备方法。
[0006] 为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种高盐油藏强化泡沫 驱用组合物，包括长链甜菜碱、α烯烃磺酸钠、矿化水和气体，长链甜菜碱、α烯烃磺酸钠 溶解在矿化水中与气相混合形成泡沫，其中长链甜菜碱为磺酸盐型，分子通式为：
【权利要求】
1. 一种高盐油藏强化泡沫驱用组合物，包括长链甜菜碱、α烯烃磺酸钠、矿化水和气 体，长链甜菜碱、α烯烃磺酸钠溶解在矿化水中与气相混合形成泡沫，其中长链甜菜碱为磺 酸盐型，分子通式为：
所述R为C14~C26的烷基、烯基中的任意一种，所述IT为C^C5的亚烷基、羟基取代亚烷 基中的任意一种，所述α烯烃磺酸钠中的碳链具有14?24个碳原子，所述气体为与泡沫 剂成化学惰性关系的气体的任意一种，所述矿化水矿化度为l〇〇〇(T300000mg/L，所述的长 链甜菜碱与α烯烃磺酸盐的摩尔比为1:〇.〇5~3,泡沫剂总浓度为0. 3Wt9T2wt%，气体与液 体质量比为〇. 1?1〇: 1。
2. 根据权利要求1所述高盐油藏强化泡沫驱用组合物，其特征在于所述气体选自空 气、氮气、二氧化碳中的至少一种。
3. 根据权利要求1所述高盐油藏强化泡沫驱用组合物，其特征在于所述矿化水矿化度 为 5000(T250000mg/L。
4. 根据权利要求1所述高盐油藏强化泡沫驱用组合物，其特征在于所述α烯烃磺酸钠 的碳链具有14?18个碳原子。
5. 根据权利要求1或4所述高盐油藏强化泡沫驱用组合物，其特征在于所述R为C14~CM 的烧基。
6. 根据权利要求5所述高盐油藏强化泡沫驱用组合物，其特征在于所述R为C18? 的烷基，R'为C广C2的亚烷基，所述气体为C02，水矿化度为50000?60000mg/L，，甜菜碱与 烯烃磺酸钠摩尔比为1: (2~3)，泡沫剂总浓度为1. 5?2wt%，气液质量比为（8?10) : 1。
7. 权利要求1所述高盐油藏强化泡沫驱用组合物的制备方法，包括以下步骤： a) 将N，N-二甲基长链胺、磺化试剂按照摩尔比1:1~3加入反应釜中，于7(T90°C反应 3~10小时，得到长链甜菜碱，其中N，N-二甲基长链胺的分子通式为RN(CH 3) 2，磺化试剂的分 子通式为chR_sa3wa,所述R为 Ci4~C26的烷基、烯基中的任意一种，所述!r为Ci~C5的亚 烷基、羟基取代亚烷基中的任意一种； b) 将所述长链甜菜碱及α烯烃磺酸钠泡沫剂按照所需摩尔比溶解于矿化水中，混匀 后，与泡沫驱用的气体实现气液混合，即形成所述高盐油藏强化泡沫驱用组合物。
8. 根据权利要求7所述的高盐油藏强化泡沫驱用组合的制备方法，所述的磺化试剂为 卤代磺酸盐、卤代羟基磺酸盐的任意一种。
【文档编号】C09K8/594GK104109524SQ201310129856
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年4月16日 优先权日:2013年4月16日
【发明者】何秀娟, 高磊, 裘鋆, 李应成, 沈之芹 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院