用于特高温高盐高硬度油藏的驱油体系的制作方法

本发明属于油田化学领域，具体地，涉及用于特高温高盐高硬度油藏的驱油体系。

技术背景

随着油田开发程度加深，国内常规油田已进入高含水、高采出程度的“双高”阶段，可采储量越来越少，稳产难度大，进一步提高采收率潜力低，人们不得不把目光投向高温高盐等苛刻条件油田。我国塔河油田、胜利油田、华北油田、大港油田、中原油田、塔里木油田等都存在储量丰富的高温高盐油藏。例如，华北晋45断块油藏的油藏温度117℃，原始地层水矿化度8.4×10⁴mg/L，二价离子1600mg/L；大港南部油田控油面积大，地层温度90℃以上，矿化度在10⁵mg/L以上；塔里木部分油田油藏的地层温度高达110～150℃，矿化度高达(11～26)×10⁴mg/L，钙镁离子的质量浓度高达5000～10000mg/L。这些油田的某些主力区块已进入了产量递减阶段，因此对(特)高温高盐油藏等苛刻油藏的高效开采及提高采收率日益紧迫。

为了提高原油采收率，常用聚合物驱、碱驱、表面活性剂驱以及复合驱，如二元或三元复合驱等化学驱方法。针对高温高盐高硬度油藏，与聚合物相关的化学驱方法，由于聚合物在该苛刻条件下的热降解、盐敏效应及溶解性差等问题，因此难以应用；与碱驱相关的化学驱方法，由于在高盐条件下结垢严重等问题，因此也难以在该条件下应用。对于高温高盐高硬度油藏，表面活性剂驱是最有潜力的化学驱方法，但难度较大。

为了解决上述困难，研究适用于高温高盐高硬度油藏提高原油采收率的驱油剂，具有重大的社会与经济效益。近年来，对适用于高温高盐高硬度油藏驱油用表面活性剂的研究取得一定进展。例如，CN201310180126.7“一种用于提高高温高盐高硬度油藏原油采收率的驱油剂及驱油方法”公布了一种由氧化胺型两性表面活性剂与烷基酚聚氧乙烯醚羧酸盐复配而成的表面活性剂驱油体系，该体系在温度100～120℃、地层水矿化度(10～15)×10⁴mg/L、钙镁离子总量7000～10000mg/L的油藏条件下，能够将油水界面张力10^-3mN/m数量级，且长时间老化后稳定性好，提高采收率效果较好。但是其耐温耐盐能力仍无法满足类似于塔里木等油田的特高温高盐高硬度油藏条件。CN201110353793.1“一种适合特高温高盐高钙镁均质油藏的驱油剂”公布了一种由双烷基醚双磺酸盐表面活性剂、壬基酚聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚以及无水乙醇复配而成的表面活性剂驱油体系，该体系可应用于温度100～130℃，矿化度5～20×10⁴mg/L，其中钙镁离子含量为5～15×10³mg/L的特高温高盐高钙镁油藏，体系具有较高的界面活性，以及良好的抗温抗盐抗钙镁离子能力。但该体系的主表面活性剂剂之一，双烷基醚双磺酸盐表面活性剂即1,2-二(2-氧丙撑磺酸钠-3-烷基醚-丙烷基)乙二醇醚，是通过室内合成的双子型表面活性剂(CN201110303538.6)，价格昂贵，且未实现工业化生产，无法用于油田大规模施工。

因此，需要一种或几种已工业化生产的驱油体系，能够适用于特高温高盐高硬度油藏，价格相对低廉，可用于油田大规模施工。要求降低界面张力效果好，稳定性强，能够用于特高温高盐高硬度油藏表面活性剂驱，提高原油采收率。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对现有提高采收率方法中表面活性剂驱油体系耐温抗盐抗硬度能力不足、价格昂贵、无法大规模现场应用等问题，提供一种已实现工业化生产、价格低廉，适用于特高温高盐高硬度油藏的表面活性剂驱油剂，提高洗油效率，进而提高原油采收率。该驱油剂可适用于油藏温度高达130℃，总矿化度高达25×10⁴mg/L，钙镁离子浓度高达1×10⁴mg/L的特高温高盐高硬度油藏，可将油水界面张力降至超低，且稳定性好。

为实现上述目的，本发明采用如下方案：

用于特高温高盐高硬度油藏的驱油体系，按质量百分比计，包括以下组分：

0.30wt％～0.50wt％的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐；

0.30wt％～0.50wt％的磺丙基甜菜碱；

余量为水。

所述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐，具有式1所示的结构：

式中，R1为碳原子数12～14的烷基；n为乙氧基团的加和数，优选为9；M为金属离子，优选为钠。

所述的磺丙基甜菜碱，具有式2所示的结构：

式中，R₂为碳原子数为12～18的烷基，优选为12。

所述水是总矿化度25×10⁴mg/L，钙镁二价金属离子浓度10000mg/L的地层水。

该用于特高温高盐高硬度油藏的驱油体系，按照质量百分，将脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐以及磺丙基甜菜碱，依次加入地层水中，搅拌溶解均匀即可。其中，脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐浓度为0.30wt％～0.50wt％，磺丙基甜菜碱浓度为0.30wt％～0.50wt％，余量为所述地层水。

本发明所涉及驱油体系的主剂之一为磺丙基甜菜碱，为季铵盐类两性表面活性剂，具有季铵盐阳离子及磺酸基阴离子。其对金属离子具有螯合作用，显示出良好的耐温耐盐能力以及抗硬水能力。本发明中磺丙基甜菜碱与脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐具有协同作用，既具有良好的抗温抗盐抗硬度能力，又具有显著的降低油水界面张力效果，且在特高温高盐高硬度条件下，稳定性好。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)本发明的驱油体系，无需添加任何碱，即可降低现场油/水界面张力至10^-3mN/m数量级的超低界面张力，避免了碱的结垢对油层和设备的严重伤害。

(2)本发明的驱油体系，可适用于油藏温度高达130℃，总矿化度高达25×10⁴mg/L，钙镁离子浓度高达1×10⁴mg/L的特高温高盐高硬度油藏，且在特高温高盐高硬度条件下长时间老化后，降低界面张力能力稳定。为特高温高盐高硬度油藏的高效开发提供了技术支持。

(3)本发明的驱油体系，通过已实现工业化生产的表面活性剂制备，价格低廉，可实现现场大规模应用。

附图说明

图1为实施例4所用的驱油体系在特高温高盐高硬度条件下稳定性实验结果；

图2为实施例5所用的驱油体系在特高温高盐高硬度条件下稳定性实验结果；

图3为实施例6所用的驱油体系在特高温高盐高硬度条件下稳定性实验结果。

具体实施方式

结合实施例说明本发明的具体实施方式。以下实施例中，所用水为油田地层水：总矿化度25×10⁴mg/L，Ca²⁺、Mg²⁺离子浓度1.0×10⁴mg/L。所用油为油田脱水脱气原油：地面原油密度0.87g/cm³，粘度19.64mPa·s。

实施例1

用于特高温高盐高硬度油藏的驱油体系，质量组成为：脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐0.30％，磺丙基甜菜碱0.30％，水99.40％；具体的各组分质量为：

脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐0.15g；

磺丙基甜菜碱0.15g；

水49.70g。

其制备方法如下：

取49.70g油田地层水，将0.15g脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐与0.15g磺丙基甜菜碱依次加入所述水中，搅拌均匀至澄清透明溶液。

将搅拌均匀的驱油体系注入安瓿瓶中密封，放入高温老化罐中，置于130℃，恒温老化7天，至驱油体系达到稳定状态。老化结束后，在油藏条件下测定油水界面张力，界面张力为8.1×10^-3mN/m。

实施例2

用于特高温高盐高硬度油藏的驱油体系，质量组成为：脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐0.40％，磺丙基甜菜碱0.40％，水99.20％；具体的各组分质量为：

脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐0.20g；

磺丙基甜菜碱0.20g；

水49.60g。

其制备方法如下：

取49.60g油田地层水，将0.20g脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐与0.20g磺丙基甜菜碱依次加入所述水中，搅拌均匀至澄清透明溶液。

将搅拌均匀的驱油体系注入安瓿瓶中密封，放入高温老化罐中，置于130℃，恒温老化7天，至驱油体系达到稳定状态。老化结束后，在油藏条件下测定油水界面张力，界面张力为7.3×10^-3mN/m。

实施例3

用于特高温高盐高硬度油藏的驱油体系，质量组成为：脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐0.50％，磺丙基甜菜碱0.50％，水99.00％；具体的各组分质量为：

脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐0.25g；

磺丙基甜菜碱0.25g；

水49.50g。

其制备方法如下：

取49.50g油田地层水，将0.25g脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐与0.25g磺丙基甜菜碱依次加入所述水中，搅拌均匀至澄清透明溶液。

将搅拌均匀的驱油体系注入安瓿瓶中密封，放入高温老化罐中，置于130℃，恒温老化7天，至驱油体系达到稳定状态。老化结束后，在油藏条件下测定油水界面张力，界面张力为6.0×10^-3mN/m。

实施例4

用于特高温高盐高硬度油藏的驱油体系，质量组成为：脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐0.30％，磺丙基甜菜碱0.30％，水99.40％；具体的各组分质量为：

脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐0.30g；

磺丙基甜菜碱0.30g；

水99.40g。

其制备方法如下：

取99.40g油田地层水，将0.30g脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐与0.30g磺丙基甜菜碱依次加入所述水中，搅拌均匀至澄清透明溶液。

将搅拌均匀的驱油体系注入安瓿瓶中密封，放入高温老化罐中，置于130℃，恒温老化，分别老化7天、14天、21天、28天、35天。老化结束后，分别在130℃条件下测定油水界面张力，实验结果如图1所示。可以看出，驱油体系稳定性好，降低界面张力能力基本不受高温高盐高硬度条件的影响。

实施例5

用于特高温高盐高硬度油藏的驱油体系，质量组成为：脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐0.40％，磺丙基甜菜碱0.40％，水99.20％；各组分质量为：

脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐0.40g；

磺丙基甜菜碱0.40g；

水99.20g。

其制备方法如下：

取99.20g油田地层水，将0.40g脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐与0.40g磺丙基甜菜碱依次加入所述水中，搅拌均匀至澄清透明溶液。

将搅拌均匀的驱油体系注入安瓿瓶中密封，放入高温老化罐中，置于130℃，恒温老化，分别老化7天、14天、21天、28天、35天。老化结束后，分别在130℃条件下测定油水界面张力，实验结果如图2所示。可以看出，驱油体系稳定性好，降低界面张力能力基本不受高温高盐高硬度条件的影响。

实施例6

用于特高温高盐高硬度油藏的驱油体系，质量组成为：脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐0.50％，磺丙基甜菜碱0.50％，水99.00％；各组分质量为：

脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐0.50g；

磺丙基甜菜碱0.50g；

水99.00g。

其制备方法如下：

取99.00g油田地层水，将0.50g脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐与0.50g磺丙基甜菜碱依次加入所述水中，搅拌均匀至澄清透明溶液。

将搅拌均匀的驱油体系注入安瓿瓶中密封，放入高温老化罐中，置于130℃，恒温老化，分别老化7天、14天、21天、28天、35天。老化结束后，分别在130℃条件下测定油水界面张力，实验结果如图3所示。可以看出，驱油体系稳定性好，降低界面张力能力基本不受高温高盐高硬度条件的影响。