稠油降粘助排组合物、降粘助排剂、制备方法及应用与流程

本发明涉及一种稠油降粘助排组合物，同时还涉及包含该组合物的降粘助排剂及其制备方法和应用，属于石油开采技术领域。

背景技术：

稠油最为突出的特点是胶质沥青质含量高、黏度大、流动性差，因此稠油开采的关键是降低黏度，改善流动性。目前，我国开采特超稠油主要采用蒸汽吞吐、蒸汽驱等热采技术。但是在吞吐后期，注汽开采常出现油气比降低、原油粘度增大、井筒举升困难等问题，严重制约了稠油油藏的深度开发。众所周知，伴蒸汽注入高效稠油降粘助排剂能够降低注汽压力，减小井筒举升阻力，提高注汽生产的经济效益，是多轮次吞吐后期提高采收率的有效途径。但是蒸汽的温度一般较高(最高可达350℃)，伴蒸汽注入的降粘助排剂要求具备较高的耐温性能。

目前，较为常用的稠油降粘助排剂其主要成分为碳氢类表面活性剂。碳氢类表面活性剂存在以下问题：1)表面活性欠佳，至多使水的表面张力降至27mn·m^-1左右；2)酸性环境中近乎无效，碱性环境中发挥良好的表面活性；3)耐温性能不足。如石油勘探开发研究院研制的hea稠油降粘剂，石油大学研制的gy稠油降粘剂，以及新疆石油勘探开发研究院研制的以石油皂或环烷酸盐为主要成分的稠油降粘剂，虽具有良好的耐温性能，但是表面活性较低，通常需要与碱性物质复配发挥乳化降粘作用，而碱性物质会引起粘土膨胀、结垢从而伤害地层。公布号cn1560177a的发明专利公开了一种耐高温稠油降粘剂，具体为n-烷基-γ-双季铵阳离子表面活性剂，耐200℃以上高温，对稠油具有良好的乳化效果，且无需与碱性物质复配使用，但是合成工艺复杂，生产成本较高。

氟碳表面活性剂是指碳氢链中的氢原子部分或全部被氟原子取代所形成的表面活性剂。氟碳表面活性剂可分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型，其分子结构可以根据需要调整改变。氟碳表面活性剂具有“三高”特性，即表面活性高，极低的使用浓度(普通碳氢表面活性剂浓度的1/100～1/10)就能使水的表面张力降至14～20mn·m^-1；热稳定性高，如无水全氟辛基磺酸盐在400℃下加热5h不会分解；化学稳定性高，可抵抗强酸、强碱和强氧化作用。公布号cn103396785a的发明专利公开了一种包含氟碳表面活性剂的防膨助排剂，由以下质量百分数的组分组成：氟碳表面活性剂(fco，购自杭州仁杉科技有限公司)2～4％，50％四甲基氯化铵35～45％，助排剂(购自河北仝硕化工有限公司)1.5～3％，烷基酚聚氧乙烯醚0.3～0.8％，十二烷基苯磺酸钠0.3～0.8％，水50～60％。该防膨助排剂能够抑制储层中粘土矿物水化膨胀，并帮助稠油从地下排出，但是其乳化降粘效果不明显，助排性能还有待进一步提高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种稠油降粘助排组合物。

同时，本发明还提供一种包含上述组合物的稠油降粘助排剂。

最后，本发明再提供一种稠油降粘助排剂的制备方法及应用。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

稠油降粘助排组合物，由以下质量份数的组分组成：氟碳表面活性剂0.1～2份，碳氢表面活性剂0.5～1份，助剂0.25～1份，助排剂0.05～0.3份。

所述氟碳表面活性剂选自fc-01(全氟烷基醚醇胺盐型阴离子氟碳表面活性剂)、fc-02(两性全氟烷基醚甜菜碱类表面活性剂，酸性介质呈阳离子型，碱性介质呈阴离子型，ph＝6～8，呈两性)、fc-04-1(全氟烷基醚季铵盐阳离子类表面活性剂与非离子氟碳表面活性剂共同复配的产物)、fc-06(全氟烷基醚氧杂型非离子表面活性剂)、fc-08(全氟烷基醚氧化胺型阳离子氟碳表面活性剂)、fc-11(全氟烷基醚羧酸铵型阴离子氟碳表面活性剂)中的任意一种或多种。fc-01、fc-02、fc-04-1、fc-06、fc-08、fc-11均购自上海瀛正科技有限公司。

所述碳氢表面活性剂选自α-烯基磺酸钠(aos)、syhsy(石油磺酸盐，购自胜利油田源润化工有限公司)、sdbs(十二烷基苯磺酸钠，可购自天津市化学试剂三厂)、yn(油酸钠，购自青岛瑞诺化工股份有限公司)中的任意一种或多种。

所述助剂为助溶剂和/或增能剂，助溶剂选自甲醇、乙醇等短链醇，增能剂选自尿素、碳酸氢钠等。优选的，助剂由乙醇和尿素组成，二者的质量比为0.3～2:0.2～3。

所述助排剂选自f370、f633、sh6中的任意一种或多种。f370、f633均购自杭州仁杉科技有限公司，sh6为驱油用表面活性剂，购自中石化南京化学工业有限公司。

优选的，稠油降粘助排组合物由以下质量份数的组分组成：fc-01氟碳表面活性剂0.1～0.2份，yn碳氢表面活性剂0.75～1份，乙醇0.3～0.4份，尿素0.3～0.4份，f633助排剂0.1～0.2份。

稠油降粘助排剂，每100质量份的组成为：氟碳表面活性剂0.1～2份，碳氢表面活性剂0.5～1份，助剂0.25～1份，助排剂0.05～0.3份，余量为水。

所述氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂、助剂、助排剂均同上选择。

稠油降粘助排剂的制备方法为：按照质量份数准确取各组分，混合均匀，即得。

稠油降粘助排剂的应用，具体为：按照质量比0.3～3:5～10将降粘助排剂加入稠油中，在温度20～280℃下接触不大于3h。

本发明的有益效果：

本发明中降粘助排组合物由氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂、助剂和助排剂组成，该组合物能有效降低稠油的动力粘度，改善岩石表面的润湿性，提高回采水率。使用时先与水混合，再伴蒸汽注入稠油油藏，操作简单、便捷。其中，氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂是稠油降粘的关键组分，二者配合使用相较单一的氟碳或碳氢表面活性剂降粘效果更佳。此外，增能剂可在地层温度下分解并释放出气体，增加地层能量。助排剂可与流经微小孔道的原油作用，将长期浸泡覆盖在岩石表面沉积老化的胶质、沥青质与半极性成分(如憎水厚膜)等相互缠绕的大分子迅速剥除，改变岩石表面的润湿性，并使岩石胶结矿物产生一定的收缩性，最终使得孔道/蒸汽通道和油流通道相对增大，渗流阻力降低，从而提高回采水率。该组合物中助排剂能协同氟碳-碳氢表面活性剂增强降粘效果。

本发明中降粘助排剂在较低的使用浓度下即可对稠油表现良好的降粘效果，无需与碱性物质复配使用，并且具有较低的表界面张力，能有效改善岩心表面润湿性，提高回采水率。

附图说明

图1为试验例中助排剂评价实验装置的图片；

图2为助排剂评价实验装置示意图。

具体实施方式

下述实施例仅对本发明作进一步详细说明，但不构成对本发明的任何限制。

实施例1

稠油降粘助排组合物，由以下质量份数的组分组成：fc-01氟碳表面活性剂0.1份，aos(α-烯基磺酸钠，购自中轻化工股份有限公司)0.5份，乙醇0.25份，f370助排剂0.05份。

稠油降粘助排剂，每100质量份的组成为：fc-01氟碳表面活性剂0.1份，aos0.5份，乙醇0.25份，f370助排剂0.05份，余量为水。

上述降粘助排剂的制备步骤为：按照质量份数准确取各组分，混合均匀，即得。

上述降粘助排剂的应用，具体为：按照质量比3:7将降粘助排剂伴蒸汽注入某稠油油藏中，在温度200℃下接触2h，闭井一天，待井口温度降低后开抽。

实施例2

稠油降粘助排组合物，由以下质量份数的组分组成：fc-02氟碳表面活性剂0.5份，syhsy0.6份，尿素0.3份，f633助排剂0.1份。

稠油降粘助排剂，每100质量份的组成为：fc-02氟碳表面活性剂0.5份，syhsy0.6份，尿素0.3份，f633助排剂0.1份，余量为水。其制备步骤同实施例1。

上述降粘助排剂的应用，具体为：按照质量比1:6将降粘助排剂伴蒸汽注入某稠油油藏中，在温度200℃下接触2h，后续操作同实施例1。

实施例3

稠油降粘助排组合物，由以下质量份数的组分组成：fc-04-1氟碳表面活性剂0.2份，sdbs0.7份，乙醇0.4份，sh6助排剂0.1份。

稠油降粘助排剂，每100质量份的组成为：fc-04-1氟碳表面活性剂0.2份，sdbs0.7份，乙醇0.4份，sh6助排剂0.1份，余量为水。其制备步骤同实施例1。

上述降粘助排剂的应用，具体为：按照质量比1.8:7将降粘助排剂伴蒸汽注入某稠油油藏中，在温度200℃下接触2h，后续操作同实施例1。

实施例4

稠油降粘助排组合物，由以下质量份数的组分组成：fc-06氟碳表面活性剂0.3份，yn0.8份，尿素0.5份，f633助排剂0.18份。

稠油降粘助排剂，每100质量份的组成为：fc-06氟碳表面活性剂0.3份，yn0.8份，尿素0.5份，f633助排剂0.18份，余量为水。其制备步骤同实施例1。

上述降粘助排剂的应用，具体为：按照质量比1:4将降粘助排剂伴蒸汽注入某稠油油藏中，在温度200℃下接触2h，后续操作同实施例1。

实施例5

稠油降粘助排组合物，由以下质量份数的组分组成：fc-08氟碳表面活性剂0.4份，aos0.9份，乙醇0.1份，尿素0.15份，f370助排剂0.25份。

稠油降粘助排剂，每100质量份的组成为：fc-08氟碳表面活性剂0.4份，aos0.9份，乙醇0.1份，尿素0.15份，f370助排剂0.25份，余量为水。其制备步骤同实施例1。

上述降粘助排剂的应用，具体为：按照质量比2.5:9将降粘助排剂伴蒸汽注入某稠油油藏中，在温度200℃下接触2h，后续操作同实施例1。

实施例6

稠油降粘助排组合物，由以下质量份数的组分组成：fc-11氟碳表面活性剂0.5份，syhsy1份，乙醇0.2份，尿素0.25份，sh6助排剂0.3份。

稠油降粘助排剂，每100质量份的组成为：fc-11氟碳表面活性剂0.5份，syhsy1份，乙醇0.2份，尿素0.25份，sh6助排剂0.3份，余量为水。其制备步骤同实施例1。

上述降粘助排剂的应用，具体为：按照质量比2.5:9将降粘助排剂伴蒸汽注入某稠油油藏中，在温度200℃下接触2h，后续操作同实施例1。

实施例7

稠油降粘助排组合物，由以下质量份数的组分组成：fc-01氟碳表面活性剂0.5份，yn0.5份，乙醇0.15份，尿素0.15份，f633助排剂0.1份。

稠油降粘助排剂，每100质量份的组成为：fc-01氟碳表面活性剂0.5份，yn0.5份，乙醇0.15份，尿素0.15份，f633助排剂0.1份，余量为水。

上述降粘助排剂的制备及应用均同实施例1。

实施例8

稠油降粘助排组合物，由以下质量份数的组分组成：fc-01氟碳表面活性剂0.8份，yn0.75份，乙醇0.2份，尿素0.1份，f633助排剂0.2份。

稠油降粘助排剂，每100质量份的组成为：fc-01氟碳表面活性剂0.8份，yn0.75份，乙醇0.2份，尿素0.1份，f633助排剂0.2份，余量为水。

上述降粘助排剂的制备及应用均同实施例1。

实施例9

稠油降粘助排组合物，由以下质量份数的组分组成：fc-01氟碳表面活性剂0.2份，yn1份，乙醇0.25份，尿素0.25份，f633助排剂0.3份。

稠油降粘助排剂，每100质量份的组成为：fc-01氟碳表面活性剂0.2份，yn1份，乙醇0.25份，尿素0.25份，f633助排剂0.3份，余量为水。

上述降粘助排剂的制备及应用均同实施例1。

实施例10

稠油降粘助排组合物，由以下质量份数的组分组成：fc-01氟碳表面活性剂0.5份，fc-02氟碳表面活性剂0.5份，aos0.5份，乙醇0.25份，f370助排剂0.1份。

稠油降粘助排剂，每100质量份的组成为：fc-01氟碳表面活性剂0.5份，fc-02氟碳表面活性剂0.5份，aos0.5份，乙醇0.25份，f370助排剂0.1份，余量为水。

上述降粘助排剂的制备及应用均同实施例1。

实施例11

稠油降粘助排组合物，由以下质量份数的组分组成：fc-02氟碳表面活性剂1份，fc-08氟碳表面活性剂0.5份，aos0.3份，syhsy0.3份，尿素0.4份，f370助排剂0.1份，f633助排剂0.05份。

稠油降粘助排剂，每100质量份的组成为：fc-04-1氟碳表面活性剂1份，fc-08氟碳表面活性剂0.5份，aos0.3份，syhsy0.3份，尿素0.4份，f370助排剂0.1份，f633助排剂0.05份，余量为水。

上述降粘助排剂的制备及应用均同实施例1。

实施例12

稠油降粘助排组合物，由以下质量份数的组分组成：fc-06氟碳表面活性剂0.8份，fc-11氟碳表面活性剂0.7份，sdbs0.4份，yn0.6份，乙醇0.3份，尿素0.2份，sh6助排剂0.15份，f633助排剂0.1份。

稠油降粘助排剂，每100质量份的组成为：fc-06氟碳表面活性剂0.8份，fc-11氟碳表面活性剂0.7份，sdbs0.4份，yn0.6份，乙醇0.3份，尿素0.2份，sh6助排剂0.15份，f633助排剂0.1份，余量为水。

上述降粘助排剂的制备及应用均同实施例1。

实施例13

稠油降粘助排组合物，由以下质量份数的组分组成：fc-01、fc-02、fc-11氟碳表面活性剂(质量比1:1:1)1.8份，aos、sdbs、yn碳氢表面活性剂(质量比1:1:1)0.9份，乙醇、尿素助剂(质量比1:1)0.4份，f370、f633、sh6助排剂(质量比1:1:1)0.3份。

稠油降粘助排剂，每100质量份的组成为：fc-01、fc-02、fc-11氟碳表面活性剂(质量比1:1:1)1.8份，aos、sdbs、yn碳氢表面活性剂(质量比1:1:1)0.9份，乙醇、尿素助剂(质量比1:1)0.4份，f370、f633、sh6助排剂(质量比1:1:1)0.3份，余量为水。

上述降粘助排剂的制备及应用均同实施例1。

对比例1

稠油降粘组合物，由以下质量份数的组分组成：fc-02氟碳表面活性剂0.5份，syhsy0.6份，尿素0.3份。

稠油降粘剂，每100质量份的组成为：fc-02氟碳表面活性剂0.5份，syhsy0.6份，尿素0.3份，余量为水。

对比例2

稠油降粘助排组合物，由以下质量份数的组分组成：fc-08氟碳表面活性剂0.4份，aos0.9份，乙醇0.1份，尿素0.15份。

稠油降粘剂，每100质量份的组成为：fc-08氟碳表面活性剂0.4份，aos0.9份，乙醇0.1份，尿素0.15份，余量为水。

对比例3

稠油降粘助排组合物，由以下质量份数的组分组成：fc-01氟碳表面活性剂0.8份，yn0.75份，乙醇0.2份，尿素0.1份。

稠油降粘剂，每100质量份的组成为：fc-01氟碳表面活性剂0.8份，yn0.75份，乙醇0.2份，尿素0.1份，余量为水。

对比例4

稠油降粘助排组合物，由以下质量份数的组分组成：fc-06氟碳表面活性剂0.8份，fc-11氟碳表面活性剂0.7份，sdbs0.4份，yn0.6份，乙醇0.3份，尿素0.2份。

稠油降粘剂，每100质量份的组成为：fc-06氟碳表面活性剂0.8份，fc-11氟碳表面活性剂0.7份，sdbs0.4份，yn0.6份，乙醇0.3份，尿素0.2份，余量为水。

试验例

1)稠油降粘助排组合物的降粘效果评价

试验方法：在250ml烧杯中加入50g稠油，在50℃恒温水浴中静置10min后，用旋转粘度计测定稠油的粘度(η0)；在另外的250ml烧杯中加入降粘助排剂与稠油(质量比3:7)，搅拌至乳化均匀，50℃下用旋转粘度计测定乳化液的粘度(η1)，由下式1计算稠油降粘率e，结果见下表1。

式1：e＝(η0-η1)/η0×100％；

式中，η0为稠油的粘度，η1为乳化液的粘度。

表1实施例1～13及对比例1～4中降粘组合物的降粘效果评价

由表1可知，实施例1～13中降粘组合物的降粘效果明显优于对比例1～4，可见助排剂的加入能协同增大降粘剂的降粘率，提高原油的流动性。并且，fc-01氟碳表面活性剂、yn碳氢表面活性剂与f633助排剂的组合具有较好的降粘效果。

2)稠油降粘助排剂的助排效果评价

试验方法：采用zpjpj-ii智能型助排剂评价实验装置(见图1)，按照石油行业标准sy/t5755-1995进行助排效果评价，实验装置示意图见图2(图2中1-1为稳压阀一，1-2为稳压阀二，2-1为切换阀一，2-2为切换阀二，2-3为切换阀三，2-4为切换阀四，2-5为切换阀五，2-6为切换阀六，3为一级压力显示表，4为一级稳压阀，5为压力传感器，6为减压阀，7为储气容器(空气)，8为驱替介质储液容器(软橡胶套用于隔离气液，驱替介质为煤油)，9为气瓶，10为填砂管，11为kcl溶液储液容器，12为助排剂储液容器，排出至量筒)。具体操作为：1)在填砂管10内装满粒度0.18～0.28mm的石英砂，关闭两端的阀门，将填砂管10称重记录为饱和前重量m0，然后将流程连接好；2)打开气瓶9供气气源，利用气瓶9的减压阀6将压力调至0.4mpa；调节一级稳压阀4，并观察一级压力表3读数，将压力稳定在300kpa(注意：调节过程将切换阀一2-1和切换阀二2-2关闭)；3)打开kcl溶液储液容器11进出口阀门，打开切换阀五2-5，打开切换阀六2-6，打开切换阀四2-4，关闭其他所有切换阀；再缓慢打开切换阀一2-1，观察压力一数值，如压力没稳定在7kpa，通过调节稳压阀一1-1，进行恒压；原理：储气容器7中的空气对kcl溶液储液容器11施压，使kcl溶液进入填砂管10，并通过2％kcl溶液将其饱和，饱和完毕后，关闭切换阀一2-1，关闭切换阀五2-5和切换阀六2-6，取出填砂管10两端的快速接头，称重m1，计算出孔隙体积：v＝(m1-m0)/ρkcl溶液-v0(死体积)；4)关闭kcl溶液储液容器11进出口阀门，打开煤油储液容器8的进出口阀门，关闭切换阀四2-4，打开切换阀五2-5，打开切换阀六2-6，打开切换阀三2-3，关闭其他所有切换阀；再缓慢打开切换阀二2-2，观察压力二数值，如压力没稳定在7.4kpa，通过调节稳压阀二1-2，进行恒压；通过煤油溶液，记录煤油流出时kcl溶液的排出量sq1，关闭切换阀二2-2，关闭切换阀五2-5和切换阀六2-6，关闭切换阀三2-3，填砂管10排出量为：q1＝sq1-v0；5)关闭煤油储液容器8进出口阀门，打开kcl溶液储液容器11的进出口阀门，关闭切换阀三2-3，打开切换阀五2-5，打开切换阀六2-6，打开切换阀四2-4，关闭其他所有切换阀；再缓慢打开切换阀一2-1，观察压力一数值，如压力没稳定在7kpa，通过调节稳压阀一1-1，进行恒压；通过kcl溶液，记录kcl溶液流出时煤油的排出量sq2，关闭切换阀一2-1，关闭切换阀五2-5和切换阀六2-6，关闭切换阀四2-4，填砂管10排出量：q2＝sq2-v0；6)关闭kcl溶液储液容器进出口阀门，打开煤油储液容器8的进出口阀门，关闭切换阀四2-4，打开切换阀五2-5，打开切换阀六2-6，打开切换阀三2-3，关闭其他所有切换阀；再缓慢打开切换阀二2-2，观察压力二数值，如压力没稳定在7.4kpa，通过调节稳压阀二1-2，进行恒压；通过煤油溶液，记录煤油流出时的kcl溶液的排出量sq3，关闭切换阀二2-2，关闭切换阀五2-5和切换阀六2-6，关闭切换阀三2-3，填砂管10排出量：q3＝sq3-v0，排出效率：a0＝q3/(v-q1+q2)；7)用降粘助排剂(储存在助排剂储液容器12内)替代2％kcl溶液重复上述步骤1)～6)，计算排出效率a1，助排率：e＝(a1-a0)/a0。结果见下表2。

表2降粘助排剂的助排效果评价

由表2可知，助排剂的加入能有效提高体系的返排率，其中f633助排剂的助排效果最好。