表面活性剂及其制备与降低天然气最小混相压力的方法与流程

本发明属于采油，具体涉及一种表面活性剂及其制备与降低天然气最小混相压力的方法。

背景技术：

1、混相气驱是指将气体注入油藏中使其与原油达到混相的驱油方式，是一种提高采收率的重要方法，但是，对于一些储层，其最小混相压力(minimum miscible pressure，简称mmp)较高，甚至超过地层压力，导致难以实施混相气驱，此外，混相压力高也会导致气驱压力高、注气过程耗费的能量大，因此，降低mmp很有必要。

2、目前，通常采用二氧化碳作为气驱介质，而且已有较多化学辅助降co2-原油系统的mmp的研究，例如yang等人在《reducing the minimum miscibility pressure of co2and crude oil using alcohols》中研究表明：加入5％的一元醇(1-丁醇、1-戊醇和1-己醇，体积比为8∶1∶1)使得co2-原油系统的mmp降低了9.21％；rommerskirchen等人在《reducing the miscibility pressure in gas injection oil recovery processes》中研究了五种表面活性剂(me-1、me-2、me-4、me-5和me-6)在恒温(338k)条件下降低co2-原油体系mmp的潜力，证实添加表面活性剂可以降低该体系的mmp。但天然的co2资源并不总是廉价易得，尤其是对于co2资源匮乏的中国西部，同时，重新注入已开采的天然气被认为是提高石油采收率的可行方案，其成本低、可用性好，而且天然气中的c2～c4对mmp值的降低有积极的影响，但是天然气中主要成分是甲烷，而甲烷的存在会降低气体的体积粘度和密度，使气体的可压缩性降低，从而导致天然气-原油体系的混相压力比co2-原油体系更高，降低该体系mmp的需求更迫切，然而现有应用于co2-原油体系的化学体系应用于天然气-原油体系时存在耗量大、降低幅度小等问题，因此迫切需要探索一些新方法以减低天然气-原油体系的mmp。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种表面活性剂及其制备与降低天然气最小混相压力的方法，有效减低天然气-原油体系的mmp。

2、为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：

3、第一方面，本发明实施例提供一种表面活性剂，包括橙皮烯和有机溶剂，所述表面活性剂为将所述橙皮烯溶于所述有机溶剂形成的溶液；所述橙皮烯的结构式如下：

4、

5、作为本发明表面活性剂的一种优选方案，所述有机溶剂为二甲亚砜。

6、作为本发明表面活性剂的一种优选方案，橙皮烯和二甲亚砜的质量比为2：1。

7、第二方面，本发明实施例还提出一种所述表面活性剂的制备方法：将橙皮烯和有机溶剂混合搅拌，使得橙皮素完全溶解，形成溶液即得到所述表面活性剂。

8、作为本发明制备方法的一种优选方案，取二甲亚砜作为有机溶剂，将橙皮烯和二甲亚砜按照质量比为2：1进行混合搅拌，使得橙皮素完全溶解。

9、第三方面，本发明实施例还提出一种使用所述的表面活性剂降低天然气最小混相压力的方法，包括以下步骤：

10、将所述的表面活性剂注入到原油中；

11、进行气油界面张力测试；

12、根据气油界面张力测试结果调节表面活性剂的组分配比，降低原油与天然气的界面张力，最终降低天然气与原油体系的混相压力。

13、作为本发明方法的一种优选方案，所述的气油界面张力测试结果为采用悬滴法估算出来的最小混相压力。

14、作为本发明方法的一种优选方案，所述悬滴法的具体操作包括：使用轴对称液滴形状分析法根据液滴形状计算界面张力，再根据界面张力曲线斜率确定油藏储层条件下的最小混相压力；所述使用轴对称液滴形状分析法根据液滴形状计算界面张力的操作包括：在一定温度下、在不同的压力点上测量气体与原油之间的平衡界面张力，然后将界面张力数据进行线性外推来估算零界面张力的值。

15、相较于现有技术，本发明表面活性剂至少具有如下的有益效果：

16、本发明表面活性剂中的有机溶剂主要用于溶解橙皮烯，通过橙皮烯表面的丰富官能团(-oh)和较高的分子量(610g/mol)可以抽提原油中的极性组分和大分子基团到气相中(甲烷或者天然气)，从而增加气相和油相的组分相似性，最终降低原油的混相压力。

17、进一步的，本发明表面活性剂中的有机溶剂优选能够较好溶解橙皮烯的二甲亚砜，二甲亚砜的用量要确保橙皮烯完全溶解，橙皮烯和二甲亚砜的质量比2：1即可。

18、相较于现有技术，本发明表面活性剂的制备方法操作简单，仅需要将橙皮烯和有机溶剂混合搅拌，使得橙皮素完全溶解即可，便于在采油现场进行应用。

19、相较于现有技术，本发明使用所述表面活性剂降低天然气最小混相压力的方法，将表面活性剂注入到原油中即可，利用橙皮烯表面丰富官能团(-oh)和较高的分子量可以抽提原油中的极性组分和大分子基团到气相中(甲烷或者天然气)，从而增加气相和油相的组分相似性、有效降低天然气-原油体系的混相压力；此外，用橙皮烯来降低天然气-原油体系mmp时药剂用量小、mmp降低幅度大，尤其适用于co2资源匮乏的地区。同时，进行气油界面张力测试，根据测试结果调节表面活性剂的组分配比，降低原油与天然气的界面张力，最终降低天然气与原油体系的混相压力，实施效果突出。

技术特征：

1.一种表面活性剂，其特征在于：包括橙皮烯和有机溶剂，所述表面活性剂为将所述橙皮烯溶于所述有机溶剂形成的溶液；所述橙皮烯的结构式如下：

2.根据权利要求1所述的表面活性剂，其特征在于：所述有机溶剂为二甲亚砜。

3.根据权利要求2所述的表面活性剂，其特征在于：橙皮烯和二甲亚砜的质量比为2：1。

4.一种如权利要求1所述的表面活性剂的制备方法，其特征在于：将橙皮烯和有机溶剂混合搅拌，使得橙皮素完全溶解，形成溶液即得到所述表面活性剂。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：取二甲亚砜作为有机溶剂，将橙皮烯和二甲亚砜按照质量比为2：1进行混合搅拌，使得橙皮素完全溶解。

6.一种使用权利要求1至3中任一项所述的表面活性剂降低天然气最小混相压力的方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述降低天然气最小混相压力的方法，其特征在于：所述的气油界面张力测试结果为采用悬滴法估算出来的最小混相压力。

8.根据权利要求7所述降低天然气最小混相压力的方法，其特征在于，所述悬滴法的具体操作包括：使用轴对称液滴形状分析法根据液滴形状计算界面张力，再根据界面张力曲线斜率确定油藏储层条件下的最小混相压力；所述使用轴对称液滴形状分析法根据液滴形状计算界面张力的操作包括：在一定温度下、在不同的压力点上测量气体与原油之间的平衡界面张力，然后将界面张力数据进行线性外推来估算零界面张力的值。

技术总结
一种表面活性剂及其制备与降低天然气最小混相压力的方法，表面活性剂为将橙皮烯溶于有机溶剂形成的溶液，使用该表面活性剂降低天然气最小混相压力的方法，包括以下步骤：将所述的表面活性剂注入到原油中；进行气油界面张力测试；根据气油界面张力测试结果调节表面活性剂的组分配比，降低原油与天然气的界面张力，最终降低天然气与原油体系的混相压力。本发明表面活性剂中的有机溶剂主要用于溶解橙皮烯，通过橙皮烯表面的丰富官能团(‑OH)和较高的分子量(610g/mol)可以抽提原油中的极性组分和大分子基团到气相中(甲烷或者天然气)，从而增加气相和油相的组分相似性，最终降低原油的混相压力。

技术研发人员：昌伦杰,周代余,伍藏原,李杨,范坤,邵光强,旷曦域,吴琳,张亮,张超,王开宇,樊瑾
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12