一种智能油水选择性调驱剂及其制备方法与流程

本发明涉及提高原油采收率技术中的油田化学，尤其涉及一种智能油水选择性调驱剂及其制备方法。

背景技术：

1、油田注水开发后期水窜问题突出，注入水无效循环，原油开采经济效益差。调驱作业是治理水窜问题的有效途径，常用调驱剂以聚合物凝胶、聚合物微球、预交联体膨颗粒为主，上述调驱剂可通过交联反应、吸水膨胀等方式实现对地层水窜高渗带的封堵，从而改善水窜问题，提高原油采收率。调驱作业要求调驱剂具有选择封堵能力，封堵高渗含水层而不封堵低渗含油层，防止对低渗层造成储层伤害。尽管聚合物凝胶、聚合物微球、预交联体膨颗粒等调驱剂具有遇水膨胀、遇油收缩的特性，调驱剂的堵油率均大于35％，调驱剂的选择封堵能力仍难以满足现场作业需求，会对近井地带的低渗储层产生封堵作用造成储层损害。

2、为提高调驱剂选择封堵性能，通常在调驱剂组成中加入油溶性固体颗粒。中国专利cn201710652455.5公开了一种具有选择性堵水功能的聚合物调驱剂，该聚合物由丙烯酰胺、磺酸单体、油溶性树脂乳液聚合而成，具有优异的选择性堵水而不堵油的效果，且具有较高的耐冲刷倍数；中国专利cn201510520553.4公开了一种利用油渣或含油污泥制成的选择性堵剂及其制备方法，以重量百分比计，制备所述选择性堵水剂的原料包括以下组分：油渣或含油污泥20％-40％、沥青5％-20％、两性离子表面活性剂0.2％-1％、超分散剂0.5％-2％、固相颗粒1％-10％和余量的水，该堵剂选择性堵水能力强，对油层无伤害，不污染地层，适应油藏类型广；中国专利cn201410038176.6一种乳化沥青选择性堵水剂及其制备方法，以重量百分比计，该堵水剂具有以下成分组成：苯甲酸3-6％，失水山梨醇单油酸酯0.5-2.0％、异丙醇6-10％，沥青10-40％，牛脂丙烯二胺0.1-1.0％，聚丙烯酰胺0.1-0.3％，余量为水，该发明具有较好的选择性堵水作用。

3、上述专利中均采用油溶性固体颗粒加入到调驱剂中，尽管油溶性固体颗粒可以一定程度上提高调驱剂选择性封堵性能，但地层中油水分布复杂，油溶性固体颗粒无法根据地层不同部位的油水分布自发调控封堵性能实现选择性封堵。因此，开发新型选择性调驱剂是高含水老油田提高采收率现阶段亟待解决的关键问题之一。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种智能油水选择性调驱剂及其制备方法，该调驱剂能够根据地层不同部位含水率自发调节自身封堵性能，封堵高渗含水带的同时不伤害低渗含油带。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

2、一方面，本发明提供了一种智能油水选择性调驱剂，所述调驱剂的组分及质量百分含量为：

3、主剂0.3％～1.0％、触发调节剂0.1％-0.5％和促进剂0～5.0％，其余为水；

4、其中，所述主剂为水分散型表面活性剂分子，所述触发调节剂为水溶性表面活性剂分子，所述促进剂为油。

5、进一步地，所述水分散型表面活性剂分子具有如下结构：

6、

7、其中，r1与r2均为长度12～18的烷基脂肪链。

8、进一步地，所述水溶性表面活性剂分子为α-烯烃磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚和吐温中的一种或多种。

9、进一步地，所述油为柴油、煤油和轻质原油中的一种或多种。

10、一方面，本发明还提供了一种智能油水选择性调驱剂的制备方法，所述制备方法包括：

11、将触发调节剂加入水中，完全溶解后加入主剂均匀分散，随后加入促进剂，均匀分散后得到所述智能油水选择性调驱剂。

12、进一步地，所述主剂的合成方法如下：

13、s1：将脂肪基羟乙基咪唑啉溶于二氯甲烷，加入三乙胺，随后冰浴滴加对甲苯磺酰氯，滴加完成后室温反应24h，水洗至中性，油水分层提取有机相，40℃旋蒸后得到水分散型表面活性剂中间产物一；

14、s2：将所述水分散型表面活性剂中间产物一溶解于过量氨水中，随后室温搅拌48h，油水分层提取有机相，40℃旋蒸后得到水分散型表面活性剂中间产物二；

15、s3：将所述水分散型表面活性剂中间产物二溶于二氯甲烷，加入三乙胺，随后冰浴滴加溴代烷烃，滴加完成后升温至50℃反应24h，水洗至中性，油水分层提取有机相，40℃旋蒸后得到主剂。

16、进一步地，所述脂肪基羟乙基咪唑啉、三乙胺与对甲苯磺酰氯摩尔比为1:3:1.5。

17、进一步地，所述水分散型表面活性剂中间产物二、三乙胺与溴代烷烃摩尔比为1:3:1.1。

18、进一步地，所述脂肪基羟乙基咪唑啉为十二烷基羟乙基咪唑啉、十四烷基羟乙基咪唑啉、十六烷基羟乙基咪唑啉或十八烷基羟乙基咪唑啉中的一种。

19、进一步地，所述溴代烷烃为溴代十二烷、溴代十四烷、溴代十六烷或溴代十八烷中的一种。

20、本发明的技术效果和优点：

21、该调驱剂能够在地层运移过程中根据地层不同部位含水率自发调节自身粘度，在高渗层高含水率条件下表现出高粘度，在低渗层低含水率条件下表现出低粘度，从而封堵高渗含水带的同时不伤害低渗含油带，实现对地层的智能选择性封堵。

22、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种智能油水选择性调驱剂，其特征在于，所述调驱剂的组分及质量百分含量为：

2.根据权利要求1所述的一种智能油水选择性调驱剂，其特征在于，所述水分散型表面活性剂分子具有如下结构：

3.根据权利要求1所述的一种智能油水选择性调驱剂，其特征在于，所述水溶性表面活性剂分子为α-烯烃磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚和吐温中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种智能油水选择性调驱剂，其特征在于，所述油为柴油、煤油和轻质原油中的一种或多种。

5.一种智能油水选择性调驱剂的制备方法，用于制备权利要求1-4中任意一项所述的智能油水选择性调驱剂，其特征在于，所述制备方法包括：

6.根据权利要求5所述的一种智能油水选择性调驱剂的制备方法，其特征在于，所述主剂的合成方法如下：

7.根据权利要求6所述的一种智能油水选择性调驱剂的制备方法，其特征在于，所述脂肪基羟乙基咪唑啉、三乙胺与对甲苯磺酰氯摩尔比为1:3:1.5。

8.根据权利要求6所述的一种智能油水选择性调驱剂的制备方法，其特征在于，所述水分散型表面活性剂中间产物二、三乙胺与溴代烷烃摩尔比为1:3:1.1。

9.根据权利要求6所述的一种智能油水选择性调驱剂的制备方法，其特征在于，所述脂肪基羟乙基咪唑啉为十二烷基羟乙基咪唑啉、十四烷基羟乙基咪唑啉、十六烷基羟乙基咪唑啉或十八烷基羟乙基咪唑啉中的一种。

10.根据权利要求6所述的一种智能油水选择性调驱剂的制备方法，其特征在于，所述溴代烷烃为溴代十二烷、溴代十四烷、溴代十六烷或溴代十八烷中的一种。

技术总结
本发明公开了一种智能油水选择性调驱剂及其制备方法，涉及提高原油采收率技术中的油田化学技术领域，所述调驱剂的组分及质量百分含量为：主剂0.3％～1.0％、触发调节剂0.1％‑0.5％和促进剂0～5.0％，其余为水；其中，所述主剂为水分散型表面活性剂分子，所述触发调节剂为水溶性表面活性剂分子，所述促进剂为油。所述制备方法包括：将触发调节剂加入水中，完全溶解后加入主剂均匀分散，随后加入促进剂，均匀分散后得到所述智能油水选择性调驱剂。该调驱剂能够在地层运移过程中根据地层不同部位含水率自发调节自身粘度，在高渗层高含水率条件下表现出高粘度，在低渗层低含水率条件下表现出低粘度，从而封堵高渗含水带的同时不伤害低渗含油带，实现对地层的智能选择性封堵。

技术研发人员：耿向飞,杨洋,刘卫东,丁彬,管保山,张浩,杨波,姜珂
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：2024/3/12