氮气泡沫复合驱用稳泡剂及泡沫组合物与采油方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于油田开发领域中的稳油控水技术领域，具体地说是关于一种氮气泡沫 复合驱用稳泡剂及含其的泡沫组合物，以及一种采用该泡沫组合物进行氮气泡沫复合驱的 采油方法，和该稳泡剂及该泡沫组合物的应用，尤其适用于中深层边底水裂缝性油藏。
【背景技术】
[0002] 在油田开采过程中，边底水裂缝性油藏进入水驱开发中后期时，地下亏空严重，剩 余油多分布在低渗透层和孔隙的角隅中，剩余油高度分散，同时油藏非均质性强，边底水一 旦突破，使得油藏水淹恶化加重，高含水低效井多，注入水逐步形成水窜，使注入水波及体 积不均，进而使注水效果逐渐变差。最终造成局部低渗带的剩余油、井间构造高部位的剩余 油、层间差异导致低渗层中的剩余油以及水锥形成的剩余油得不到有效挖潜。
[0003] 针对上述存在的剩余油高度分散、常规水驱效率低等问题，应用氮气泡沫复合驱、 二氧化碳泡沫复合驱、空气泡沫复合驱均可改善裂缝性油藏开发效果。但二氧化碳的使用 受地域限制较大，需要有充足的二氧化碳气藏。压缩空气中由于含有大量的氧气，所以注入 的危险性比较大。使用氮气做气源，来源充足且不受地理环境限制，注入成本低。同时氮气 的弹性能大，更有利于补充地层能量。并且氮气是惰性气体，使用上也更为安全可靠。所 以氮气泡沫复合驱技术与其它泡沫复合驱技术相比，具有安全性高、注入成本低、经济效益 好、补充地层能量等优点。而目前氮气泡沫复合驱泡沫体系中常用的稳泡剂主要是聚合物， 该类稳泡剂适应的温度一般在70°C以内，对于中深层油藏而言，温度一般都在100°C以上， 聚合物类稳泡剂降解很严重，并且聚合物类稳泡剂泵入时的抗剪切性能差，严重影响泡沫 体系的稳定性。可见，在中深层边底水裂缝性油藏应用氮气泡沫复合驱时，保证泡沫体系的 耐温性和稳定性是本领域目前的重点研宄方向。
[0004] 由此，研发出一种氮气泡沫复合驱用稳泡剂，成为本领域亟待解决的问题之一。
【发明内容】
[0005] 为解决上述技术问题，本发明的目的之一在于提供一种氮气泡沫复合驱用稳泡 剂。该稳泡剂能够解决中深层边底水裂缝性油藏应用氮气泡沫复合驱时，泡沫体系耐温能 力差和泡沫不稳定等难题。
[0006] 本发明的另一目的在于提供一种含有上述氮气泡沫复合驱用稳泡剂的泡沫组合 物及其制备方法。
[0007] 本发明的目的还在于提供一种采用上述泡沫组合物进行氮气泡沫复合驱的采油 方法。
[0008] 本发明的目的还在于提供上述的氮气泡沫复合驱用稳泡剂和/或上述的含有所 述氮气泡沫复合驱用稳泡剂的泡沫组合物的应用。
[0009] 为达到上述目的，本发明首先提供了一种氮气泡沫复合驱用稳泡剂，其原料组成 包括：聚阴离子纤维素、琼脂粉、β-环状糊精、三聚磷酸钠和三乙醇胺，其中，所述聚阴离 子纤维素、琼脂粉、β-环状糊精、三聚磷酸钠和三乙醇胺的质量比为（50-65) :(5-10): (2-5) ： (3-6) ： (1-5)〇
[0010] 在本发明中，上述的氮气泡沫复合驱用稳泡剂可以通过本领域的常规方法制备得 到，例如将聚阴离子纤维素、琼脂粉、β -环状糊精、三聚磷酸钠和三乙醇胺按照所述质量比 混合而制备得到。并且，所述的聚阴离子纤维素、琼脂粉、β -环状糊精、三聚磷酸钠和三乙 醇胺均可以为本领域常规的商购产品。
[0011] 本发明提供的上述的氮气泡沫复合驱用稳泡剂具有耐高温、稳定性好等特点，可 以应用于本领域各种常规的氮气泡沫复合驱中，尤其适用于针对中深层边底水裂缝性油藏 的氮气泡沫复合驱。
[0012] 另一方面，本发明还提供了一种含有上述氮气泡沫复合驱用稳泡剂的泡沫组合 物，以所述泡沫组合物的总质量计，其原料组成包括：α -烯烃磺酸钠0. 2-0. 5%、十二烷基 硫酸钠〇. 1-0. 3%、所述的氮气泡沫复合驱用稳泡剂0. 01-0. 12%以及水余量。
[0013] 根据本发明的【具体实施方式】，优选地，上述的泡沫组合物的pH值为6-9。
[0014] 本发明还提供了一种上述的含有氮气泡沫复合驱用稳泡剂的泡沫组合物的制备 方法，其包括以下步骤：将上述的各原料按照比例（α -烯烃磺酸钠0. 2-0. 5wt %、十二烷 基硫酸钠〇. 1-0. 3wt %、氮气泡沫复合驱用稳泡剂0.01-0. 12wt %以及水余量）混合，在 60-90°C下搅拌20-35分钟，混合均匀后，冷却，得到所述的泡沫组合物。
[0015] 在上述的泡沫组合物的制备方法中，在制备得到所述的泡沫组合物后，可以测试 其pH值，若不在6-9的范围内，可以采用常规的pH值调节剂对其pH值进行调节。
[0016] 此外，本发明还提供了一种采用上述泡沫组合物进行氮气泡沫复合驱的采油方 法，该方法包括以下步骤：将所述的泡沫组合物与氮气同步和/或交替注入到目标油层中。
[0017] 在上述的采油方法中，同步注入可以分为：将泡沫组合物与氮气先混合后再注入； 或者将泡沫组合物与氮气一起注入，在注入过程中混合。
[0018] 在上述的采油方法中，优选地，所述泡沫组合物与地下氮气的体积比为1 : (2-3)。
[0019] 在上述的采油方法中，优选地，注入的压力为25MPa以内。
[0020] 根据本发明的【具体实施方式】，优选地，上述采油方法还包括以下步骤：将封窜剂注 入到目标油层中。所述封窜剂可以与泡沫组合物和/或氮气一起注入，也可以单独注入。一 般而言，封窜剂的注入时机可以根据井况定，井气窜严重时，则可以先注入封窜剂。该封窜 剂可以采用本领域常规采用的封窜剂，例如凝胶类封窜剂，水泥类封窜剂，颗粒类封窜剂和 复合型封窜剂等中一种或几种的组合，其注入量可以由本领域技术人员进行常规的调节。
[0021] 本发明的上述氮气泡沫复合驱采油方法尤其适用于中深层边底水裂缝性油藏，能 够有效驱替剩余油。
[0022] 另外，本发明还提供了上述的氮气泡沫复合驱用稳泡剂和/或上述的含有所述氮 气泡沫复合驱用稳泡剂的泡沫组合物在中深层边底水裂缝性油藏氮气泡沫复合驱采油中 的应用。
[0023] 综上所述，本发明提供的氮气泡沫复合驱用稳泡剂具有耐高温、稳定性好等特点， 同时该稳泡剂制备方法简便、施工工艺简单。该稳泡剂能够解决中深层边底水裂缝性油藏 应用氮气泡沫复合驱时，泡沫体系耐温能力差和泡沫不稳定等难题，最终解决边底水裂缝 性油藏进入水驱开发中后期水驱效率低等问题，对剩余油有效挖潜起到重要作用。
【附图说明】
[0024] 图1为实施例3中的发泡体积和泡沫半析水期随稳泡剂浓度变化曲线。
[0025] 图2为实施例6中的发泡体积和泡沫半析水期随稳泡剂浓度变化曲线。
[0026] 图3为实施例9中的发泡体积和泡沫半析水期随稳泡剂浓度变化曲线。
【具体实施方式】
[0027] 为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技 术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
[0028] 实施例1
[0029] 用高速搅拌的方法测定常温下稳泡剂的稳泡性能。
[0030] 按照发泡剂（由质量浓度为0. 3%的α -烯烃磺酸钠和质量浓度为〇. 2%的十二 烷基硫酸钠组成）质量浓度为0.5%，稳泡剂（由聚阴离子纤维素、琼脂粉、β-环状糊精、 三聚磷酸钠和三乙醇胺按照质量比为55:7:3:3:2组成）质量浓度为0. 07 %，配制成泡沫组 合物（为一水溶液）lOOOmL，pH值为6-9,配制方法为：将各原料按比例混合，在65°C下搅拌 20-35分钟，混合均匀后，冷却，得到所述的泡沫组合物。
[0031] 取上述溶液200mL于自动混调器中，高速（3000rad/min)搅拌60s后，将泡沫倒入 1000 mL量筒中读取泡沫体积即为发泡体积。同时在将泡沫倒入1000 mL量筒后立即开始计 时，记录泡沫析出IOOmL水的时间，即为泡沫半析水期。本实施例在常温下使用不同的稳泡 剂（发泡剂及其浓度不变），观察发泡体积和泡沫半析水期的变化情况。实验结果见表1。
[0032] 表1常温下各种稳泡剂对泡沫组合物性能的影响
[0033]
[0034] 由表1的发泡体积、泡沫半析水期的实验结果可以看出，添加本实施例的复配稳 泡剂后，发泡剂稳定性能较好，这表明，本发明的氮气泡沫复合驱用稳泡剂具有较高的稳泡 性能。
[0035] 实施例2
[0036] 用高速搅拌的方法测定耐温后的稳泡剂的稳泡性能。
[0037] 取实施例1中的泡沫组合物300mL放入高温高压反应釜或耐高温钢瓶中，密封后 放在高温恒温器中，在120°C下恒温24h后取出，自然冷却至室温后打开釜体或耐高温钢瓶 取出试样溶液备用，用量筒取上述试样溶液200mL于自动混调器中，高速（3000rad/min)搅 拌60s后，将泡沫倒入1000 mL量筒中读取泡沫体积，即为耐温后的发泡体积。同时在将泡 沫倒入1000 mL量筒后立即开始计时，记录泡沫析出IOOmL水的时间，即为耐温后的泡沫半 析水期。本实施例在高温下使用不同的稳泡剂（发泡剂及其浓度不变），观察发泡体积和泡 沫半析水期的变化情况。实验结果见表2。
[0038] 表2耐温后各种稳泡剂对泡沫组合物性能的影响
[0039]
[0040] 由表2的发泡体积、泡沫半析水期的实验结果可以看出，添加本实施例的复配稳 泡剂并经过高温加热后，发泡剂发泡体积变化不是很大，泡沫半析水期还有所延长，这表 明，本发明的氮气泡沫复合驱用稳泡剂耐高温、稳定性好。
[0041] 实施例3
[0042] 稳泡剂的浓度对比。
[0043] 采用由聚阴离子纤维素、琼脂粉、环状糊精、三聚磷酸钠和三乙醇胺按照质量 比为55:7:3:3:2组成的稳泡剂，对含有不同浓度稳泡剂的泡沫组合物进行发泡体积和泡 沫半析水期的测试，测试在常温下进行，测试方法与实施例1中的相同。其中，以泡沫组合 物的总质量计，稳泡剂的质量浓度范围为〇. 01% -〇. 12%，发泡剂（由质量浓度为0. 3%的 α -烯烃磺酸钠和质量浓度为0. 2%的十二烷基硫酸钠组成）质量浓度为0. 5%，泡沫组合 物的pH值为6-9,泡沫组合物的配制方法与实施例1中的相同。实验结果见表3。
[0044] 表3稳泡剂浓度对泡沫组合物性能的影响
[0045]
[0046]
[0047] 表3的实验结果表明：在同一发泡剂浓度下，发泡体积随稳泡剂浓度的增加而降 低，泡沫半析水期随浓度的增加而延长；稳泡剂浓度为0. 07wt %时，发泡剂的发泡能力和 稳定性能最好，发泡体积和泡沫半析水期随稳泡剂浓度变化曲线见图1。
[0048] 实施例4
[0049] 用高速搅拌的方法测定常温下稳泡剂的稳泡性能。
[0050] 按照发泡剂（由质量浓度为0. 2%的α -烯烃磺酸钠和质量浓度为〇. 3%的十二 烷基硫酸钠组成）质量浓度为0.5%，稳泡剂（由聚阴离子纤维素、琼脂粉、β