三次采油提高采收率用组合物及其制备方法与用途
【专利摘要】本发明涉及一种三次采油提高采收率用组合物及其制备方法，主要解决现有技术中含聚合物的驱油剂存在耐温抗盐性能差、驱油效率低的问题。本发明通过采用三次采油用的驱油组合物，以重量百分比计，包括以下组分：(1)0.01～5.0％的耐温抗盐共聚物NWKY-PAN；(2)0.01～5.0％的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐表面活性剂；(3)90.0～99.98％的注入水；本发明的技术方案，较好地解决了该问题，可用于油田的三次采油生产中提高采收率。
【专利说明】三次采油提高采收率用组合物及其制备方法与用途
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种三次采油提高采收率用组合物及其制备方法与用途。
【背景技术】
[0002]随着世界经济的发展，石油的社会需求量不断增加，而石油储量不断减少。石油作为不可再生的资源正变得越来越宝贵。面临的问题有一，供需矛盾突出，石油需求量越大越大，新油田越来越少；二，枯竭油藏中还剩留有大量原油。一次采油(POR)可采出10~25%地下原油，二次采油(SOR)可采出15~25%地下原油，即一次采油和二次采油只采出25~50%地下原油。为了保证石油长期稳定供应、满足人类的需求，必须研究和发展提高石油采收率技术，三次采油(EOR)通过强化采油措施，可使原油采收率再提高6~20%，甚至更多。
[0003]国内各大油田经过一次、二次采油，原油含水率不断增加，部分大油田先后进入三次采油阶段。聚合物驱是三次采油的主要技术方法，驱油机理清楚，工艺相对简单，技术日趋成熟，是一项有效的提高采收率技术措施。聚合物的驱油机理主要是利用水溶性聚丙烯酰胺分子链的粘度，改善驱替液的流度比，提高驱替效率和波及体积，从而达到提高采收率的目的。
[0004]由于三次采油周期长，深层油井温度高，因此，三次采油用聚合物必须有良好的增粘、耐温、抗盐性，性能稳定。而目前所使用的部分水解聚丙烯酰胺在高温高盐条件下，极易水解，从而造成羧基含量增加，聚合物分子链卷曲，增粘效果急剧降低，另外油藏中的高价金属离子(如Ca2+、Mg2+)易使部分水解聚丙烯酰胺发生沉淀，从而更进一步降低了部分水解聚丙烯酰胺的增粘效果，因而 很难满足深部二、三类油藏高温高矿化度的需求。近年来，国内外三次采油用耐温抗盐聚合物的研究可分为两大方向，即超高分子量部分水解聚丙烯酰胺和聚丙烯酰胺的化学改性。聚丙烯酰胺的化学改性大多通过引入其他单体共聚的方式来进行。
[0005]专利CN 1814637A公开了一种耐温抗盐聚丙烯酰胺的制备方法，引入三种耐温耐盐单体与丙烯酰胺共聚，合成了丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/甲基丙烯酸/ 二甲基二烯丙基氯化铵四元共聚物、丙烯酰胺/2-丙烯酰胺及-2-甲基丙磺酸/衣康酸/丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵四元共聚物等耐温耐盐共聚物，这些聚合物确实提高了的产品的耐温耐盐性能，但是只能满足矿化度低于10000mg/L、温度低于65°C的条件下，不能满足更高温度和矿化度条件下的应用需求。
[0006]专利CN 1876751A公开了一种辫状梳形抗盐聚合物增稠剂，这种增稠剂耐温耐盐性能比梳形耐温耐盐共聚物增稠剂要好，而且分子量较低，在大庆清水(总矿化度1000mg/L，其中钙镁离子15mg/L)、大庆污水(总矿化度4000mg/L，其中钙镁离子60mg/L)、大港污水(总矿化度5024mg/L，其中钙镁离子60mg/L)中的增粘效果优于普通聚丙烯酰胺产品和梳形抗盐聚合物工业品，可以适应大庆二类油藏三次采油的要求，但仍然无法满足10000mg/L、Ca2++Mg2+为200mg/L以上矿化度油藏中三次采油的要求。
[0007]而近年来，有关超高分子量阴离子型聚丙烯酰胺的研究主要集中在引发体系、聚合方法及水解方法的改进等。如 CN1865299、CN 1498908A、CN1746198、CN101157736A 和CN1240799等都是研究了聚合工艺、引发工艺及水解工艺等，虽然通过各种途径在提高阴离子型聚丙烯酰胺的分子量或溶解速度方面有了较大改进，但在耐温抗盐性能方面较少关注，有些工艺或方法较为复杂，工业生产或在三次采油实际应用上会受到一些限制。
[0008]目前三次采油中，针对一类油藏(温度<70°C，矿化度<lX104mg/L)的聚合物容易制备，而满足二类油藏(温度70~80°C，矿化度I~3 X IO4)和三类油藏(温度>80°C，矿化度>3X IO4)要求的聚合物则很少，不是价格太高就是性能不稳定。所以，针对那些高温高盐的苛刻油藏，我们理应寻求一种具有较好水解稳定性，且在盐水中具有较高溶液表观粘度的聚合物。本发明所述的正是适合于高温高盐的聚合物及其制备方法、二元复合及其在三次采油中的应用。
【发明内容】
[0009]本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中含聚合物的驱油剂中的聚合物在高温高盐条件下易水解，不能满足三次采油要求、驱油效率低的问题，提供一种三次采油提高采收率用组合物，该方法将含耐温抗盐共聚物NWKY- PAN的组合物用于驱油过程中，具有水解稳定性好，在高温高盐条件下驱油效率高的特点。
[0010]本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的驱油用组合物的制备方法。
[0011 ] 本发明所要解决的技术问题之三是提供一种与解决技术问题之一相对应的驱油用组合物的用途。
[0012]
为了解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下:一种三次采油提高采收率用组合物，以组合物重量百分比计，包括以下组分:
(1)0.01~5.0 %的耐温抗盐共聚物NWKY-PAN ；
(2)0.01~5.0%的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐表面活性剂；
(3)90.0 ~99.98%的水；
其中(I)组分耐温抗盐共聚物NWKY-PAN的分子通式为:
【权利要求】
1.一种三次采油提高采收率用组合物，以组合物重量百分比计，包括以下组分: (1)0.01~5.0 %的耐温抗盐共聚物NWKY-PAN ； (2)0.01~5.0%的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐表面活性剂； (3)90.0 ~99.98%的水； 其中(I)组分耐温抗盐共聚物NWKY-PAN的分子通式为:
2.根据权利要求1所述的三次采油提高采收率用组合物，其特征在于水选自油田注入水；所述的注入水的总矿化度为10000~38000mg/L，钙镁离子总浓度为200~1800mg/L。
3.根据权利要求1所述的三次采油提高采收率用组合物，其特征在于所述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐型阴-非表面活性剂，分子通式为RO(Ol2CH2O)nCH2COOM ;式中:R为Cltl~C2tl的烷基，η为乙氧基团EO的加合数，M为选自钾、钠或锂中的任意一种金属离子。
4.根据权利要求3所述的三次采油提高采收率用组合物，其特征在于所述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐中R为C12~C18的烷基；η选自2~8中的任意整数；金属离子M选自钾或钠。
5.根据权利要求2所述的三次采油提高采收率用组合物，其特征在于所述的注入水的总矿化度为20000~30000mg/L，钙镁离子总浓度为400~1000mg/L。
6.根据权利要求3所述的三次采油提高采收率用组合物，其特征在于所述的表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐型阴-非表面活性剂，分子通式为RO(CH2CH2O)nCH2COOM ;式中:R为C12~C18的烷基，η为乙氧基团EO的加合数，M为选自钾离子或钠离子。
7.根据权利要求4所述的三次采油提高采收率用组合物，其特征在于所述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐中R为C14~C16的烷基；η选自3~7中的任意整数；金属离子M选自钠离子。
8.权利要求1所述的三次采油提高采收率用组合物的制备方法，包括以下步骤: a)将耐温抗盐共聚物NWKY-PAN、第二单体配成总质量浓度为5~45wt%的水溶液I，其中第一单体为丙烯酰胺，第二单体为内酰胺类物质； b)向溶液I中通氮气脱氧，加入占总单体质量0.00广3%的复合引发体系，得到溶液II;其中复合引发体系以重量百分比计，包括以下组分:㈧15~85%的氧化剂；(B)5~75%的还原剂；(C) 10~80%的叔胺类功能性单体；其中氧化剂选自过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的至少一种，还原剂选自亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、雕白粉中的至少一种，叔胺类功能性单体为甲基丙烯酸N，N- 二甲氨基乙酯或β - 二甲氨基丙腈； c)向溶液II中通氮气脱氧，于5~20°C下，引发反应15~180分钟，再升温到30-80°C，继续恒温反应2~16小时，得到的胶体状产物I ; d)向胶体状产物I中加入质量浓度为1~30%的碱液，升温至50-100°C，水解0.5-6小时，得到胶体状产物II ； e)将胶体状产物II干燥、粉碎、过筛后，制得粉末状耐温耐盐共聚物NWKY-PAN； f)将耐温耐盐共聚物NWKY-PAN、上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐及注入水均匀混合，搅拌1~3小时，得到所需的组合物；以组合物重量百分比计，耐温耐盐共聚物NWKY-PAN、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐 及注入水的配比为0.01~3.0%: 0.01~5.0%: 92.0~99.98%。
9.权利要求1-7中所述的任意一种三次采油提高采收率组合物用于油田三次采油生产中提高采收率。
【文档编号】C09K8/588GK103897682SQ201210575777
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月27日 优先权日:2012年12月27日
【发明者】陈安猛, 沈之芹, 李应成, 宋晓芳 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院