一种用于油田的多功能聚氨酸增注剂的制作方法

本发明涉及油田开采
技术领域：
，特别涉及一种用于油田减阻降压聚氨酸增注剂。
背景技术：
：油田在开发中，为了保持地层能量，必须注水。但由于注入的水质处理不到位或者油田直接采用污水回注，在注入地层时携带有无机、有机质颗粒，水质变异产生的微生物团粒以及注入水中的离子与地层水接触后不配伍，受环境、温度、压力等变化的影响，可能产生结晶物、沉积物、细菌附着物、粘土膨胀等堵塞渗透孔道，增加注入水的流通阻力。一般来说，注水井地层近井地带，随注水时间的延续，注入水的渗流孔道相比原先的孔道会不断的缩小。加之，注入水质不良，会使这种缩小的程度加剧，这势必导致注水压力不断上升，注水能力不断下降，甚至注不进去，这将严重影响油层能量的保持。为了解决以上问题，常规的做法是将达不到配注要求或无法注入水的注水井进行酸化、压裂措施，从而疏通堵塞渗流孔道。但这些措施费用很高，一般少则十几万元，高的达几十万元甚至上百万元；而且经常规措施处理后的注水井，有效期一般维持3～6个月或一年以上的时间，就得重新采取措施，这样周而复始的采取措施，严重的加大了油田的采出成本。为了解决此类问题，对于日常注水井的维护，一般油田大多采用投加阻垢剂和杀菌剂处理注入水质，而投加的阻垢剂和杀菌剂之间配伍性可能造成新的沉积物的形成。而且单一的磷酸盐类阻垢剂，可能是地层细菌的营养物，促使细菌的快速繁殖。这些都会导致日常维护达不到预期的效果，往往事倍功半，甚至失败。对此，现在很多专家都在研究油田注水增注剂：如专利公开号为CN102965091A，能够防止粘土膨胀和降低油水界面张力，防止碳酸钙、硫酸钡和氢氧化铁等沉淀的生成。如专利公开号为CN103146371A是一种可改变岩石润湿性来实现减阻增注。但这些专利有一个共同致命的弱点：只是能够预防堵塞减阻增注，但不能有效清除已经形成的堵塞，另一面对细菌滋生物没有足够的剥离、杀灭作用。因此，研究出一种功能全面、性能更优异的增注剂有着重大的意义。技术实现要素：本发明的目的是：提高油田注水效果，节能降耗，提供一种性能比较全面的减阻降压增注剂。该剂不仅有效防止粘土膨胀、降低油水界面张力、防止钙、钡、铁等离子结垢，而且还具有杀菌、除垢、除稠油、防腐、解堵等修复功能。适应于常规注水井降压增注，也适应污水回注、稠油冷伤害、垢物沉积井的解堵增注。本发明为了达到上述目的，可通过应用、配制的一种聚氨酸增注剂的技术方案来实现。一、聚氨酸增注剂制造配方：1、聚氨基酸8～30％。2、表面活性剂1～3％。3、有机羧酸0.5～20％。4、醇基醚0.5～5％。5、水55～75％。二、聚氨酸增注剂的制备方法先将聚氨基酸加入适量的水中搅拌溶解，再加入表面活性剂，为了加速溶解可加热至45℃，混合均匀；再加入有机羧酸、醇基醚，最后补充剩余水量，搅拌混合均匀。三、聚氨酸增注剂的使用方法1、对于严重欠注井或注不进的注水井解堵：将配制好的聚氨酸增注剂按33～100％浓度、5～30m3的量，经注水井挤入地层。2、对于高压能注水井或微欠注井，按0.5％～2.5％的浓度投加于注水井中。3、对于注水井日常维护：按30～200mg/L投加于注水井中。本发明的有益效果：适用于砂岩、碳酸盐岩各类油藏，包括低渗、超低渗油藏的注水增注。尤其对地层结垢、水敏膨胀、细菌粘塞、固相沉积等有着清除、溶蚀、细化、分散功能。从而有效的疏通渗流孔道，实现油田注水井降压增注。附图说明图1聚氨酸增注剂用于油田降低油水界面张力曲线。图2聚氨酸增注剂用于油田粘土防膨率曲线。图3聚氨酸增注剂用于油田注入水Ca垢阻垢率曲线。图4聚氨酸增注剂用于油田注入水Ba垢阻垢率曲线。图5聚氨酸增注剂铁离子稳定曲线。图6聚氨酸增注剂用于油田注入水杀灭细菌、腐生菌、铁细菌曲线。图7聚氨酸增注剂洗油能力曲线。图8聚氨酸增注剂缓蚀率曲线。图9聚氨酸增注剂降压能力曲线。具体实施方式为了使本发明清楚明白，结合实例，对本发明进一步说明。此处举例说明应用，是仅以解释本发明，并不用于限定发明。实施例1：用于注水投加聚氨酸增注剂降低油水界面张力聚氨酸增注剂的配制：加入15g聚氨基酸于50g水中，再加表面活性剂2.5g，加热至45℃混匀，再加入有机羧酸12g，醇基醚3g，补充水至100g后搅拌均匀，即为本例中配制成待使用的聚氨酸增注剂。采用TX-500C型旋转界面张力仪测定上述聚氨酸增注剂在投加浓度分别为400mg/L、500mg/L、600mg/L、800mg/L、1000mg/L的注入水油水界面张力，实验用原油(50℃，密度0.8225t/m3，粘度3.2mPa.s)。测定结果如图1所示，该配方的聚氨酸具有较好的界面活性，在投加浓度大于600mg/L后，该聚氨酸能够把油水界面张力降至24mN/m以下。表1配制的注入水的离子组成离子Ca2+Mg2+K′+Na′ClSO42HCO3浓度(mg/L)380012048157100106385实施例2：用于油田注水投加聚氨酸增注剂的防膨能力的评价：称取0.5g膨润土粉，精确至0.01g，装入10ml离心管中，加入10ml质量分数分别为0.1％、0.3％、0.5％、1.0％的实施例1中的聚氨酸增注剂，充分摇匀溶解，在28～30℃下存放2h，装入离心机内，在转速1500r/min下离心分离15min，读出膨润土膨胀后的体积V1，用10ml水和煤油取代聚氨酸增注剂重复以上步骤，测定膨润土膨胀后的体积V2、V3，防膨率按下式计算：式中：μ-投加聚氨酸增注剂后的防膨率，％。V1-膨润土在投加聚氨酸增注剂中注水的膨胀体积，ml。V2-膨润土在注水中的膨胀体积，ml。V3-膨润土在煤油中的膨胀体积，ml。实验结果如图2所示，以40.0mg/L的量投加聚氨酸增注剂注水时的防膨率为65.1％，随着投加聚氨酸增注剂中注水溶液浓度的增大，防膨率升高，当投加聚氨酸增注剂浓度增大到70.0mg/L时，防膨率达到80％左右，说明该投加聚氨酸增注剂于注入水具有较好的防膨能力，能够有效抑制粘土膨胀。实施例3：用于油田注水投加聚氨酸增注剂对钙离子的阻垢率。按照实施例1中的聚氨酸增注剂按不同的浓度投加在表1所示的注入水中溶液。加热至50℃，待反应16h后，测定溶液中Ca2+的含量，计算出用于油田的注入水中对Ca2+的阻垢率。实验结果如图3所示，该聚氨酸增注剂在投加浓度为30.0mg/L时对Ca2+具有很好的阻垢能力，浓度为50.0mg/L时，对Ca2+的阻垢率达到99％左右。实施例4：用于油田注水中投加聚氨酸增注剂对钡离子的阻垢率。按照实施例1配制聚氨酸增注剂投加不同浓度于含Ba2+2800mg/L、SO42-2060mg/L的注入水中，放置于50℃环境下24h，待反应完全后，测定溶液中Ba2+的含量，计算出用于油田的聚氨酸增注剂对Ba2+的阻垢率。实验结果如图4所示，聚氨酸增注剂投加浓度为40mg/L时对Ba2+具有较好的阻垢能力，随着聚氨酸增注剂浓度增大，阻垢率升高，当浓度达到50mg/L以上时，对Ba2+的阻垢率在90％以上。实施例5：用于油田的注入水投加聚氨酸增注剂的铁离子稳定率。按照实施例1配制聚氨酸增注剂以不同浓度投加于注入水溶液中。在注入水中使之含Fe3+5000mg/L，用碳酸钠调整pH值为5～6，待反应完全后，测定溶液中Fe3+的含量，计算出用于油田的聚氨酸增注剂对Fe3+的稳定率。实验结果如图5所示，该聚氨酸增注剂投加浓度为30mg/L时对Fe3+具有较好的稳定能力，随着聚氨酸增注剂浓度增大，稳定率升高，当浓度达到50mg/L以上时，铁离子稳定率在90％以上。实施例6：用于油田注水投加聚氨酸增注剂对细菌、腐生菌、铁细菌的杀菌率。实验结果如图6所示。取油田含菌注入水，分别做原水空白和投加聚氨酸增注剂30mg/L、50mg/L、80mg/L、100mg/L、150mg/L、200mg/L，在25℃±2℃条件下放置4h后，将各水样与空白样注入到测试瓶中，并在35℃恒温箱中进行培养，培养7d。杀菌率计算：式中：Y-投加聚氨酸增注剂的杀菌率，％。B0-投加聚氨酸增注剂前水样中细菌含量，个/mL。B-投加聚氨酸增注剂后水样中细菌含量，个/mL。实施例7：用于油田注水井投加聚氨酸增注剂清除稠油垢。稠油油田注入水与地层条件的稠油的温差作用，使得沥青质、胶质类高粘成分与杂质成分一起交结、沉积在地层渗流孔喉，将会对地层注水造成很大的阻力，甚至堵死地层注不进水，严重危害地层能量的平衡与保持。我们通过使用聚氨酸增注剂可以成功清除稠油垢。实验是用100g石英砂加5mL油田现场稠油老化4h后，加不同浓度实例1中的聚氨酸增注剂，测定洗油效率。实验结果如图7所示。计算清洗率：式中：X-聚氨酸增注剂清洗率，％。V1-加入聚氨酸增注剂洗出油量，mL。V0-加入稠油量，5mL。实施例8：用于油田投加聚氨酸增注剂对注入水设施的缓蚀作用。油田注水主要来源于油田采出液分离出来的伴生水，而油田采出水成分复杂，矿化度高，细菌、微生物含量大，且溶解有CO2、H2S、O2等腐蚀性气体，极易对水处理设备、注水井套管和注水泵及输水管线造成腐蚀，甚至造成输水管线的穿孔，导致油田污水的泄露。为了减少损失，油田通常要投加缓蚀剂来降低它的腐蚀。而我们通过投加聚氨酸增注剂就可以解决油田注水的腐蚀问题。本例通过模拟油田注水系统采用高压釜装置挂片失重法，在高温高压环境下测定投加实施例1聚氨酸增注剂的缓蚀效率。实验结果如图8所示。按下式计算均匀缓蚀率η1：式中：η1-均匀缓蚀率，％。Δm0-空白试验中试片的质量损失，单位为克(g)。Δm1-加药试验中试片的质量损失，单位为克(g)。实施例9：用于油田注水投加聚氨酸增注剂的降压增注能力的提升。按照实施例1中方法配制浓度为400mg/L的降压增注剂溶液。以0.2ml/min的速度向岩心中注入配制水，接着以0.2ml/min的速度向岩心中注入浓度为400mg/L的降压增注剂溶液，记录注入过程中压力的变化。实验结果如图9所示。当前第1页1 2 3