一种耐温耐盐驱油封窜用纳米交联胶化泡沫体系的制备方法与流程

本发明涉及油气田开采，更具体的是涉及泡沫驱油。

背景技术：

1、随着油田注水开发的采收率逐渐降低，注气开发气窜明显，采出液含水量逐渐增大、气液比升高。尤其是对于高倾角厚层砂岩油藏，在构造顶部注水效果差、压力水平低且脱气明显。泡沫注入是一种效果显著的防窜方法，其防窜机理主要是通过泡沫对高渗带的选择性封堵实现液流转向作用，同时泡沫具有很高表观粘度可以有效控制气油流度比，从而最大程度提高气体波及体积。但是泡沫本身面临储层条件下稳定性差的问题，因此目前的研究大都着眼于提高泡沫在恶劣条件下的稳定性。

2、现场在使用泡沫驱的过程中存在较多难点，尤其是几乎都存在气窜的问题，导致波及系数降低，驱替效率下降；泡沫体系有一个很大的缺点即稳定性差，施工后有效期短。泡沫复合驱及强化泡沫驱在一定程度上可解决该问题，其中，聚合物以及碱的加入，虽然一定程度上提高了泡沫的稳定性及驱油效率，但并没有从根本上解决泡沫的稳定性问题，并且传统聚合物的引入，使泡沫驱的使用范围大大缩小，高温高盐油藏很难有明显的作用效果。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了解决传统泡沫驱存在的泡沫稳定性不足，对高温高盐油藏作用效果不明显的技术问题，本发明提供一种耐温耐盐驱油封窜用纳米交联胶化泡沫体系的制备方法。

2、本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

3、一种耐温耐盐驱油封窜用纳米交联胶化泡沫体系的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)向含去离子水的烧杯中加入无机盐，根据地层水矿化度数据配制含相同质量分数的无机盐溶液；

5、(2)向(1)的溶液中加入阴离子表面活性剂，搅拌至完全溶解；

6、(3)向(2)的溶液中加入疏水改性纳米sio2，置于超声清洗器超声分散 25-35min；

7、(4)向(3)的溶液中加入聚合物稳泡剂，搅拌至完全溶解；

8、(5)将装有(4)所得溶液的烧杯封口，置于地层温度中老化72h即得；

9、所述聚合物稳泡剂(疏水缔合聚合物zls-1)的结构式为：

10、

11、阴离子表面活性剂的热稳定性好，具有良好的耐温性。

12、聚合物稳泡剂是通过对部分水解聚丙烯酰胺进行疏水改性，聚合物的大分子链接枝了疏水基团，在水溶液中大分子链通过缔合作用聚集，形成交联网络，可以提高溶液粘度、耐温性和耐盐性。

13、纳米颗粒的比表面积大，更容易在聚合物分子和储层岩石表面吸附，在气液界面上吸附，疏水的纳米颗粒可以与聚合物的疏水基团发生交联作用，提高两者之间的连接强度。

14、在聚合物溶液加入疏水改性纳米sio2后，由于纳米粒子带负电，聚合物的疏水基团带正电，纳米颗粒与游离在溶液中的聚合物分子相互吸引，形成分子基团，该基团会吸附在缔合交联网络的连接处，提高的聚合物分子的利用率，使液膜的整体强度增大，如图1所示，而未与聚合物分子结合的游离纳米粒子以颗粒状分散在体系中，提高泡沫气泡间液膜的刚性，从而增强泡沫体系的耐温耐盐性能。

15、作为优选，所述步骤(2)中，搅拌使用磁力搅拌器，转速为300-400r/min，搅拌时间为25-35min。

16、作为优选，所述步骤(3)中，超声分散功率为1200w，温度不高于50℃。

17、作为优选，所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠和α-烯烃磺酸钠中的任意一种或两种混合，质量分数为0.30％-0.50％。

18、作为优选，所述步骤(4)中，搅拌使用磁力搅拌器，转速为300-400r/min，搅拌时间为150-200min。

19、作为优选，所述疏水缔合聚合物的质量分数为0.15％-0.25％。

20、作为优选，所述疏水改性纳米sio2的质量分数为1％-2％。

21、作为优选，所述聚合物稳泡剂的制备方法为：

22、(1)ddaac合成

23、向二甲胺和氢氧化钠水溶液中缓慢加入氯代癸烷，边加入边搅拌，加入完成后加热并滴入氯乙烯直至反应结束，此时将所得溶液用乙酸乙酯和无水乙醇溶液重结晶，静置48h后减压抽滤，45℃真空干燥得到ddaac固体；

24、(2)聚合物稳泡剂合成

25、按7:2:1的质量比称取丙烯酰胺、ddaac、丙烯酸钠三种单体，配制水溶液；向水溶液中通氮气20分钟，并在氮气保护下加入质量分数0.15％亚硫酸氢钠和0.05％过硫酸钾作为引发剂，60℃反应12h，将所得产物烘干研磨过筛成颗粒状固体，即得。

26、作为优选，所述无机盐溶液为含na+、ca2+、mg2+中任一种或多种的无机盐溶液。

27、本发明的有益效果如下：

28、1.本发明的纳米交联胶化泡沫体系相比于传统泡沫而言，可用在气窜、水窜明显的油藏，对钙镁离子耐受性强，和co2、n2和减氧空气均能生成稳定泡沫，适用于油藏温度低于120℃、地层水矿化度低于200000mg/l、地层原油粘度低于120mpa·s、油藏渗透率范围0.1md-5000md、地层裂缝开度小于3μm的砂岩油藏。

29、2.本发明通过阴离子表面活性剂、疏水缔合聚合物的增粘作用和纳米颗粒的稳泡作用相互复配协同，使体系的耐温性、耐盐性和稳定性均得到了大幅提高，且能够大幅提高原油采收率。

技术特征：

1.一种耐温耐盐驱油封窜用纳米交联胶化泡沫体系的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种耐温耐盐驱油封窜用纳米交联胶化泡沫体系的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，搅拌使用磁力搅拌器，转速为300-400r/min，搅拌时间为25-35min。

3.根据权利要求1所述的一种耐温耐盐驱油封窜用纳米交联胶化泡沫体系的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，超声分散功率为1200w，温度不高于50℃。

4.根据权利要求1所述的一种耐温耐盐驱油封窜用纳米交联胶化泡沫体系的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，搅拌使用磁力搅拌器，转速为300-400r/min，搅拌时间为150-200min。

5.根据权利要求1所述的一种耐温耐盐驱油封窜用纳米交联胶化泡沫体系的制备方法，其特征在于，所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠和α-烯烃磺酸钠中的任意一种或两种混合，质量分数为0.30％-0.50％。

6.根据权利要求1所述的一种耐温耐盐驱油封窜用纳米交联胶化泡沫体系的制备方法，其特征在于，所述疏水缔合聚合物的质量分数为0.15％-0.25％。

7.根据权利要求1所述的一种耐温耐盐驱油封窜用纳米交联胶化泡沫体系的制备方法，其特征在于，所述疏水改性纳米sio2的质量分数为1％-2％。

8.根据权利要求1所述的一种耐温耐盐驱油封窜用纳米交联胶化泡沫体系的制备方法，其特征在于，所述聚合物稳泡剂的制备方法为：

9.根据权利要求1所述的一种耐温耐盐驱油封窜用纳米交联胶化泡沫体系的制备方法，其特征在于，所述无机盐溶液为含na+、ca2+、mg2+中任一种或多种的无机盐溶液。

技术总结
本发明公开了一种耐温耐盐驱油封窜用纳米交联胶化泡沫体系的制备方法，涉及泡沫驱油技术领域，解决传统泡沫驱存在的泡沫稳定性不足，对高温高盐油藏作用效果不明显的技术问题，包括以下步骤：根据地层水矿化度数据配制含相同质量分数的无机盐溶液，加入阴离子表面活性剂，搅拌至完全溶解，加入疏水改性纳米SiO<subgt;2</subgt;，置于超声清洗器超声分散25‑35min，加入聚合物稳泡剂，搅拌至完全溶解；将所得溶液的烧杯封口，置于地层温度中老化72h即得；本发明对钙镁离子耐受性强，和CO<subgt;2</subgt;、N<subgt;2</subgt;和减氧空气均能生成稳定泡沫，适用于油藏温度低于120℃，耐温性、耐盐性和稳定性均得到了提高，同时提高了原油采收率。

技术研发人员：程涛,扈福堂,张祎,贾志伟,党杨斌,朱秀雨,濮兰天,毛小倩,魏晓霞,星占龙,马莎莎,杨红刚
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：2024/2/19