專利名稱：一種熱力采油輔助增效化學(xué)劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種稠油增效開采化學(xué)剤，具體涉及ー種熱カ采油輔助增效化學(xué)剤
背景技術(shù)：
稠油在世界油氣資源中占有較大的比例，我國稠油主要分布在勝利、遼河、河南、新疆及渤海等油田。目前開采稠油主要方法為蒸汽驅(qū)和蒸汽吞吐。在常規(guī)蒸汽開采過程中，由于稠油與蒸汽密度和粘度的差異，一方面常常導(dǎo)致蒸汽重力超覆和指進(jìn)，使注蒸汽開采體積波及系數(shù)降低。另ー方面，即使在蒸汽所波及的區(qū)域，由于受巖石-原油-水體系界面特性的影響，有很大一部分稠油不能從巖石表面剝離下來，降低了原油的最終采收率。因此為解決上述問題，發(fā)展了熱/化學(xué)驅(qū)油技術(shù)，按應(yīng)用于油田不同開發(fā)時期可以分為兩種ー種是改善原有技術(shù)，在稠油開采初始階段直接應(yīng)用；另一種是在其他技術(shù)應(yīng)用之后為提高稠油采收率而進(jìn)行的接替技木。熱-化學(xué)采油是改善単一熱采效果的復(fù)合技木，目前在陸地油田已現(xiàn)場應(yīng)用。申請?zhí)枮?00810015696. X的專利申請公開了ー種利用油溶性復(fù)合降粘劑和ニ氧化碳輔助水平井熱采開發(fā)的熱化學(xué)輔助強(qiáng)化蒸汽驅(qū)油方法，在稠油油藏油層下部鉆水平井，周期性地將油溶性復(fù)合降粘劑、液態(tài)ニ氧化碳和蒸汽以段塞形式順序注入水平井中，經(jīng)過關(guān)井燜井、開井放噴后，在水平井內(nèi)下泵連續(xù)采油。申請?zhí)枮?3137611. 8的專利申請公開了一種用于開采稠油的化學(xué)熱稠油開采方法，將由一定質(zhì)量濃度的雙氧水加入適量稠化劑制成的氧化體系藥液和由一定質(zhì)量濃度的聯(lián)氨加入適量稠化劑制成的還原體系藥液按一定比例以段塞的形式注入地層，利用它們在地層中化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量和氣體利于稠油開采。申請?zhí)枮?3102899.X的專利申請公開了一種用于油田注水井的熱化學(xué)助驅(qū)劑增注驅(qū)油方法，通過向注水井內(nèi)同時注入亞硝酸鈉水溶液和與之化學(xué)物質(zhì)的量相同的銨鹽水溶液，施工后關(guān)井待反應(yīng)完成再恢復(fù)注水，在疏通地層、選擇性調(diào)整注水井地層的吸水剖面和提高注水量、增強(qiáng)驅(qū)油増加油井產(chǎn)量等方面都具有較明顯效果。申請?zhí)枮?00710003100. X和200610170673. 7的專利申請公開了一種用于熱カ采油的高效降粘劑和降凝劑。申請?zhí)枮?00910306222. 5的專利申請公開了ー種稠油熱采封竄劑，用于一些氣竄井嚴(yán)重的熱采井實(shí)施深部。文獻(xiàn)(曹斌，周長城，盧凱.稠油注蒸汽化學(xué)輔助裂解降粘技術(shù)應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2009，(20) 64-65)結(jié)合曙光地區(qū)稠油物性，在催化作用下使注入油層的蒸汽與稠油在分子水平上發(fā)生化學(xué)變化，改變稠油重質(zhì)組分含量，有效降低稠油粘度，經(jīng)過現(xiàn)場應(yīng)用取得了一定效果。文獻(xiàn)(劉洋.稠油注蒸汽層內(nèi)化學(xué)輔助裂解降粘礦場先導(dǎo)性試驗(yàn)[J].內(nèi)蒙古石油化工，2009，(4) 74-76)采用了注蒸汽層內(nèi)化學(xué)輔助裂解降粘エ藝，在勝利孤東油田2 ロ超稠油井進(jìn)行了注蒸汽層內(nèi)化學(xué)輔助裂解降粘エ藝先導(dǎo)性試驗(yàn)，結(jié)果表明注蒸汽層內(nèi)化學(xué)輔助裂解降粘技術(shù)可以取代傳統(tǒng)的蒸汽吞吐熱カ采油技術(shù)維持正常生產(chǎn)，試驗(yàn)油井降粘率達(dá)80%以上，單井日產(chǎn)油增產(chǎn)60%以上，降粘增油效果明顯。Mbba等人報(bào)道在Midway Sunset油田進(jìn)行過熱-化學(xué)復(fù)合采油技術(shù)試驗(yàn),有80%的試驗(yàn)井提高了產(chǎn)量。Shedid對使用蒸汽和低濃度堿表面活性劑混合物開采更多原油的優(yōu)化蒸汽驅(qū)エ藝進(jìn)行過探索。
縱觀所有的稠油熱-化學(xué)采油技木，加入化學(xué)劑后，皆表現(xiàn)出較好的改善單ー熱采效果的作用，但目前大多熱采輔助化學(xué)劑多與溫度、成本、安全性、可操作性及來源等因素相連，現(xiàn)場應(yīng)用將會受到一定影響，尤其在運(yùn)輸便利性、空間或承重、現(xiàn)場安全性或化學(xué)劑用量等受限的海上油田或陸地偏遠(yuǎn)油田的應(yīng)用將具有更大的局限性，另外，對溫度有要求的化學(xué)劑在遠(yuǎn)井地帯因油層熱流體溫度降低時如何確保更持久的發(fā)揮輔助熱采增效作用更是需要著重考慮的，因此研究一種價格低廉、來源廣泛、作用時效更持久的稠油熱采輔助增效化學(xué)劑是很有必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種熱カ采油輔助增效化學(xué)剤。本發(fā)明所提供的一種熱カ采油輔助增效化學(xué)剤，由組分A、組分B和組分C組成；所述組分A為石油酸鹽表面活性劑的溶液；所述石油酸鹽表面活性劑的溶液是由稠油與脫酸劑經(jīng)反應(yīng)得到的；所述組分B為碳酸氫銨、碳酸銨、碳酸氫鈉、氯化銨和亞硝酸鈉中至少三種物質(zhì)組成；所述組分C為有機(jī)金屬鹽或離子液體；所述增效化學(xué)劑中所述組分A的質(zhì)量百分含量以其中的石油酸鹽表面活性劑計(jì)為0. 65% 0. 8%,所述組分B的質(zhì)量百分含量為5% 10%,所述組分C的質(zhì)量百分含量為 0. 5% I. 5%。上述的熱カ采油增效化學(xué)劑中，所述組分A的質(zhì)量百分含量以其中的石油酸鹽表面活性劑計(jì)具體可為0. 65%>0. 7%或0. 8%,所述組分B的質(zhì)量百分含量具體可為5%、8%或10% ;所述組分C的質(zhì)量百分含量具體可為0. 5%、1. 0%或I. 5%。上述的熱カ采油增效化學(xué)劑中，所述脫酸劑與所述原油中酸的摩爾份數(shù)比可為(I. I I. 5) 1，具體可為1.1 1、1.3 I或I. 5 I ;所述組分A來源于油田現(xiàn)場，來源充足，且所需脫酸劑用量少，經(jīng)濟(jì)性高，原油脫酸過程體系內(nèi)自生石油酸鹽表面活性剤，比市售表面活性劑價格更低廉，其親油基來源于稠油，與稠油結(jié)構(gòu)相似，對稠油起到更好的乳化降粘效果；另外，富余脫酸劑在油層推進(jìn)過程中可進(jìn)ー步生成表面活性劑來強(qiáng)化驅(qū)油效果；稠油在油層脫酸，還可緩解其在管道輸送或加工過程中石油酸腐蝕設(shè)備問題，降低維護(hù)費(fèi)用。上述的熱カ采油增效化學(xué)劑中，所述脫酸劑可為有機(jī)胺和堿性鹽類中至少ー種的こ醇水溶液。上述的熱カ采油增效化學(xué)劑中，所述有機(jī)胺具體可為聚こ烯胺或こ醇胺；所述堿性鹽類具體可為碳酸銨、碳酸氫鈉、碳酸鈉或醋酸鈉。上述的熱カ采油增效化學(xué)劑中，所述脫酸劑中，こ醇與水的體積份數(shù)比可為(0.25 0.65) 1，具體可為 0.25 1,0. 5 I 或 0. 65 I。上述的熱カ采油增效化學(xué)劑中，所述組分B為產(chǎn)氣類化學(xué)剤，溫度80°C以上即可產(chǎn)生ニ氧化碳和氮?dú)獾?，稠油溶解氣體有助于其降粘，提高采油效率，同時伴隨體系產(chǎn)氣(有攪拌效果)增強(qiáng)油水乳化，可使所述組分A更好的發(fā)揮乳化降粘作用，進(jìn)ー步提高稠油采收率；更為重要的是，所述B組分產(chǎn)生氣體并不是唯一的目的，其中含有的堿性銨鹽、氯化銨及亞硝酸鹽等還具有協(xié)同作用，NH4Cl可防止油氣層中粘土礦物水化膨脹和分散運(yùn)移，亞硝酸鹽可借助于水中溶解氧在金屬表面生成氧化物，從而形成保護(hù)膜緩解熱采設(shè)備腐蝕，堿性銨鹽又可作為脫酸劑的ー種成分，剰余部分輔助生成更多的石油酸鹽表面活性劑；因此所述組分B具有氣驅(qū)輔助熱采增效、熱采設(shè)備和儲層保護(hù)及強(qiáng)化自生表面活性劑乳化降粘效果等多重作用。上述的熱カ采油增效化學(xué)劑中，所述有機(jī)金屬鹽可為鐵、鈷、鎳、錳、銅、釕和鈀中至少ー種金屬離子的草酸鹽、油酸鹽、こ酸鹽、苯甲酸鹽或鄰苯ニ甲酸鹽。上述的熱カ采油增效化學(xué)劑中，所述離子液體可為銅、鎳、錫、釕、鈀、鑰、鐵和鋅中至少ー種金屬離子的烷基咪唑類離子液體或季銨鹽類離子液體；所述組分C的成本低廉，較水熱裂解和其它輔助注蒸汽采油催化劑，其催化溫度更低，較低溫度(く 150°c )下即可激發(fā)其活性，實(shí)現(xiàn)稠油不可逆降粘，提高稠油采收率，同時降低了注熱能耗，經(jīng)濟(jì)性提高，施工作業(yè)安全性增強(qiáng)(尤其對于空間受限的海上油田實(shí)施熱采作業(yè))。上述的熱カ采油增效化學(xué)劑中，所述原油具體可為脫氣稠油。 本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明提供的熱カ采油輔助增效化學(xué)劑中三種組分皆價廉易得、単一作用互為補(bǔ)充、協(xié)同增效，稠油注熱、燜井和采油階段，近井區(qū)域油層自生表面活性剤、氣體和催化劑都發(fā)揮作用，達(dá)到稠油乳化降粘、氣驅(qū)效果和催化改質(zhì)降粘，遠(yuǎn)井區(qū)域自生表面活性劑和產(chǎn)生氣體發(fā)揮主導(dǎo)作用，實(shí)現(xiàn)稠油溶氣膨脹降粘或油層產(chǎn)氣增強(qiáng)稠油低溫乳化降粘等效果，另外改質(zhì)后較低粘度稠油向前推進(jìn)對深部稠油起到一定的稀油稀釋作用，對稠油驅(qū)替和回吐都有利。因此，本發(fā)明所提供的熱カ采油輔助增效化學(xué)劑一定程度上緩解了熱流體溫度梯度帶來的負(fù)面影響，使注熱作用范圍更廣，時效性更久。
具體實(shí)施例方式下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。實(shí)施例I、增效化學(xué)劑的制備組分A :取某油田脫氣稠油與碳酸鈉-こ醇水溶液(其中，こ醇與水的體積份數(shù)比為0.25 I)脫酸劑體系進(jìn)行反應(yīng)得到石油酸鹽表面活性劑溶液，其中該脫酸劑與脫氣稠油中酸的摩爾比為I. I I ;組分B為碳酸氫銨、碳酸銨和碳酸氫鈉的混合物；組分C為草酸鐵；將上述組分A、組分B和組分C進(jìn)行混合并攪拌均勻即得增效化學(xué)剤，其中，組分A的質(zhì)量百分含量以其中的石油酸鹽表面活性劑計(jì)為0. 65%，組分B的質(zhì)量百分含量為5%，組分C的質(zhì)量百分含量為0. 5 %。實(shí)施例2、增效化學(xué)劑的制備組分A :取某油田脫氣稠油與こ醇胺-こ醇水溶液(其中，こ醇與水的體積份數(shù)比為0.5 : I)脫酸劑體系進(jìn)行反應(yīng)得到石油酸鹽表面活性劑溶液，其中該脫酸劑與脫氣稠油中酸的摩爾比為I. 5 I ；組分B為碳酸氫銨、碳酸銨和碳酸氫鈉的混合物；組分C為[Et3NH] SnCl3 ；將上述組分A、組分B和組分C進(jìn)行混合并攪拌均勻即得增效化學(xué)剤，其中，組分A的質(zhì)量百分含量以其中的石油酸鹽表面活性劑計(jì)為0.8%，組分B的質(zhì)量百分含量為8%，組分C的質(zhì)量百分含量為I. 0%。實(shí)施例3、增效化學(xué)劑的制備組分A :取某油田脫氣稠油與聚こ烯胺-こ醇水溶液(其中，こ醇與水的體積份數(shù)比為0.65 I)脫酸劑體系進(jìn)行反應(yīng)得 到石油酸鹽表面活性劑溶液，其中該脫酸劑與脫氣稠油中酸的摩爾比為I. 3 I ；組分B為碳酸氫銨、碳酸銨和碳酸氫鈉的混合物；組分C為[Et3NH]FeCl3 ；將上述組分A、組分B和組分C進(jìn)行混合并攪拌均勻即得增效化學(xué)剤，其中，組分A的質(zhì)量百分含量以其中的石油酸鹽表面活性劑計(jì)為0.7%，組分B的質(zhì)量百分含量為10%，組分C的質(zhì)量百分含量為1.5*%。實(shí)施例4、實(shí)施例1-3制備的增效化學(xué)劑的應(yīng)用以海上某油田(油藏溫度為55 °C)脫氣稠油為例，其粘度為540mPa. s，酸值為3.34mgK0H/g。設(shè)計(jì)恒溫?zé)崴?qū)油方案，以0. 5mL/min的速率在室內(nèi)進(jìn)行非穩(wěn)態(tài)恒速法驅(qū)油實(shí)驗(yàn)，驅(qū)替至產(chǎn)出液含水> 99. 5%為止，一是開展55°C恒溫水驅(qū)實(shí)驗(yàn)，ニ是開展55°C恒溫水+實(shí)施例1-3制備的增效化學(xué)劑開展水驅(qū)實(shí)驗(yàn)，前后兩種驅(qū)油效率分別為30. 5%,36. 6%,37. 2%和 37. 5%。實(shí)施例5、實(shí)施例1-3制備的增效化學(xué)劑的應(yīng)用以海上某油田(油藏溫度為55 °C)脫氣稠油為例，其粘度為540mPa. s，酸值為3.34mgK0H/g。設(shè)計(jì)恒溫?zé)崴?qū)油方案，以0. 5mL/min的速率在室內(nèi)進(jìn)行非穩(wěn)態(tài)恒速法驅(qū)油實(shí)驗(yàn)，驅(qū)替至產(chǎn)出液含水> 99. 5%為止，一是開展115°C恒溫水驅(qū)實(shí)驗(yàn)，三是115°C恒溫水+實(shí)施例1-3制備的增效化學(xué)劑開展水驅(qū)實(shí)驗(yàn)，前后兩種驅(qū)油效率分別為53. 4%、63. 8%、65. 0%和 67. 6%。實(shí)施例6、實(shí)施例1-3制備的增效化學(xué)劑的應(yīng)用以海上某油田(油藏溫度為55°C)脫氣稠油為例，其粘度為540mPa. s，酸值為3.34mgK0H/g。設(shè)計(jì)存在溫度梯度的熱水驅(qū)油方案，將實(shí)施例1-3制備的增效化學(xué)劑加入水中，水溶液先經(jīng)95 150°C溫度作用后，再降至55°C開展水驅(qū)實(shí)驗(yàn)(其中催化改質(zhì)劑提前加入到稠油中，進(jìn)行95 150°C改質(zhì))，驅(qū)油效率分別為43. 9%、45. 5%和47. 2%。
權(quán)利要求
1.一種熱カ采油輔助增效化學(xué)劑，其特征在于所述增效化學(xué)劑由組分A、組分B和組分C組成； 所述組分A為石油酸鹽表面活性劑的溶液；所述石油酸鹽表面活性劑的溶液是由原油與脫酸劑經(jīng)反應(yīng)得到的； 所述組分B為碳酸氫銨、碳酸銨、碳酸氫鈉、氯化銨和亞硝酸鈉中至少三種物質(zhì)組成； 所述組分C為有機(jī)金屬鹽或離子液體； 所述增效化學(xué)劑以所述組分A的質(zhì)量百分含量以其中的石油酸鹽表面活性劑計(jì)為0. 65% 0. 8%,所述組分B的質(zhì)量百分含量為5% 10%,所述組分C的質(zhì)量百分含量為0.5% I. 5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的增效化學(xué)剤，其特征在于所述脫酸劑與所述原油中酸的摩爾份數(shù)比為(I. I I. 5) I。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的增效化學(xué)剤，其特征在于所述脫酸劑為有機(jī)胺和堿性鹽類中至少ー種的こ醇水溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的增效化學(xué)剤，其特征在于所述有機(jī)胺為聚こ烯胺或こ醇胺；所述堿性鹽類為碳酸銨、碳酸氫鈉、碳酸鈉或醋酸鈉。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的增效化學(xué)剤，其特征在于所述脫酸劑中，こ醇與水的體積份數(shù)比為(0.25 0.65) I。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一所述的增效化學(xué)剤，其特征在于所述有機(jī)金屬鹽為鉄、鈷、鎳、錳、銅、釕和鈀中至少ー種金屬離子的草酸鹽、油酸鹽、こ酸鹽、苯甲酸鹽或鄰苯ニ甲酸鹽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的增效化學(xué)剤，其特征在于所述離子液體為銅、鎳、錫、釕、鈀、鑰、鐵和鋅中至少ー種金屬離子的烷基咪唑類離子液體或季銨鹽類離子液體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一所述的增效化學(xué)剤，其特征在于所述原油為脫氣稠油。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱力采油輔助增效化學(xué)劑。該化學(xué)劑由組分A、組分B和組分C組成；所述組分A為石油酸鹽表面活性劑溶液；所述石油酸鹽表面活性劑溶液是由原油與脫酸劑經(jīng)反應(yīng)得到的；所述組分B為碳酸氫銨、碳酸銨、碳酸氫鈉、氯化銨和亞硝酸鈉中至少三種物質(zhì)組成；所述組分C為有機(jī)金屬鹽或離子液體。本發(fā)明具有以下效果本發(fā)明提供的熱力采油輔助增效化學(xué)劑中三種組分皆價廉易得、單一作用互為補(bǔ)充、協(xié)同增效，稠油注熱、燜井和采油階段，近井區(qū)域油層自生表面活性劑、氣體和催化劑都發(fā)揮作用，達(dá)到稠油乳化降粘、氣驅(qū)效果和催化改質(zhì)降粘，遠(yuǎn)井區(qū)域自生表面活性劑和產(chǎn)生氣體發(fā)揮主導(dǎo)作用，實(shí)現(xiàn)稠油溶氣膨脹降粘或油層產(chǎn)氣增強(qiáng)稠油低溫乳化降粘等效果。
文檔編號C09K8/584GK102643636SQ20121010372
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月10日
發(fā)明者向問陶, 崔盈賢, 張健, 楊光, 趙文森 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油研究總院