《一种热力采油辅助增效化学剂.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种热力采油辅助增效化学剂.pdf（6页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)授权公告号 CN 102643636 B (45)授权公告日 2013.08.21 CN 102643636 B *CN102643636B* (21)申请号 201210103721.6 (22)申请日 2012.04.10 C09K 8/584(2006.01) C09K 8/592(2006.01) C09K 8/58(2006.01) (73)专利权人 中国海洋石油总公司 地址 100010 北京市东城区朝阳门北大街 25 号 专利权人 中海油研究总院 (72)发明人 崔盈贤 向问陶 张健 赵文森 杨光 (74)专利代理机构 北京纪凯知识产权代理有限 公司 11245 代理人 。
2、关畅 (54) 发明名称 一种热力采油辅助增效化学剂 (57) 摘要 本发明公开了一种热力采油辅助增效化学 剂。该化学剂由组分 A、 组分 B 和组分 C 组成 ； 所 述组分 A 为石油酸盐表面活性剂溶液 ； 所述石油 酸盐表面活性剂溶液是由原油与脱酸剂经反应得 到的 ； 所述组分 B 为碳酸氢铵、 碳酸铵、 碳酸氢钠、 氯化铵和亚硝酸钠中至少三种物质组成 ； 所述组 分 C 为有机金属盐或离子液体。本发明具有以下 效果 ： 本发明提供的热力采油辅助增效化学剂中 三种组分皆价廉易得、 单一作用互为补充、 协同增 效， 稠油注热、 焖井和采油阶段， 近井区域油层自 生表面活性剂、 气体和催化剂。
3、都发挥作用， 达到稠 油乳化降粘、 气驱效果和催化改质降粘， 远井区域 自生表面活性剂和产生气体发挥主导作用， 实现 稠油溶气膨胀降粘或油层产气增强稠油低温乳化 降粘等效果。 (51)Int.Cl. 审查员 朱颖 权利要求书 1 页 说明书 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书4页 (10)授权公告号 CN 102643636 B CN 102643636 B *CN102643636B* 1/1 页 2 1. 一种热力采油辅助增效化学剂， 其特征在于 ： 所述增效化学剂由组分 A、 组分 B 和组 分 C 组成 ； 所述组分 A 为石油酸盐表。
4、面活性剂的溶液 ； 所述石油酸盐表面活性剂的溶液是由原油 与脱酸剂经反应得到的 ； 所述组分 B 为碳酸氢铵、 碳酸铵、 碳酸氢钠、 氯化铵和亚硝酸钠中至少三种物质组成 ； 所述组分 C 为有机金属盐或离子液体 ； 所述增效化学剂以所述组分 A 的质量百分含量以其中的石油酸盐表面活性剂计为 0.65 0.8， 所述组分 B 的质量百分含量为 5 10， 所述组分 C 的质量百分含量为 0.5 1.5。 2. 根据权利要求 1 所述的增效化学剂， 其特征在于 ： 所述脱酸剂与所述原油中酸的摩 尔份数比为 (1.1 1.5) 1。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的增效化学剂， 其特征在于 ：。
5、 所述脱酸剂为有机胺和碱性 盐类中至少一种的乙醇水溶液。 4. 根据权利要求 3 所述的增效化学剂， 其特征在于 ： 所述有机胺为聚乙烯胺或乙醇胺 ； 所述碱性盐类为碳酸铵、 碳酸氢钠、 碳酸钠或醋酸钠。 5. 根据权利要求 3 所述的增效化学剂， 其特征在于 ： 所述脱酸剂中， 乙醇与水的体积份 数比为 (0.25 0.65) 1。 6. 根据权利要求 1 或 2 所述的增效化学剂， 其特征在于 ： 所述有机金属盐为铁、 钴、 镍、 锰、 铜、 钌和钯中至少一种金属离子的草酸盐、 油酸盐、 乙酸盐、 苯甲酸盐或邻苯二甲酸盐。 7. 根据权利要求 1 或 2 所述的增效化学剂， 其特征在于 ：。
6、 所述离子液体为铜、 镍、 锡、 钌、 钯、 钼、 铁和锌中至少一种金属离子的烷基咪唑类离子液体或季铵盐类离子液体。 8. 根据权利要求 1 或 2 所述的增效化学剂， 其特征在于 ： 所述原油为脱气稠油。 权 利 要 求 书 CN 102643636 B 2 1/4 页 3 一种热力采油辅助增效化学剂 技术领域 0001 本发明涉及一种稠油增效开采化学剂， 具体涉及一种热力采油辅助增效化学剂。 背景技术 0002 稠油在世界油气资源中占有较大的比例， 我国稠油主要分布在胜利、 辽河、 河南、 新疆及渤海等油田。目前开采稠油主要方法为蒸汽驱和蒸汽吞吐。在常规蒸汽开采过程 中， 由于稠油与蒸汽密。
7、度和粘度的差异， 一方面常常导致蒸汽重力超覆和指进， 使注蒸汽开 采体积波及系数降低。另一方面， 即使在蒸汽所波及的区域， 由于受岩石 - 原油 - 水体系界 面特性的影响， 有很大一部分稠油不能从岩石表面剥离下来， 降低了原油的最终采收率。 因 此为解决上述问题， 发展了热 / 化学驱油技术， 按应用于油田不同开发时期可以分为两种 ： 一种是改善原有技术， 在稠油开采初始阶段直接应用 ； 另一种是在其他技术应用之后为提 高稠油采收率而进行的接替技术。热 - 化学采油是改善单一热采效果的复合技术， 目前在 陆地油田已现场应用。申请号为 200810015696.X 的专利申请公开了一种利用油溶。
8、性复合 降粘剂和二氧化碳辅助水平井热采开发的热化学辅助强化蒸汽驱油方法， 在稠油油藏油层 下部钻水平井， 周期性地将油溶性复合降粘剂、 液态二氧化碳和蒸汽以段塞形式顺序注入 水平井中， 经过关井焖井、 开井放喷后， 在水平井内下泵连续采油。申请号为 03137611.8 的专利申请公开了一种用于开采稠油的化学热稠油开采方法， 将由一定质量浓度的双氧水 加入适量稠化剂制成的氧化体系药液和由一定质量浓度的联氨加入适量稠化剂制成的还 原体系药液按一定比例以段塞的形式注入地层， 利用它们在地层中化学反应产生的热量和 气体利于稠油开采。申请号为 93102899.X 的专利申请公开了一种用于油田注水井的。
9、热化 学助驱剂增注驱油方法， 通过向注水井内同时注入亚硝酸钠水溶液和与之化学物质的量相 同的铵盐水溶液， 施工后关井待反应完成再恢复注水， 在疏通地层、 选择性调整注水井地层 的吸水剖面和提高注水量、 增强驱油增加油井产量等方面都具有较明显效果。申请号为 200710003100.X 和 200610170673.7 的专利申请公开了一种用于热力采油的高效降粘剂和 降凝剂。申请号为 200910306222.5 的专利申请公开了一种稠油热采封窜剂， 用于一些气窜 井严重的热采井实施深部。文献 ( 曹斌， 周长城， 卢凯 . 稠油注蒸汽化学辅助裂解降粘技术 应用 J. 中国高新技术企业， 200。
10、9， (20) ： 64-65) 结合曙光地区稠油物性， 在催化作用下使 注入油层的蒸汽与稠油在分子水平上发生化学变化， 改变稠油重质组分含量， 有效降低稠 油粘度， 经过现场应用取得了一定效果。 文献(刘洋.稠油注蒸汽层内化学辅助裂解降粘矿 场先导性试验 J. 内蒙古石油化工， 2009， (4) ： 74-76) 采用了注蒸汽层内化学辅助裂解降 粘工艺， 在胜利孤东油田 2 口超稠油井进行了注蒸汽层内化学辅助裂解降粘工艺先导性试 验， 结果表明注蒸汽层内化学辅助裂解降粘技术可以取代传统的蒸汽吞吐热力采油技术维 持正常生产， 试验油井降粘率达 80以上， 单井日产油增产 60以上， 降粘增油。
11、效果明显。 Mbba 等人报道在 Midway Sunset 油田进行过热 - 化学复合采油技术试验， 有 80的试验井 提高了产量。 Shedid对使用蒸汽和低浓度碱表面活性剂混合物开采更多原油的优化蒸汽驱 工艺进行过探索。 说 明 书 CN 102643636 B 3 2/4 页 4 0003 纵观所有的稠油热 - 化学采油技术， 加入化学剂后， 皆表现出较好的改善单一热 采效果的作用， 但目前大多热采辅助化学剂多与温度、 成本、 安全性、 可操作性及来源等因 素相连， 现场应用将会受到一定影响， 尤其在运输便利性、 空间或承重、 现场安全性或化学 剂用量等受限的海上油田或陆地偏远油田的应。
12、用将具有更大的局限性， 另外， 对温度有要 求的化学剂在远井地带因油层热流体温度降低时如何确保更持久的发挥辅助热采增效作 用更是需要着重考虑的， 因此研究一种价格低廉、 来源广泛、 作用时效更持久的稠油热采辅 助增效化学剂是很有必要的。 发明内容 0004 本发明的目的是提供一种热力采油辅助增效化学剂。 0005 本发明所提供的一种热力采油辅助增效化学剂， 由组分 A、 组分 B 和组分 C 组成 ； 0006 所述组分 A 为石油酸盐表面活性剂的溶液 ； 所述石油酸盐表面活性剂的溶液是由 稠油与脱酸剂经反应得到的 ； 0007 所述组分 B 为碳酸氢铵、 碳酸铵、 碳酸氢钠、 氯化铵和亚硝酸。
13、钠中至少三种物质组 成 ； 0008 所述组分 C 为有机金属盐或离子液体 ； 0009 所述增效化学剂中所述组分 A 的质量百分含量以其中的石油酸盐表面活性剂计 为 0.65 0.8， 所述组分 B 的质量百分含量为 5 10， 所述组分 C 的质量百分含量 为 0.5 1.5。 0010 上述的热力采油增效化学剂中， 所述组分 A 的质量百分含量以其中的石油酸盐表 面活性剂计具体可为0.65、 0.7或0.8， 所述组分B的质量百分含量具体可为5、 8 或 10 ； 所述组分 C 的质量百分含量具体可为 0.5、 1.0或 1.5。 0011 上述的热力采油增效化学剂中， 所述脱酸剂与所述。
14、原油中酸的摩尔份数比可为 (1.1 1.5) 1， 具体可为 1.1 1、 1.3 1 或 1.5 1 ； 所述组分 A 来源于油田现场， 来 源充足， 且所需脱酸剂用量少， 经济性高， 原油脱酸过程体系内自生石油酸盐表面活性剂， 比市售表面活性剂价格更低廉， 其亲油基来源于稠油， 与稠油结构相似， 对稠油起到更好的 乳化降粘效果 ； 另外， 富余脱酸剂在油层推进过程中可进一步生成表面活性剂来强化驱油 效果 ； 稠油在油层脱酸， 还可缓解其在管道输送或加工过程中石油酸腐蚀设备问题， 降低维 护费用。 0012 上述的热力采油增效化学剂中， 所述脱酸剂可为有机胺和碱性盐类中至少一种的 乙醇水溶液。
15、。 0013 上述的热力采油增效化学剂中， 所述有机胺具体可为聚乙烯胺或乙醇胺 ； 所述碱 性盐类具体可为碳酸铵、 碳酸氢钠、 碳酸钠或醋酸钠。 0014 上述的热力采油增效化学剂中， 所述脱酸剂中， 乙醇与水的体积份数比可为 (0.25 0.65) 1， 具体可为 0.25 1、 0.5 1 或 0.65 1。 0015 上述的热力采油增效化学剂中， 所述组分 B 为产气类化学剂， 温度 80以上即可 产生二氧化碳和氮气等， 稠油溶解气体有助于其降粘， 提高采油效率， 同时伴随体系产气 ( 有搅拌效果 ) 增强油水乳化， 可使所述组分 A 更好的发挥乳化降粘作用， 进一步提高稠油 采收率 ；。
16、 更为重要的是， 所述 B 组分产生气体并不是唯一的目的， 其中含有的碱性铵盐、 氯 说 明 书 CN 102643636 B 4 3/4 页 5 化铵及亚硝酸盐等还具有协同作用， NH4Cl 可防止油气层中粘土矿物水化膨胀和分散运移， 亚硝酸盐可借助于水中溶解氧在金属表面生成氧化物， 从而形成保护膜缓解热采设备腐 蚀， 碱性铵盐又可作为脱酸剂的一种成分， 剩余部分辅助生成更多的石油酸盐表面活性剂 ； 因此所述组分 B 具有气驱辅助热采增效、 热采设备和储层保护及强化自生表面活性剂乳化 降粘效果等多重作用。 0016 上述的热力采油增效化学剂中， 所述有机金属盐可为铁、 钴、 镍、 锰、 铜、。
17、 钌和钯中 至少一种金属离子的草酸盐、 油酸盐、 乙酸盐、 苯甲酸盐或邻苯二甲酸盐。 0017 上述的热力采油增效化学剂中， 所述离子液体可为铜、 镍、 锡、 钌、 钯、 钼、 铁和锌中 至少一种金属离子的烷基咪唑类离子液体或季铵盐类离子液体 ； 所述组分 C 的成本低廉， 较水热裂解和其它辅助注蒸汽采油催化剂， 其催化温度更低， 较低温度 ( 150 ) 下即可 激发其活性， 实现稠油不可逆降粘， 提高稠油采收率， 同时降低了注热能耗， 经济性提高， 施 工作业安全性增强 ( 尤其对于空间受限的海上油田实施热采作业 )。 0018 上述的热力采油增效化学剂中， 所述原油具体可为脱气稠油。 0。
18、019 本发明具有以下有益效果 ： 本发明提供的热力采油辅助增效化学剂中三种组分皆 价廉易得、 单一作用互为补充、 协同增效， 稠油注热、 焖井和采油阶段， 近井区域油层自生表 面活性剂、 气体和催化剂都发挥作用， 达到稠油乳化降粘、 气驱效果和催化改质降粘， 远井 区域自生表面活性剂和产生气体发挥主导作用， 实现稠油溶气膨胀降粘或油层产气增强稠 油低温乳化降粘等效果， 另外改质后较低粘度稠油向前推进对深部稠油起到一定的稀油稀 释作用， 对稠油驱替和回吐都有利。 因此， 本发明所提供的热力采油辅助增效化学剂一定程 度上缓解了热流体温度梯度带来的负面影响， 使注热作用范围更广， 时效性更久。 具。
19、体实施方式 0020 下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明， 均为常规方法。 0021 下述实施例中所用的材料、 试剂等， 如无特殊说明， 均可从商业途径得到。 0022 实施例 1、 增效化学剂的制备 0023 组分 A ： 取某油田脱气稠油与碳酸钠 - 乙醇水溶液 ( 其中， 乙醇与水的体积份数比 为 0.25 1) 脱酸剂体系进行反应得到石油酸盐表面活性剂溶液， 其中该脱酸剂与脱气稠 油中酸的摩尔比为 1.1 1 ； 0024 组分 B 为碳酸氢铵、 碳酸铵和碳酸氢钠的混合物 ； 组分 C 为草酸铁 ； 0025 将上述组分 A、 组分 B 和组分 C 进行混合并搅拌均匀即得增效化学。
20、剂， 其中， 组分 A 的质量百分含量以其中的石油酸盐表面活性剂计为0.65， 组分B的质量百分含量为5， 组分 C 的质量百分含量为 0.5。 0026 实施例 2、 增效化学剂的制备 0027 组分 A ： 取某油田脱气稠油与乙醇胺 - 乙醇水溶液 ( 其中， 乙醇与水的体积份数比 为0.51)脱酸剂体系进行反应得到石油酸盐表面活性剂溶液， 其中该脱酸剂与脱气稠油 中酸的摩尔比为 1.5 1 ； 0028 组分 B 为碳酸氢铵、 碳酸铵和碳酸氢钠的混合物 ； 组分 C 为 Et3NHSnCl3； 0029 将上述组分 A、 组分 B 和组分 C 进行混合并搅拌均匀即得增效化学剂， 其中， 。
21、组分 A 的质量百分含量以其中的石油酸盐表面活性剂计为 0.8， 组分 B 的质量百分含量为 8， 说 明 书 CN 102643636 B 5 4/4 页 6 组分 C 的质量百分含量为 1.0。 0030 实施例 3、 增效化学剂的制备 0031 组分 A ： 取某油田脱气稠油与聚乙烯胺 - 乙醇水溶液 ( 其中， 乙醇与水的体积份数 比为 0.65 1) 脱酸剂体系进行反应得到石油酸盐表面活性剂溶液， 其中该脱酸剂与脱气 稠油中酸的摩尔比为 1.3 1 ； 0032 组分 B 为碳酸氢铵、 碳酸铵和碳酸氢钠的混合物 ； 组分 C 为 Et3NHFeCl3； 0033 将上述组分 A、 组。
22、分 B 和组分 C 进行混合并搅拌均匀即得增效化学剂， 其中， 组分 A 的质量百分含量以其中的石油酸盐表面活性剂计为0.7， 组分B的质量百分含量为10， 组分 C 的质量百分含量为 1.5。 0034 实施例 4、 实施例 1-3 制备的增效化学剂的应用 0035 以海上某油田 ( 油藏温度为 55 ) 脱气稠油为例， 其粘度为 540mPa.s， 酸值为 3.34mgKOH/g。 0036 设计恒温热水驱油方案， 以 0.5mL/min 的速率在室内进行非稳态恒速法驱油实 验， 驱替至产出液含水 99.5为止， 一是开展 55恒温水驱实验， 二是开展 55恒温水 + 实施例 1-3 制备。
23、的增效化学剂开展水驱实验， 前后两种驱油效率分别为 30.5、 36.6、 37.2和 37.5。 0037 实施例 5、 实施例 1-3 制备的增效化学剂的应用 0038 以海上某油田 ( 油藏温度为 55 ) 脱气稠油为例， 其粘度为 540mPa.s， 酸值为 3.34mgKOH/g。 0039 设计恒温热水驱油方案， 以 0.5mL/min 的速率在室内进行非稳态恒速法驱油实 验， 驱替至产出液含水 99.5为止， 一是开展 115恒温水驱实验， 三是 115恒温水 + 实施例 1-3 制备的增效化学剂开展水驱实验， 前后两种驱油效率分别为 53.4、 63.8、 65.0和 67.6。 0040 实施例 6、 实施例 1-3 制备的增效化学剂的应用 0041 以海上某油田 ( 油藏温度为 55 ) 脱气稠油为例， 其粘度为 540mPa.s， 酸值为 3.34mgKOH/g。 0042 设计存在温度梯度的热水驱油方案， 将实施例 1-3 制备的增效化学剂加入水中， 水溶液先经 95 150温度作用后， 再降至 55开展水驱实验 ( 其中催化改质剂提前加入 到稠油中， 进行 95 150改质 )， 驱油效率分别为 43.9、 45.5和 47.2。 说 明 书 CN 102643636 B 6 。