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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811098384.X (22)申请日 2018.09.19 (71)申请人 中国石油化工股份有限公司 地址 257000 山东省东营市东营区济南路 125号 申请人 中国石油化工股份有限公司胜利油 田分公司勘探开发研究院 中国石油化工股份有限公司石油化 工科学研究院 (72)发明人 曹绪龙秦冰石静高敏 祝仰文乔富林于群江建林 王红艳潘斌林 (74)专利代理机构 济南日新专利代理事务所 37224 代理人 刘亚宁 (51)Int.Cl. C09K 8/584(2006.01。
2、) (54)发明名称 一种适用于稠油油藏的降粘驱油剂及驱油 体系 (57)摘要 本发明公开了一种适用于稠油油藏的降粘 驱油剂， 由非离子表面活性剂、 阳离子型低聚表 面活性剂、 C1C6的有机小分子醇和水组成。 所 述阳离子型低聚表面活性剂， 选自式(I)中结构 式所示的化合物， 其中， R为C4C18的烷基； X选自 F-、 Cl-、 Br-、 I-中的一种或两种以上。 本发明还公 开了一种适用于稠油油藏的降粘驱油剂-聚合物 体系， 由降粘驱油剂、 分子量在800万2000万的 聚丙烯酰胺和水组成。 本发明的降粘驱油剂能够 显著降低油水界面张力,对稠油具有较好的降粘 及乳化作用； 本发明的降。
3、粘驱油剂-聚合物体系， 能够改善水油流度比， 大幅降低稠油在岩石孔隙 中的粘滞力， 可有效提高驱油效率， 提高稠油的 采收率。 权利要求书2页 说明书6页 CN 109135709 A 2019.01.04 CN 109135709 A 1.一种适用于稠油油藏的降粘驱油剂， 其特征在于： 由非离子表面活性剂、 阳离子型低 聚表面活性剂、 C1C6的有机小分子醇和水组成， 其中， 非离子表面活性剂占1550， 阳 离子型低聚表面活性剂占210， 有机小分子醇占510， 余量为水， 按重量份计； 所述非离子型表面活性剂选自烷基酚聚氧乙烯基醚和/或烷基醇聚氧乙烯基醚； 所述阳离子型低聚表面活性剂， 。
4、选自化合物A、 化合物B、 化合物C中的一种或两种以上； 所述化合物A、 化合物B、 化合物C的结构式分别如式(I)中(a)(b)(c)所示； 式(I)中， R为 C4C18的烷基， 优选为C8C16的烷基； X选自F-、 Cl-、 Br-、 I-中的一种或两种以上。 (a) (b) (c) 2.根据权利要求1所述的适用于稠油油藏的降粘驱油剂， 其特征在于： 所述烷基酚聚氧 乙烯基醚和/或烷基醇聚氧乙烯基醚的聚合度为330， 烷基链长为620。 3.根据权利要求2所述的适用于稠油油藏的降粘驱油剂， 其特征在于： 所述烷基酚聚氧 乙烯基醚选自壬基酚聚氧乙烯醚系列NP-7、 NP-10、 NP-1。
5、5； 所述烷基醇聚氧乙烯基醚选自脂 肪醇聚氧乙烯醚系列AEO-7、 AEO-9、 AEO-13。 4.根据权利要求1所述的适用于稠油油藏的降粘驱油剂， 其特征在于： 所述C1C6的有 机小分子醇选自甲醇、 乙醇、 丙醇、 异丙醇中的一种或两种以上。 5.根据权利要求14中任一项所述的适用于稠油油藏的降粘驱油剂， 其特征在于： 所 述降粘驱油剂为以下之一： 由以下组分组成： 壬基酚聚氧乙烯醚NP-10占30， 阳离子型低聚表面活性剂占8， 丙醇占5， 余量为水； 其中， 阳离子型低聚表面活性剂的结构式如式(I)中(a)所示， R为C12 烷基， X为Br-； 由以下组分组成： 壬基酚聚氧乙烯醚N。
6、P-7占40， 阳离子型低聚表面活性剂占5， 异丙醇占10， 余量为水； 其中， 阳离子型低聚表面活性剂的结构式如式(I)中(b)所示， R为 C14烷基， X为Br-； 权利要求书 1/2 页 2 CN 109135709 A 2 由以下组分组成： 脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9占40， 阳离子型低聚表面活性剂占2， 甲醇占7， 余量为水； 其中， 阳离子型低聚表面活性剂的结构式如式(I)中(c)所示， R为C10 烷基， X为Br-； 由以下组分组成： 脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-13占30， 阳离子型低聚表面活性剂占 10， 乙醇占8， 余量为水； 其中， 阳离子型低聚表面活性剂的结构式如式(I。
7、)中(a)所示， R 为C8烷基， X为Cl-； 由以下组分组成： 壬基酚聚氧乙烯醚NP-10占15， 阳离子型低聚表面活性剂占8， 丙醇占5， 余量为水； 其中， 阳离子型低聚表面活性剂的结构式如式(I)中(a)所示， R为C12 烷基， X为Br-； 由以下组分组成： 脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9占50， 阳离子型低聚表面活性剂占2， 甲醇占2， 余量为水； 其中， 阳离子型低聚表面活性剂的结构式如式(I)中(c)所示， R为C10 烷基， X为Br-； 由以下组分组成： 壬基酚聚氧乙烯醚NP-10占30， 阳离子型低聚表面活性剂占8， 丙醇占5， 余量为水； 其中， 阳离子型低聚表面活性剂。
8、的结构式如式(I)中(a)所示， R为C18 烷基， X为F-。 6.权利要求15中任一项所述的适用于稠油油藏的降粘驱油剂在提高稠油油藏的采 收率中的应用。 7.一种适用于稠油油藏的降粘驱油剂-聚合物体系， 其特征在于： 由权利要求15中任 一项所述的适用于稠油油藏的降粘驱油剂、 聚合物和水组成， 其中， 降粘驱油剂占0.1 1， 聚合物占0.050.3， 余量为水， 按重量份计； 所述聚合物为分子量范围在800万 2000万的聚丙烯酰胺。 8.根据权利要求7所述的适用于稠油油藏的降粘驱油剂-聚合物体系， 其特征在于： 所 述降粘驱油剂占0.5， 所述聚合物占0.2。 9.根据权利要求7所述的。
9、适用于稠油油藏的降粘驱油剂-聚合物体系， 其特征在于： 所 述聚合物为分子量为1500万2000万的聚丙烯酰胺。 10.权利要求79中任一项所述的适用于稠油油藏的降粘驱油剂-聚合物体系在提高 稠油油藏的采收率中的应用。 权利要求书 2/2 页 3 CN 109135709 A 3 一种适用于稠油油藏的降粘驱油剂及驱油体系 技术领域 0001 本发明涉及一种适用于稠油油藏的降粘驱油剂及驱油体系， 具体涉及一种含有特 定阳离子型低聚表面活性剂的降粘驱油剂及驱油体系。 背景技术 0002 随着石油需求量不断升高， 以往认为没有开采价值的边际重油和沥青储层成为具 有经济价值的有效资源。 稠油中含有较多。
10、胶质和沥青质， 粘度大， 流动性差， 开采难度大， 采 收率较低。 0003 聚合物驱是一种常用的稠油油藏提高采收率的开采技术手段， 该技术是通过聚合 物溶解在水中来提高水相粘度， 从而降低流度比， 增加水驱波及系数。 虽然聚合物驱对常规 原油油藏有显著增油效果， 但对粘度较高的稠油油藏驱油效果较差。 表面活性剂常常与聚 合物复配使用形成二元复合驱， 作用原理是利用表面活性剂的降低油水界面张力作用， 进 一步提高水驱效率。 开发高效驱油剂的关键是开发与聚合物配伍性能和界面性能均优良的 表面活性剂。 目前驱油常用表面活性剂为阴离子表面活性剂或阴-非离子复配表面活性剂， 但在使用时往往需加入助剂碱。
11、， 以期达到超低油水界面张力。 此外， 对于粘滞力较强的稠 油， 现有体系界面张力的降低程度往往不足以产生足够动力使剩余油从岩层空隙中驱出。 0004 目前， 现有专利申请公开了几种用于稠油油藏的聚合物/表面活性剂驱油体系， 例 如： 0005 CN107365574A公开了一种用于普通稠油油藏的降粘驱油剂， 由烷基醇聚氧乙烯醚 硫酸酯盐、 非离子表面活性剂、 阴离子表面活性剂、 有机溶剂、 氯化钠和水组成。 使用时将此 降粘驱油剂与聚丙烯酰胺聚合物复合形成驱油体系， 适用于油藏温度不高于85， 地层水 矿化度低于50000mg/L， 钙镁离子浓度低于2000mg/L， 地下原油粘度15010。
12、00mPas的普 通稠油油藏， 具有较好的降低原油粘度和提高采收率的能力。 0006 CN107365575A公开了一种适用于稠油油藏的降粘驱油剂及驱油体系， 降粘驱油剂 由非离子型/阴离子型表面活性剂、 酯类化合物、 润湿剂和水组成， 与聚丙烯酰胺聚合物复 配使用时， 适用于地层粘度达到200mPas以上的胜利稠油油藏， 可有效提高稠油采收率 17.621.6。 0007 上述这些驱油体系采用的均是常规型阴离子或非离子或二者复配型表面活性剂， 为了实现超低界面张力降粘驱油剂， 表面活性剂用量往往较大， 而且现有体系抗钙镁离子 的能力比较差， 在稠油油藏应用中受到限制。 发明内容 0008 针。
13、对上述现有技术， 本发明提供了一种适用于稠油油藏的降粘驱油剂， 及降粘驱 油剂-聚合物体系， 可有效提高稠油的采收率， 且抗盐性高(含钙镁离子)， 表面活性剂用量 低， 成本低， 使用时无需加碱。 0009 本发明是通过以下技术方案实现的： 说明书 1/6 页 4 CN 109135709 A 4 0010 一种适用于稠油油藏的降粘驱油剂， 由非离子表面活性剂、 阳离子型低聚表面活 性剂、 C1C6的有机小分子醇和水组成， 其中， 非离子表面活性剂占1550， 阳离子型低 聚表面活性剂占210， 有机小分子醇占510， 余量为水， 按重量份计。 0011 所述非离子型表面活性剂选自烷基酚聚氧乙。
14、烯基醚和/或烷基醇聚氧乙烯基醚。 0012 所述阳离子型低聚表面活性剂， 选自化合物A、 化合物B、 化合物C中的一种或两种 以上； 所述化合物A、 化合物B、 化合物C的结构式分别如式(I)中(a)(b)(c)所示； 式(I)中， R 为C4C18的烷基， 优选为C8C16的烷基； X选自F-、 Cl-、 Br-、 I-中的一种或两种以上。 0013 0014 进一步地， 所述烷基酚聚氧乙烯基醚和/或烷基醇聚氧乙烯基醚的聚合度为3 30， 烷基链长为620。 例如， 可以选用江苏海安石油化工厂生产的壬基酚聚氧乙烯醚系列 NP-7、 NP-10、 NP-15或脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-7、 AE。
15、O-9、 AEO-13等系列产品。 0015 式(I)所示结构的三种化合物均为实验室自制， 制备方法为以下文献中的合成方 法(Preparation,Characterization and Properties of Novel Cationic Gemini Surfactants with Rigid Amido Spacer Groups.J.Surfactants Deterg.2016,19(1): 91-99)。 具体地， 是以DL-苹果酸二甲酯、 柠檬酸三甲酯或乙二胺四乙酸为主要原料， 经过两 步反应， 以较高的产率合成。 0016 所述C1C6的有机小分子醇选自甲醇、 乙醇、。
16、 丙醇、 异丙醇中的一种或两种以上。 0017 所述降粘驱油剂的制备方法为： 将各组分混合混匀即得。 0018 一种适用于稠油油藏的降粘驱油剂-聚合物体系， 由上述降粘驱油剂、 聚合物和水 组成， 其中， 降粘驱油剂占0.11， 聚合物占0.050.3， 余量为水， 按重量份计。 优 选的， 降粘驱油剂占0.5， 聚合物占0.2， 余量为水。 0019 进一步地， 所述聚合物为分子量范围在800万2000万的聚丙烯酰胺。 优选地， 所 说明书 2/6 页 5 CN 109135709 A 5 述聚合物为分子量为1500万2000万的聚丙烯酰胺。 0020 所述适用于稠油油藏的降粘驱油剂-聚合物。
17、体系的制备方法为： 将各组分混合均 匀， 即得。 0021 采用本发明的稠油降粘驱油剂， 在较低的表面活性剂用量且不加碱的情况下， 能 够形成超低界面张力， 有效降低稠油的粘度， 可大幅降低稠油在岩石空隙中的粘滞力； 将驱 油剂与聚合物复配使用， 聚合物在此驱油体系中不仅能提高水相粘度， 降低流度比， 且能吸 附在油滴颗粒表面， 起到稳定乳化油滴的作用， 因此可有效提高驱油效率， 提高稠油的采收 率。 此外， 该驱油体系抗盐性好， 包括对含高钙、 镁离子的地层水的稠油油藏也具有很好的 适应性。 0022 本发明所引述的所有文献， 它们的全部内容通过引用并入本文， 并且如果这些文 献所表达的含义。
18、与本发明不一致时， 以本发明的表述为准。 此外， 本发明使用的各种术语和 短语具有本领域技术人员公知的一般含义。 具体实施方式 0023 下面结合实施例对本发明作进一步的说明。 然而， 本发明的范围并不限于下述实 施例。 本领域的专业人员能够理解， 在不背离本发明的精神和范围的前提下， 可以对本发明 进行各种变化和修饰。 0024 下述实施例中所涉及的仪器、 试剂、 材料等， 若无特别说明， 均为现有技术中已有 的常规仪器、 试剂、 材料等， 可通过正规商业途径获得。 下述实施例中所涉及的实验方法， 检 测方法等， 若无特别说明， 均为现有技术中已有的常规实验方法， 检测方法等。 0025 实。
19、施例降粘驱油剂及其应用 0026 将非离子表面活性剂、 阳离子型低聚表面活性剂、 C1C6的有机小分子醇和水按一 定比例混合， 配制成降粘驱油剂。 0027 将降粘驱油剂、 聚合物和水按一定比例混合， 配制成降粘驱油剂-聚合物体系， 即 驱油试验中的驱替液。 0028 各实施例及对比例(阳离子型单链表面活性剂替代阳离子型低聚表面活性剂， 不 添加阳离子型低聚表面活性剂或C1C6的有机小分子醇， 或二者均不添加)中降粘驱油剂组 成见表1(其中， R均为直链烷基)、 驱替液配比见表2。 0029 为了测试降粘驱油剂及驱替液的抗盐性， 实施例2和实施例4中降粘驱油剂制备过 程中的水选择矿化水， 矿化。
20、度为100000mg/L， 其中Ca2+浓度： 5000mg/L， Mg2+浓度： 5000mg/L； 而其它实施例和对比例制备过程中的水选择去离子水， 矿化度为0mg/L， 其中Ca2+浓度： 0mg/ L， Mg2+浓度： 0mg/L。 0030 表1实施例与对比例中降粘驱油剂的组成 说明书 3/6 页 6 CN 109135709 A 6 0031 0032 0033 注*： 实施例2和4中降粘驱油剂制备过程中的水选择矿化水， 矿化度为100000mg/ L， 其中Ca2+浓度： 5000mg/L， Mg2+浓度： 5000mg/L。 0034 表2实施例与对比例中驱替液的配比 说明书 。
21、4/6 页 7 CN 109135709 A 7 0035 0036 试验用油为胜利油田稠油S， 采用Haake VT550旋转粘度计测得其90粘度为 452mPas。 0037 驱油试验步骤为： 0038 (1)将人造岩心烘干至恒重， 测量岩心尺寸及气测渗透率。 以水饱和岩心， 测定其 孔隙体积。 以胜利油田稠油S饱和岩心， 记录饱和原油体积。 0039 (2)在90温度下， 注水驱油至采出液含水99， 即孔隙中滞留的稠油无法驱出 为止， 注入已配制好的驱替液0.5PV， 再次注水驱油至采出液含水99， 计算在水驱基础上 提高采收率的百分数。 岩心气测渗透率采用东大石仪公司生产的渗透率测定仪。
22、测定， 驱油 试验采用东大石仪公司生产的模拟驱油评价装置进行。 实施例及对比例试验结果见表3， 由 表3可知， 本发明的驱替液， 可有效提高18.223.5的采收率， 明显优于对比例(仅为 6.312.4)， 且对含高钙、 镁离子的地层水的稠油油藏也具有很好的适应性。 0040 表3实施例与对比例驱油试验结果 说明书 5/6 页 8 CN 109135709 A 8 0041 0042 给本领域技术人员提供上述实施例， 以完全公开和描述如何实施和使用所主张的 实施方案， 而不是用于限制本文公开的范围。 对于本领域技术人员而言显而易见的修饰将 在所附权利要求的范围内。 说明书 6/6 页 9 CN 109135709 A 9 。