[發明專利]一種用于普通稠油油藏的低氣液比泡沫起泡劑及其注入方法

無效

• 申請號: 200910016512.6
• 申請日: 2009-06-12
• 公開（公告）號: CN101580705A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發明（設計）人: 葛際江;張貴才;孫銘勤;王東方
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C09K8/584
• 分類號: C09K8/584;E21B43/22
• 代理公司: 青島高曉專利事務所
• 代理人: 楊大興

技術領域：

本發明涉及一種提高稠油油藏采收率的化學方法，特別是泡沫驅所用的起泡劑及 其注入方法。

背景技術：

注水開發的普通稠油油藏的原油粘度大、流動性差，而油藏中的水流通道卻很發 達，導致水驅油波及系數低。因此注水開發的稠油油藏采收率比常規油藏至少低10％。 由于泡沫驅既有提高波及系數的作用，又有提高洗油效率的作用，因此泡沫驅是較適 宜的普通稠油油藏水驅后期的接替技術。

泡沫驅的關鍵技術之一是氣液比的確定。在常規泡沫驅中，一般要求地下氣液比 是1∶1。假定地層壓力為10MPa，要想在地層中達到氣液比1∶1，地面上氣液比則需 高達100∶1。以制取1m³(標準狀況)氮氣成本為2.5元計算，則每注1m³液體驅油劑至少 需配注250元氮氣(標準狀況)。由此可見，在泡沫驅中，注入氣體的費用在總投入中占 有非常大的比例。從國內外關于氣液比對阻力因子的影響看，往往只考察了氣液比較 高時的情況，忽略了低氣液比時流體的封堵能力，導致常規泡沫驅材料成本高，現場 實施的風險大，影響了泡沫驅的推廣應用。

泡沫驅的另一個關鍵技術是起泡劑的選擇。目前泡沫驅常用的起泡劑主要有石油 磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽、聚氧乙烯烷基醇醚硫酸鹽、聚氧乙烯烷基醇醚磺酸鹽等表面 活性劑。上述表面活性劑雖然具有較高的起泡能力，但由于親水性較強，難以將油水 界面張力降至0.1mN/m以下。為此，目前常用的辦法是在表面活性劑中加入一定量的 堿，利用堿和表面活性劑的協同效應將油水界面張力降至10^-3mN/m。但堿的加入會帶 來注采系統結垢問題、產出液乳化難破乳的問題，給油田生產帶來嚴重不利影響。

發明內容：

本發明的目的是要提供一種用于普通稠油油藏提高采收率的低氣液比泡沫驅的 起泡劑及其注入方法。

本發明的目的是這樣實現的：起泡劑由非離子-陰離子表面活性劑、甜菜堿表面 活性劑和水構成，其中，非離子-陰離子表面活性劑占總量的0.1～0.3％(重量)，甜菜 堿表面活性劑占總量的0.05～0.3％(重量)，其余為油田注入水。

非離子-陰離子表面活性劑的分子式為：

式中，M為SO₃Na、SO₃NH₄、CH₂COONa或CH₂CH₂SO₃Na；

n為2～15，優選3～7；

R為C₁₂～C₁₈的任意一種烷基或烷基苯；

甜菜堿表面活性劑的分子式為：

式中，R₁為C₁₂～C₁₈的任意一種烷基；

R₂為甲基或乙基。

以上述配方為基礎，發明者研究了低氣液比時泡沫的封堵能力，發現對滲透率為 2.5～5.5μm²的親油巖心，氣體和起泡劑溶液的體積比(簡稱氣液比)為0.1∶1～0.3∶1的 泡沫所生產的阻力系數可與粘度為40mPa.s的聚丙烯酰胺(質量分數為0.15％的聚丙 烯酰胺)所產生的阻力系數相當，說明在高性能起泡劑作用下，低氣液比的情況下即 可產生具有良好封堵性能的泡沫。對55℃粘度為238mPa·s的稠油長巖心驅替表明， 注入氣液比為0.2∶1產生的泡沫50％孔隙體積，在水驅的基礎上可提高采收率14％， 雖然比相同體積的氣液比為1∶1時產生的泡沫采收率增值低7％，但注入氣體的費用 僅為后者的20％，是一種成本低、效果好的稠油油藏提高采收率技術。

依據本發明所述的上述起泡劑的注入方法為：按上述配方先在地面配好起泡劑溶 液，再將非凝析氣體和起泡劑溶液按體積比0.1∶1～1∶1(氣體的體積按地層壓力計算) 同時或者交替注入到地層中生成泡沫。所說的非凝析氣包括氮氣、二氧化碳等；非凝 析氣體和起泡劑溶液的體積比(即氣液比)優選0.1∶1～0.3∶1；氣體和起泡劑溶液注入 的總體積一般為油層總孔隙體積的5％～50％，優選10％～30％。采用交替注入方式時， 單元注入體積(指一個起泡劑溶液段塞和一個氣體段塞體積之和)一般為總孔隙體積 的1％～5％，優選2％～3％。