[發明專利]一種熱力采油用耐高溫的蒸汽化學輔助劑

有效

• 申請號: 201210415212.7
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN102925132A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 沙勇;劉英軍
• 申請（專利權）人: 東營華力石油技術有限公司
• 主分類號: C09K8/592
• 分類號: C09K8/592;C09K8/584;E21B43/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種石油工業中用于輔助蒸汽吞吐和蒸汽驅采油的蒸汽化學添加劑，具體地說涉及一種在蒸汽注入地層過程中，伴蒸汽注入的化學助劑。

技術背景

隨著對石油的不斷開采，世界石油儲量尤其是易開采易煉制的常規原油不斷減少，然而人們對于石油的需求仍然很大，因此稠油作為一種非常規石油資源越來越受研究者的重視。現如今采用的主要開采方法有摻稀降粘、加熱降粘、乳化降粘和聚合物降粘等。其中蒸汽吞吐和蒸汽驅是目前世界上稠油開采應用最廣泛的開采方法，采用這兩種方法是在注入高溫蒸汽后加熱油層，使得原油粘度降低進行開采。然而，國內外的實踐證明，稠油體系較多瀝青、膠質成分導致的粘稠流動困難，以及油藏地質條件復雜性導致的蒸汽汽竄和蒸汽超覆現象，嚴重制約稠油熱采手段的實際效果。

化學驅技術是我國提高原油采油收率的主要技術措施之一，其中水溶性聚合物和表面活性劑是實施化學驅的兩種關鍵化學劑，通過聚合物的增粘性擴大驅替液的波及面積，通過表面活性劑的界面活性提高驅替液的驅油效率，進而實現大幅度提高原油采收油的目的。

如在蒸汽驅熱力驅油操作中添加化學助劑，可將化學驅和蒸汽驅有機結合，添加的化學助劑可起到增強稠油流動性、有效抑制汽竄以及增加蒸汽作用面積、降低油水界面張力的作用，將有利于提高熱力驅油采收率。事實上，化學助劑廣泛應用于油田原油采出上，將化學輔助劑用以輔助熱力驅油操作符合正常邏輯，因此在上個世紀80-90年代，美國進行了一系列的原油熱采輔助化學劑評估實驗，對石油行業通用的陰離子、陽離子及非離子表面活性劑進行了評估，但是不幸的是由于表面活性劑不能耐受蒸汽驅高達350℃的高溫，即使采用段塞注入的方式，即在蒸氣注入的間歇注入化學輔助劑，以避免化學輔助劑直接接觸高溫蒸氣的操作方式，此系列實驗仍然沒有達到預期成果，其不耐高溫性已經嚴重影響了化學驅技術在高溫熱采中的應用及推廣。因此在整個90年代和21世紀初期，輔助蒸汽提高采收率的化學劑沒有受到重視，化學劑輔助熱力采油報道逐漸減少，2000年后在國外文獻中的出現則非常罕見。但是2010年開始，隨著世界各地油田進入蒸汽吞吐采收原油后期，特別是采用蒸汽吞吐多輪次后，石油開采量下降顯著，此項技術逐漸開始受到重視。

由于地層巖石表面一般帶負電荷，因此陽離子表面活性劑基本被排除在驅油用表面活性劑之外，目前驅油用表面活性劑主要是陰離子型、非離子型、高分子聚合物和兩性型，可單獨或復合使用，但均存在耐溫性差、用量大，使用成本高等缺點，而且增產效果不顯著；此外，由于輔助化學劑耐溫性差，即使在熱力驅油中使用，也不能直接蒸汽伴注，導致施工復雜，成本較高，目前急需開發有效的熱力驅油輔助化學劑，以有效開采稠油油藏。

為此，國內外進行了大量研究和相關報道。CN201210103967.3公開了一種海上稠油熱化學采油方法，其采用換熱器將注入水加熱至150℃-200℃，然后向注入水加入石油酸鹽表面活性劑和/或無機鹽催化劑后注入稠油油層進行驅油，對稠油有較好的乳化降粘效果，但是耐溫性還是達不到蒸汽驅的要求，事實上這是一種助劑加熱水驅油方法；CN201210088826.9公開了一種蒸汽驅輔助重力泄油采油方法，其是靠物理輔助手段而非化學驅手段進行采油，其增大了泄油速度，提高了稠油開采的采收率；CN201010144443.X公開了一種稠油型有藏開采方法，向油層中的原油順利滲流中加入化學劑和熱流體，有效解決原油在油層中的瀝青質相析出問題，使油層中的原油順利滲流至油井，然后讓原油從油井中升至地面，大幅降低稠油型油藏開采成本，延長油井生產周期，增加油井產量；CN200910011365.3公開了一種底層催化氧化稠油熱采方法，其在稠油蒸汽吞吐或蒸汽驅動過程中，注入一種具有催化氧化和裂化雙功能的催化劑，并輔助以一定量的空氣注入，在燜井或蒸汽驅期間在底層間發生催化氧化和裂化功能，使原油輕質化降粘，同時生成能改善原油流動性的表面活性劑。

然而，上述輔助劑均不能完全適用蒸汽驅采油的高溫環境。開發合適的蒸汽輔助化學劑十分困難，其受諸多性能條件和現場油層條件的制約，另外受到蒸汽輔助采油高昂的蒸汽成本限制，要求蒸汽助劑必須成本低廉或使用量低。對于蒸汽助劑，其首先必須能耐受蒸汽操作時350℃左右的高溫，而目前油田常用的表面活性劑或化學物質在此條件下，或者分解，或者失效，不能使用，此外并應能在提高蒸汽波及體積、增強稠油流動性、降低油水界面張力三個主要方面中的一個或幾個方面起到切實可行的作用。現有技術中還沒有研究開發出新型的適應強、功能范圍廣的稠油熱采助劑，使之滿足工業要求。

發明內容