[發(fā)明專(zhuān)利]苛刻油藏反相微乳液調(diào)驅(qū)體系及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310435212.8
• 申請(qǐng)日: 2013-09-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104448126B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏燕敏;宋曉芳;于志省;蘇智青;許匯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類(lèi)號(hào): C08F220/56
• 分類(lèi)號(hào): C08F220/56;C08F220/58;C08F222/38;C08F222/40;C08F220/18;C08F226/10;C08F222/14;C08F212/12;C08F220/06;C08F220/34;C08F212/36;C08F4/40;C08F4
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技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及一種苛刻油藏反相微乳液調(diào)驅(qū)體系及其制備方法。

背景技術(shù)

微乳液(microemulsion)是一類(lèi)各向同性、清亮透明或半透明、粒徑在8-100nm之間、熱力學(xué)穩(wěn)定的膠體分散體系。微乳液的概念是在20世紀(jì)40年代由Schulman提出的，它具有粒子細(xì)小、大小均一、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)。微乳液與普通乳液的根本區(qū)別在于微乳液是熱力學(xué)穩(wěn)定體系，因此微乳液的穩(wěn)定性很高，還能自動(dòng)乳化，長(zhǎng)時(shí)間存放也不會(huì)分層破乳，微乳液的另一特點(diǎn)是低粘度。它與普通乳液的性質(zhì)雖有很大差別、但仍有許多相似之處，例如微乳液也有O/W型和W/O型，乳化劑較易溶于油者形成W/O型微乳狀液，較易溶于水者形成O/W型微乳狀液。?微乳液之聽(tīng)以能自發(fā)形成，一種解釋認(rèn)為在表面活性劑、助表面活性劑存在下，油/水界面產(chǎn)生了所謂負(fù)界面張力。

?微乳液自20世紀(jì)40年代發(fā)現(xiàn)以來(lái)，其理論和應(yīng)用研究已得到很大發(fā)展。70年代利用微乳液驅(qū)油提高石油采收率的研究取得重大突破，超低界面張力以及隨之產(chǎn)生的強(qiáng)增容和乳化能力，是微乳液應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。許多研究結(jié)果表明：微乳液的形成是自發(fā)乳化和超低界面張力共同作用的結(jié)果，而這兩種因素恰是提高石油開(kāi)采效率的關(guān)鍵。而且，微乳液（微球）能與大量的油與水共存，形成無(wú)界相的單相體系，十分有利于驅(qū)動(dòng)油藏多孔介質(zhì)中存在的油滴，是一種十分理想的驅(qū)油體系。聚合物微球具有以下優(yōu)點(diǎn)：微球能夠滿(mǎn)足封堵水流通道的孔喉處“進(jìn)得去、堵得住”的要求，微球遇水可以膨脹，遇油不變化，是一種選擇性堵劑；微球膨脹層經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的注入水沖刷后不斷稀釋剝落，最后隨著油水被油井采出，不會(huì)在地層造成污染，不傷害地層，后期不需要專(zhuān)門(mén)的處理液處理調(diào)剖的水井。但是，微球體系因其采用反相微乳液聚合，通常傳統(tǒng)的間歇式反應(yīng)過(guò)程造成固含量低，體系不穩(wěn)定，而且針對(duì)高溫高鹽的苛刻油藏聚合物微球的膨脹性能差、很快就會(huì)塌陷，不能起到有效的深度調(diào)剖、堵水、驅(qū)替作用。

?建立穩(wěn)定的聚丙烯酰胺反相微乳液體系，對(duì)于研究丙烯酰胺的反相微乳液聚合是至關(guān)重要的。丙烯酰胺的反相微乳液是由丙烯酰胺等單體、水、油溶性溶劑、乳化劑和助乳化劑、表面張力調(diào)節(jié)劑等構(gòu)成。常用的油相是烴類(lèi)，如甲苯、己烷、煤油、白油、Isopar?M等；乳化劑常用的是Span和Tween系列等，其用量約為乳液的l0％(質(zhì)量)以上。反應(yīng)速度快是丙烯酰胺類(lèi)反相微乳液聚合的特點(diǎn)之一，這就導(dǎo)致了對(duì)反應(yīng)條件的敏感性，輕微的波動(dòng)就會(huì)對(duì)產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率、微球粒徑等產(chǎn)生較大影響。因此，增強(qiáng)反應(yīng)的可控性是制備穩(wěn)定的聚丙烯酰胺微乳液的關(guān)鍵技術(shù)之一；提高固含量對(duì)于聚丙烯酰胺微乳液的工業(yè)化生產(chǎn)具有重要意義，目前反相微乳液中聚合物的固含量普遍較低(質(zhì)量分?jǐn)?shù)<25%)?，迫切需要進(jìn)一步提高，這樣才能從根本上降低產(chǎn)品的成本。

????國(guó)內(nèi)各大油田經(jīng)過(guò)一次、二次采油，原油含水率不斷增加，部分大油田先后進(jìn)入三次采油階段。聚合物驅(qū)是三次采油的主要技術(shù)方法，驅(qū)油機(jī)理清楚，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，技術(shù)日趨成熟，是一項(xiàng)有效的提高采收率技術(shù)措施。然而對(duì)于非均質(zhì)地層，驅(qū)替僅能作用于高滲透層，波及不到含油的低滲透層，這就造成了原油的采收率降低，成本費(fèi)用升高。一般針對(duì)非均質(zhì)地層常采用注水井調(diào)剖和生產(chǎn)井堵水技術(shù)，但這種技術(shù)有效范圍僅限于近井地帶，不能深入到油井深部，達(dá)不到大幅度提高原油采收率的目的。采用反相微乳液聚合可得到納米尺寸的交聯(lián)聚合物微球用于注水開(kāi)發(fā)油藏逐級(jí)深部調(diào)驅(qū)材料，其使用原理是利用納尺寸的聚合物微球，初始尺寸遠(yuǎn)小于地層孔喉尺寸，隨注入水可以順利地進(jìn)入地層深部，在地層中不斷向前運(yùn)移，吸水逐步膨脹后在滲水通道孔喉處形成封堵，造成液流改向，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大水波及體積，提高原油采收率的目的。?????

近年來(lái)國(guó)內(nèi)在聚丙烯酰胺反相微乳液方面開(kāi)展了較多研究，其中西北工業(yè)大學(xué)、南京理工大學(xué)、武漢科技大等學(xué)在丙烯酰胺反相微乳液聚合的機(jī)理、動(dòng)力學(xué)、表征等方面研究較多，中國(guó)石油大學(xué)（北京、華東）、西南石油大學(xué)、西安石油大學(xué)等在聚丙烯酰胺反相微乳液的制備及三次采油驅(qū)油應(yīng)用方面取得了較好的進(jìn)展和成果。????