[發明專利]泡沫驅油體系及其制備方法

有效

• 申請號: 201710359258.4
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN108949133B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 許關利;呂成遠;趙淑霞;王銳;周國華;王欣;孫愛軍;盧剛
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院
• 主分類號: C09K8/584
• 分類號: C09K8/584;C09K8/594
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

本發明屬于石油開采領域，涉及一種泡沫驅油體系及其制備方法。所述泡沫驅油體系包含液相和氣相，其中，所述液相為含有起泡劑和穩定劑的水溶液，且水溶液的pH≥10，所述起泡劑為陽離子表面活性劑和非離子表面活性劑，所述穩定劑選自脂肪醇醚磷酸酯和/或烷基酚醚磷酸酯。與常規的采用陽離子、陰離子表活劑為起泡劑的泡沫體系相比，本發明的泡沫驅油體系制備方法簡單，對水質等沒有較高要求，所述泡沫驅油體系的穩定性高。

技術領域

本發明屬于石油開采領域，涉及一種泡沫驅油體系及其制備方法。

背景技術

泡沫是由大量氣體分散于少量液體中形成的分散體系，屬于一種復雜流體，這種復雜流體與水、空氣等簡單流體的粘彈性不同，其可在較小應力作用下呈現彈性，在較大應力作用下呈現塑性，在更大應力作用下可以流動。泡沫的粘度一般遠大于液相的粘度，并且泡沫流體的粘度隨剪切速率的增加而降低，該性質使其特別適合作為提高采收率的驅替流體。泡沫技術已在泡沫鉆井和泡沫排水方面得到應用，而在驅油方面應用的初衷是利用泡沫在多孔介質中的滲流特性來控制氣驅過程中氣體的流度，盡管還存在一些問題，但泡沫確實起到了這種作用，并且在氣驅和水驅油田提高采收率實踐中實現應用。氣驅中把泡沫作為一種控制氣體流度的助劑，而在水驅油田則是把泡沫作為一種驅替介質。

另外，與泡沫在其它工業過程的應用一樣，驅油技術也要求泡沫的穩定性，目前泡沫技術研究中，圍繞的中心問題之一是以提高泡沫穩定性為目標來優化設計泡沫的配方體系。

泡沫的配方主要含有表面活性劑和其它助劑(如聚合物、納米顆粒等)。其中，表面活性劑能吸附在氣液界面，降低界面張力，從而提高發泡性和穩定性；助劑的作用是提高泡沫的穩定性，如使用水溶性聚合物(聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、黃原膠等)來提高液相粘度，降低排液和氣體的擴散速率，從而提高泡沫的穩定性。

表面活性劑種類眾多，不同表面活性劑產生的泡沫其穩定性相差很大，目前實驗室和礦場主要是以陰離子表面活性劑為起泡劑，也有以陰離子與非離子混合作為起泡劑。CN104762078A公開了一種多功能空氣泡沫驅油體系，所采用的起泡劑為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉，是一種陰離子表面活性劑。CN104745168A公開了一種耐高溫的低張力泡沫體系，使用的起泡劑為陰離子表面活性劑(脂肪酸鹽或烷基苯磺酸鹽)與兩性表面活性劑(甜菜堿型)的混合物。CN105315982A公開了一種用于驅油的三相泡沫體系，起泡劑為壬基酚聚氧乙烯醚非離子表活劑和十二烷基苯磺酸鈉陰離子表面活性劑，穩泡劑為聚合物交聯凍膠體系或納米顆粒。CN103834379A提出了一種蠕蟲狀膠束泡沫驅油體系，是由甜菜堿型兩性表面活性劑和烷基硫酸鹽陰離子表面活性劑組成。CN1032544884A公開的用于三次采油的高效泡沫復合驅油體系是以α-烯烴磺酸鈉為主要表面活性劑，與其它陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑、陰離子‐非離子表面活性劑復配制得，該體系能降低油水界面張力、與高礦化度水的配伍性好。CN102977872A發明的強化泡沫驅油體系使用陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑的混合物作為起泡劑，利用水溶性高分子與起泡劑間多種締合及分子間弱相互作用得到強化泡沫驅油體系。

目前，雖然陰離子與非離子表面活性劑有很好的發泡性，但產生的泡沫穩定性較差，因此需要使用水溶性聚合物或納米顆粒來提高穩定性。水溶性聚合物在泡沫體系中能提高液相粘度，但較高的液相粘度會降低起泡性能。所述納米顆粒一般是表面經過疏水改性處理的顆粒，目前這種顆粒的產量低、價格高，并不適合石油行業的應用。CN104152128A提出了由陰、陽離子表面活性劑混合構成穩定的且具有一定耐油性的泡沫體系，該泡沫體系由兩種陰離子、一種陽離子表面活性劑等組成，制備時將陰離子、陽離子表面活性劑、聚合物、無機鹽等混合成水溶液后再進行發泡。但是直接混合陰、陽離子表面活性劑要求嚴苛，具體對濃度、混合順序和水質組成等有較高要求，否則很容易出現沉淀。

發明內容

為了解決現有技術存在的上述技術問題，本發明提供了一種組成簡單、穩定性高的泡末驅油體系，以及該泡沫驅油體系的制備方法。