[發明專利]一種應用于油氣資源開采的生物納米制劑

有效

• 申請號: 202010344867.4
• 申請日: 2020-04-27
• 公開（公告）號: CN111608623B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 夏文杰
• 申請（專利權）人: 夏文杰
• 主分類號: E21B43/22
• 分類號: E21B43/22
• 代理公司: 無錫蘇元專利代理事務所(普通合伙) 32471
• 代理人: 吳忠義

本發明公開了一種應用于油氣資源開采的生物納米制劑，屬于石油開采領域，該生物納米制劑由下述按重量百分比的組成制得：特殊微生物發酵制品4％?30％、表面活性劑1％?15％、有機疏水相2％?15％、納米酶0.1％?6％、余量為水。本發明的主要組分是無毒無害的生物發酵產品，其主要功能降阻、降粘、降凝、形成超低界面張力、催化裂解等功能。制備方法簡單、過程環保低碳、適合大規模生產使用和工業化應用。

技術領域

本發明涉及油氣資源開采技術領域，特別涉及一種應用于油氣資源開采的生物納米制劑。

背景技術

在油田的石油開采過程中往往會出現因為原油中有機重質組分(蠟質、瀝青質)在地層或者管道表面積累，從而使得水或者原油流通通道變窄，有效滲透率降低，嚴重影響石油開采。通常有機堵較為普遍地出現在稠油和高凝油的開采過程中。我們把把地面密度大于0.943、地下粘度大于50mPa.S的原油叫稠油；把凝固點高于35℃，且含蠟量大于30％的原油成為高凝油，它們是區別于普通原油的一種油氣資源，其在全世界的儲量與普通原油相當。同時稠油由于瀝青質和膠質含量較大，所以具有粘度高、密度大的特點；高凝油含蠟高，尤其是在地層與地表溫度差別大的情況，蠟質析出明顯；近井地帶或井筒堵塞、流動性差，所以難以正常開采。

為了清除油井有機堵或降低稠油粘度，目前一般采用加入稀釋劑或者解堵劑的方式。其中，加入稀釋劑的方法，對于粘度較大的稠油，需要加入的稀釋劑的量很大，其經濟性較差。而為了降低開采成本，一般采用加入清蠟劑的方法。油溶性清蠟劑按作用機理主要分為兩種類型。一種是降凝劑類型的聚合物或縮合物，通過破壞原油中蠟的結晶，使一些高蠟高凝點原油粘度顯著降低，如芳香烴、a-烯烴、聚丙烯酸酯等都屬于這種類型。這類物質通常只需要幾十到幾百ppm就可以顯著降低原油粘度，但僅適用于蠟含量較高的原油，而且只在較低溫度有效，通常高于60℃以上就失去降粘作用。另一種是瀝青質分散劑類型的化合物，其作用機理是利用分子結構中極性基團與瀝青質、膠質的相互作用，降低瀝青質質分于間的范德華力，并破壞偶極作用力和氫鍵，使重疊堆砌的片狀平面聚集體和交織的空間網絡結構被拆散，達到解堵的目的。這些解堵劑由于含有有毒有害物質，環保性和安全性較差。而且，稠油的粘度隨著溫度的降低而增加，現有的解堵劑，使用的溫度環境都較高，一般要求60℃及以上，對于環境溫度較低時，效果很差。同時，對于分子糾纏程度很高的稠油，可以通過加入催化功能材料進行破鏈，從而達到降低粘度的效果。

另外鑒于注水開發的中高滲透率油田，由于底水或邊水豐富、或由于長期注水形成了高含水通道、或由于儲藏非均質性強、形成不了有效驅替，地下原油資源開采程度很低。同時，很多低滲透的油田、滲透率低、注水困難、水驅的洗油效率低、波及體積小，注水壓力高，開發困難。這些油田資源開發存在的問題，需要新的采油技術來解決。納米制劑采油是一種新興的采油技術，它可以水或疏水介質為傳輸介質，分散相可以形成小于100納米的顆粒，具備很大的比表面積和表面能，大大減油水界面張力，使得注入的流體在孔隙中能剝離原油、降低滲流阻力、提高開采效率。納米顆粒對很微小的孔隙具有一定的暫堵作用，可以起到擴大波及體積的作用。另外納米液也有很強的降壓增注的功能。

傳統油田化學品的使用嚴重破壞了當地的地下水和土壤環境。在環境保護的高要求下，油田急需全新的、環保型油田化學品來應對油田生產高需求。生物發酵制品是目前公認的健康、環保產品，已經應用到食品、日化、醫藥和家居護理等領域。在本生物納米制劑開發之前，還沒有一種油田用納米藥劑用到了生物發酵制劑和納米酶；由其在非常規油氣資源開發中也沒有用到類似的產品。所以我們結合生物技術、納米技術等研發了一種應用于油氣資源開采的生物納米制劑。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提出一種提供一種應用于油氣資源開采的生物納米制劑，能夠有效清除原油重質組分(蠟質、膠質瀝青質)在地層、近井地帶或者管道表面等引起吸附和聚集，從而使得水或者原油流通通道變窄，有效滲透率降低，嚴重影響石油開采等問題。同時，可以在超低滲油氣資源開發中應用。最為關鍵的是其主要成分為微生物發酵制得，具有無毒無害、生態環保等特點；也加入了納米催化材料，可以針對一些特殊的油品，提高更好的剝離、降粘等效果。