[发明专利]三次采油用聚无机盐多功能驱油增效剂及其生产方法

说明书

技术领域：

本发明涉及石油开采业的提高采收率、缓蚀、防垢、灭菌、驱油增效保护性开采原油技术领域。具体地说是一种用于三次采油化学驱提高采收率同时解决缓蚀、防垢和注入体系灭菌的多功能为一体的聚无机盐新型驱油增效剂。

技术背景

基于我国油田二次采油水驱和三次采油化学驱采油的现状，要求采油驱注液即具有驱油的高效性又要有保护采油设备和油层地质安全、经济实用的特性。因此对使用什么样的驱注液更有效、更安全、更经济实现一剂多能是当前油田开采的重要课题。

目前对一类油田三采化学驱所采用的聚合物驱和碱/表面活性剂/聚合物三元复合驱的体系配方，在现场试验中收到了较好的效果，但同时也伴随着高成本和采油井的化学乳化和腐蚀结垢问题，特别是强碱(NaOH)的引入会使采出设备造成严重的锈蚀和结垢以及对油层岩心造成伤害等问题，限制了这种方法的推广和采用。而对于二、三类油田，特别是对非均质低渗透油藏，二次采油水驱高含水和水淹油藏如何开展三次采油化学驱提高采收率，也是当前急需解决的现实问题。

现行驱油增效剂的性能受外界条件的影响变化较大，特别是由于流体和油层岩心中金属硬离子的存在，降解和消耗大量的化学驱油助剂。随着采油作业的进展耗用化学制剂越来越多，而给采出设备造成的破坏和给油藏造成的伤害也越来越严重，采油成本不断加大，在经济上很难承受，为了油田的良性发展，需要寻求适于各类油藏的集提高采收率、缓蚀、防垢、灭菌为一体的新型多功能采油助剂，实现增产增收保护性开发油田的目的。

发明内容：

本发明的目的是：提供用于石油开采业三次采油提高采收率的同时解决缓蚀、防垢和注入液灭菌的多功能为一体的采油助剂，提高化学驱的应用范围，实现油田的保护性开采。

本发明是这样实现的：通过利用硅酸盐、磷酸盐、磷硅酸盐、磺酸盐和氯化物的有机协同效应达到一剂多能。

本发明其特征之一在于其主要成和含量为：(重量份数)

硅酸盐：25～40

磷酸盐：20～30

磺酸盐：0～40

氯化物：15～30

本发明其特征之二在于其生产方法为：由高温合成过程和常温聚合过程来实施的。

其中：高温合成：(重量份数)

硅石粉：(高纯度含SiO₂＞99.9％经酸洗处理的)45～65

炭酸钠：(Na₂CO₃＞98，Fe₂O₃＜0.1％)30～40

焦磷酸钾：3～5

氯化钾：1～3

玻璃澄清剂：C II型1～2

上述原称量后混均，均匀度差＜1％，置于1500～1600℃高温炉中熔化成均匀的玻璃态取出水冷炸碎。投入反应罐中水解(水需经软化处理)到波美度达到23～45°时(按要求定)

常温聚合：(重量份数)

高温合成部份：50

焦磷酸钾：10～15

六偏磷酸钠：15～20

三聚磷酸钠：20～25

氯化钾：30～35

磺酸盐：35～40

本发明的高温合成是：

通过1500～1600℃高温技术手段，在碱性非金属氧化物中SiO₂和P₂O₅中引入一定量的一价碱金属阳离子K⁺和Na⁺，的氧化物，把无机盐分子中‘桥氧键’变为‘非桥氧键’，使稳定性的分子结构变为亚稳定性。

当SiO₂/P₂O₅＞2时其高温合成化学反应：

(n+3)R₂O+(n+2)SiO₂+P₂O₅＝2R₃Si.PO₆+nR₂SiO₃      ※R＝K⁺..Na⁺

图1聚无机盐(固态)分子网络示意图

这种特殊的聚无机盐分子结构网络空穴中的Na⁺、K⁺离子在水中很容易受水分子作用，脱离网穴而游离于水溶液中。同时原分子结构瓦解，形成一价碱金属阳离子和非金属酸根阴离子：硅酸根、磷酸根、硅磷酸阴离子团共存的水溶液，就组成了聚无机盐多功能驱油增效剂的母液。

本发明的常温聚合是：