[发明专利]高盐油藏气驱用泡沫组合物及制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种高盐油藏气驱用泡沫组合物及其制备方法和用途。

背景技术

我国主要油田经过一次和二次开采后已经进入高含水期，如何提高原油采收率，最大限度地开发剩余储量，已成为石油工业的一项重要任务。气驱是应用于复杂油藏，尤其是难开采油藏提高采收率的最有效的方法之一。但是在气体驱替过程中，存在着严重的技术问题，即由于地下原油和注入气体的粘度对比度大，从而导致不利的流度比，导致早期气体突破，使油层波及系数降低；而且由于油藏的非均质性，特别是存在裂缝或大孔道时，会产生严重气窜，采油量降低。

为了提高封堵高渗透层的能力，人们经过大量的研究发现，泡沫具有比聚合物或胶更好的进入并降低高渗透层渗透性的能力。通过添加泡沫剂和气体混合，以泡沫流体的形式进行驱替，可有选择性地封堵高渗透带，调整吸液剖面，增大波及系数。气驱泡沫封堵应用过程中遇到的最大困难是难以形成长期稳定的泡沫。

目前三次采油用泡沫剂大多采用多元复配体系，同时包含非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂，部分配方中还加入碱、醇、聚合物等助剂。如专利CN101619210A提供了一种用于低渗透油藏二氧化碳泡沫稳定剂，该剂选用十二烷基苯磺酸钠为发泡剂，稳泡剂由改性胍胶、羟乙基纤维素、十二醇组成，十二烷基苯磺酸钠为阴离子表面活性剂，采用该剂作为发泡主剂使得体系的耐盐性能有限，当Ca²⁺、Mg²⁺超过300μg/g时泡沫剂便沉淀析出，影响其泡沫性能。再如专利CN1093589C公开了一种泡沫复合驱油方法，其中使用0.5%-1.5%的碱、0.05%-0.5%的表面活性剂和0.05%-0.5%的聚合物组成泡沫剂组合物，由于体系含无机碱，对地层和油井带来伤害，引起腐蚀设备和管道等问题，而且无机碱会严重降低聚合物的粘度，为达到所需的粘度只得大大提高聚合物的使用浓度，使采油综合成本提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有气驱用泡沫剂遇高矿化度沉淀、气驱过程中封堵效果差，同时由于泡沫体系含有无机碱、醇等，对地层和油井带来伤害，腐蚀设备和管道的问题，提供一种新的高盐油藏气驱用泡沫组合物。该组合物具有在矿化度300000mg/L，钙镁离子浓度8000mg/L的地层水条件下形成泡沫具有阻力因子高、封窜效果好，不会对地层和油井带来伤害，不会腐蚀设备和管道的优点。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题一相对应的泡沫组合物的制备方法。本发明所要解决的技术问题之三是提供一种高盐油藏气驱用泡沫组合物的用途。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种高盐油藏气驱用泡沫组合物，包括甜菜碱泡沫剂、阴-非离子泡沫剂和气体，甜菜碱泡沫剂、阴-非离子泡沫剂与气相混合形成泡沫，其中甜菜碱泡沫剂为烷基酰胺基甜菜碱，阴-非离子泡沫剂为烷基聚氧乙/丙烯醚羧酸盐或烷基聚氧乙/丙烯醚磺酸盐中的任意一种，气体为与泡沫剂呈惰性关系的气体的任意一种，所述的甜菜碱泡沫剂与阴-非离子泡沫剂的摩尔比为1:0.01～1:100，气体与液体即甜菜碱泡沫剂和阴-非离子泡沫剂之和的体积比为0.1～10:1；

烷基聚氧乙烯/丙烯醚羧酸盐分子通式为：

烷基聚氧乙烯/丙烯醚磺酸盐分子通式为：

其中R为C₈～C₃₀的烷基、烯基中的任意一种，R´为C₁～C₁₀的烷基、取代烷基中的任意一种，M为碱金属、碱土金属、铵根离子中的任意一种，n、m为0～30中的任意一个整数或小数，n+m≥1。

上述技术方案中，所述甜菜碱泡沫剂烷基酰胺甜菜碱烷基链中碳原子个数优选方案为10～20。所述阴-非离子泡沫剂中阳离子M优选方案选自Na、K、Mg、Ca、NH₄^＋中的任意一种，取代基R优选方案为C₁₀～C₂₄的烷基、烯基中的任意一种，间隔基R´优选方案为C₁～C₅的烷基、取代烷基中的任意一种，乙氧基聚合度n优选方案为0～20中的任意一个整数或小数，丙氧基聚合度m优选方案为0～10中的任意一个整数或小数，n+m≥1。所述气体优选方案选自空气、氮气、二氧化碳中的任意一种；甜菜碱泡沫剂与阴-非离子泡沫剂的摩尔比优选方案为1:0.1～1:10，气体与液体体积比优选方案为0.5～5:1。