[发明专利]一种用于稠油热采的化学助剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于稠油、超稠油油藏开发领域，特别的是涉及一种用于稠油、超稠油油藏开发用的化学剂。

背景技术

世界石油消耗量正逐年上升，而可采的石油储量却在逐年下降，尤其是易采稀油的储量越来越少，世界能源危机日益严峻，许多国家已经将石油问题提升到关系国家安全的高度，尤其是在我国对稠油的开采有着更为现实紧迫的需求。随着稠油开采的难度越来越大，油越来越稠，普通的蒸汽吞吐及蒸汽驱已不能适应稠油开采的需要。人们急需一种更新更好的开采方法，以满足稠油开采的迫切需要。

目前，热力采油是通过加热地下油藏而使稠油降粘的主要方法。所需热能在地面生成，并以蒸汽、热水或气的形式注入油藏中。国内外采用最为普遍的稠油开采技术是蒸汽吞吐、蒸汽驱及蒸汽辅助重力泄油（SAGD）等热采技术。尽管应用这些热采技术提高采收率很高，但是能源利用率很低。另外还有一种提高原油采收率的技术（EOR），主要是在碱溶液中加入表面活性剂来降低油水界面张力和改变储层岩石的润湿性，最终提高采收率。但往往这些化学剂耐温温度通常低于80℃，因此，限制了高粘度原油的开采。

因此，对于稠油油藏来说，需要在高温下提高原油采收率，主要在蒸汽应用中通过化学方法进一步提高原油采收率，降低稠油开采能量消耗和成本。

发明内容

针对现有技术的不足与行业发展的需求，本发明的目的是，提供一种能够解决蒸汽热力采油工艺，从而提高稠油采收率，降低稠油开采中能量消耗及成本的一种用于稠油、超稠油油藏开发用的化学剂。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案实现：

一种用于稠油热采的化学助剂，按照质量分数计，所述化学助剂由0.5~10%的碱性物质、0.05~5%的表面活性剂、0.5~10%的醇以及75~98.95%水混合搅拌而成。

所述的碱性物质为胺、氨、碱性金属氢氧化物、碱式金属碳酸盐、碱式金属碳酸氢盐或碳酸铵中的至少一种。

所述的表面活性剂为非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂中的至少一种。

所述的非离子表面活性剂为烷基、芳香基、或烷基芳香基；烷基、芳香基、烷基芳基聚合物；聚醚多元醇；烷氧基羰基肼类化合物；烷基芳基聚乙氧基醚；N-三(羟甲基)甲基甘氨酸；三甲基甘氨酸；氨氧化物；烷基膦氧化物；亚磺酰基物；氨基羧酸盐或磺酸盐；多元醇酯；聚氧乙烯山梨醇；肌氨酸盐酸盐；乙炔二醇类非离子表面活性剂；聚氧乙烯烷醇酰胺；烷基咪唑啉、烷基聚葡萄糖苷、脂肪醇中的至少一种。

所述的阴离子表面活性剂为烷基硫酸酯盐、磺基丁二酸酯、磺酸基羧酸盐、烷基萘磺酸盐、烯基磺酸盐、脂肪酸磺酸盐、聚羧酸盐、膦酸基羧酸盐、硫代硫酸盐中的至少一种。

所述的阳离子表面活性剂为季铵盐、胺盐、咪唑啉盐、甜菜碱、吡啶衍生物中的至少一种。

所述的醇为饱和一元醇、芳香族一元醇、多元醇中的至少一种，所述的醇，其碳原子数为4~9。

本发明的另一个目的是提供上述稠油开采助剂的应用，其应用在于将上述配制好的开采助剂用于稠油开采。

本发明的技术方案，是以通过降低油-水界面张力，改变稠油油藏岩石基质的润湿性，改善稠油的流动性，降低稠油的粘度和增加其流动性，可以增加原油产量，增大蒸汽腔的容积导致井的密度减少，缩短生产周期，还能减少开采过程中整个生产周期后残余油的量，最终提高稠油采收率。对于SAGD工艺来说，采收率与泄油率有关，这是由多孔介质中多相流（稠油和热水）特性控制的。当液滴尺寸与孔隙大小相当的时候，乳状液会阻碍泄油速度。为了避免这一问题的方法是使微乳液的液滴尺寸比稠油油藏的孔隙尺寸小（20纳米）。微乳液相能与有机相，水相，或同时和有机相及水相达到平衡。由于其粘度低，因此有利于提高原油采收率或蒸汽辅助重力泄油采收率。

影响高温下稠油采收率的因素主要有岩石基质的润湿性和有机相与水相之间的界面张力。因此，本发明都是以改善岩石基质的润湿性和降低有机相与水相之间的界面张力为目标进行阐述的。

在开采稠油的技术中，将蒸汽注入地下储层中，从而加热储层，因此能够至少改善储层油气的一小部分的流动性和开采效果，并在储层中形成蒸汽腔。有连续不断的蒸汽凝结在蒸汽腔的边界。热会使温度升高，从而使油藏中稠油粘度降低。接下来，向注入井注入化学助剂，这些化学添加剂周期性的或连续的到达蒸汽腔中。