[发明专利]一种高矿化度油藏复合驱油剂

说明书

技术领域：

本发明涉及油田开发高矿化度油藏复合驱油剂，属油田化学技术领域。

背景技术

油田化学驱提高采收率技术，常采用聚合物驱、聚合物与表面活性剂二元复合驱。

国内外聚合物驱与复合驱技术中，聚合物多采用高分子聚丙烯酰胺合成聚合物，聚合物加入的作用是增大了驱替体系粘度，扩大水驱波及体积，但这种聚合物在中高矿化度溶液中增粘性能很差，只能应用矿化度小于30000mg/L的油藏，且热稳定性不能满足流度控制的需要，应用温度小于93℃。合成聚合物、耐温抗盐合成聚合物在矿场应用时，由于高矿化度地层水中离子强度高，合成聚合物在高矿化度地层水中溶解速度缓慢，现场试验将大大增加地面设备成本。合成聚合物驱主要应用于矿化度低于20000mg/L、温度低于80℃的油藏。

生物聚合物黄原胶可应用于矿化度高于50000mg/L、温度低于70℃的油藏。

二元复合驱提高采收率主要的机理是在扩大波及体积的基础上，通过降低油水界面张力提高驱油效率。复合驱扩大波及体积主要通过二元体系中聚合物的加入，增大了体系粘度，同时由于聚合物分子在多孔介质中的滞留降低了水相渗透率，有效降低了流度比，进而增大了波及体积；驱油效率的提高主要通过大幅度降低油水界面张力来实现。二元复合体系油水界面张力可降至10^-3mN/m数量级，该界面张力条件下，可较大幅度提高毛管数，从而显著提高驱油效率。

由于合成聚合物耐盐性能的限制、目前国内外复合驱技术主要应用于矿化度低于30000mg/L、温度低于75℃中温油藏。技术攻关多集中于矿化度低于30000mg/L左右、温度低于85℃的油藏。

油田地层水中大多天然含有高浓度的矿物盐，地层水常含有高浓度的NaCl、kCl、CaCl₂、MgCl₂、Na₂CO₃、Na₂SO₄等，而上述盐类对复合驱中采用的聚合物、表面活性剂的性能有不利影响，限制了化学复合驱在油田提高采收率方面的应用，许多学者致力于新型耐盐抗盐化学剂的开发。

国内也开发了耐温抗盐合成聚合物梳型聚丙烯酰胺，只能应用于矿化度低于30000mg/L、温度低于90℃的油藏。

国内提高采收率技术使用的表面活性剂工业化产品主要为石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐，由于上述表面活性剂为阴离子型，在高矿化度地层水，它与二价阳离子（Ca²⁺、Mg²⁺）会发生反应而沉淀，失去界面活性与驱油效果。驱油用表面活性剂一般是阴离子型和非离子型表面活性剂,在温度小于70℃和矿化度小于20000mg/L的常规油藏三次采油中已有广泛应用，取得了不错效果。对于温度高于70℃矿化度大于20000mg/L油藏,目前普遍做法是把阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂复配，但复合体系的稳定性不高，矿场应用较少。

目前国内研究开发的耐温抗盐表面活性剂主要为阴-非离子两性表面活性剂，这类表面活性剂兼具阴离子和非离子表面活性剂的优点，性能优良，显示了良好的应用前景。已通过广泛的研究和现场测试证明，阴-非离子两性表面活性剂可应用于矿化度低于100000mg/L、温度低于110℃的油藏。表面活性剂驱应用范围得以扩大，由于单纯表活剂驱技术的限制，应用实例较少。

表面活性剂驱技术若不能控制流度是不能应用的，由于表面活性剂溶液界面张力较低，在多孔介质中渗流阻力比水溶液小，表面活性剂溶液驱油的波及体积比水驱还低，造成表活剂溶液沿高渗区指进，造成驱油效果差。若驱替相流度无法控制，单一的表活剂驱很少现场实际应用。

若聚合物的耐温耐盐性不高，即使表活剂耐温耐盐性达到现场要求，也无法开展二元复合驱。如中国专利CN102220860报道了一种双磺酸盐表面活性剂的合成，二元复合技术，所述的地层水总矿化度优选为16000-32000mg/L，Ca2+、Mg2+优选为450-890mg/L，由于二元复合技术中选用的聚合物为合成聚合物聚丙烯酰胺，难以满足总矿化度大于32000mg/L，Ca2+、Mg2+大于1000mg/L油层条件。实验配方没有开展长期热稳定评价，因为化学剂要在油层中长时间存在，长达3-24个月。总矿化度适宜范围较窄。

总之，复合驱技术的应用范围是由聚合物与表面活性剂的共同适应范围确定的，由于聚合物耐盐耐温性能的限制，化学复合驱技术的应用范围为温度为小于93℃，矿化度低于32000mg/L的油藏条件，复合驱技术远不能满足高温高盐油藏开展化学驱的要求。