[发明专利]一种基于聚合物微球与两亲聚合物的多相CO2稳定泡沫体系及其制备方法

说明书

本发明提供一种基于聚合物微球与两亲聚合物的多相CO₂稳定泡沫体系及其制备方法，包括如下组分：0.04wt％～0.80wt％的非离子表面活性剂，0.01wt％～0.30wt％的糖苷型表面活性剂，0.05wt％～0.50wt％的聚合物微球，0.05wt％～0.20wt％的两亲聚合物，99.85wt％～98.20wt％的矿化水。这种基于聚合物微球与两亲聚合物的多相CO₂泡沫体系的稳定性好，尤其适用于高温高盐油藏。该泡沫体系可以有效降低气油流度比，防止CO₂驱过程中存在的气窜和粘性指进现象，提高CO₂泡沫驱油效率。还具备以下特有性能：其一，加入聚合物微球后，泡沫体系的表面张力下降；其二，聚合物微球可以利用其自身的吸水膨胀性能在析液的过程中缓慢释放液体，缓解了泡沫析液对稳定性的负面影响；其三，在泡沫消泡后还可以继续发挥防窜或调驱的作用。

技术领域

本发明涉及三次采油技术领域，具体涉及一种基于聚合物微球与两亲聚合物的多相CO₂稳定泡沫体系及其制备方法。

背景技术

CO₂驱提高采收率技术作为一项成熟的采油技术，以其适用范围广、驱油效率高、成本较低等优势，受到了国内外各大油田的广泛重视。作为一种高效、环保的开发方式，CO₂驱相比于水驱具有更明显的技术优势，特别适用于低渗透油藏的开发及挖潜。因此CO₂驱提高采收率技术也成为低渗透油藏最佳的水驱接替技术之一。然而由于CO₂气体流度比水或油的流度比高，CO₂气驱难以避免地存在气窜和粘性指进现象，影响了CO₂驱提高采收率的效果。为改善CO₂驱过程中极易出现气窜的问题，泡沫驱作为一种有效的控制气体流度和改善气驱效果的方法被提出，既能显著提高波及效率，又能提高洗油效率。然而泡沫作为一种热力学不稳定的气液分散体系，起泡后极易消泡，在泡沫的应用过程中常常加入稳泡剂提高其稳定性。固体颗粒作为泡沫稳定剂的使用已经有多年的研究历史，一般而言固体颗粒的脱附能远高于吸附能，因而能较好地吸附在气液界面，通过抑制泡沫的歧化作用、增强泡沫液膜强度来稳定泡沫体系，延长泡沫半衰期。目前常用的颗粒为无机颗粒，主要有纳米二氧化硅、蒙脱石、膨润土、高岭土、锂皂石、Al₂O₃等。近年来聚合物微球作为一种新型调剖技术在国内各大油田成功应用。聚合物微球为纳米至微米级颗粒，与常用的无机颗粒相比，聚合物微球内部结构为三维网状结构，具有吸水膨胀性能，聚合物微球与表面活性剂复配后，水分子可进入三维网状结构内部，表面活性剂分子不能进入聚合物微球的网状结构内，使得聚合物微球所在的溶液中的表面活性剂浓度增大，可使得表面张力降低。此外，微球由于可以吸水膨胀，并在析液的过程中缓慢释放液体，缓解了泡沫析液对稳定性的负面影响。同时，微球颗粒遇水膨胀，即使泡沫消泡后，聚合物微球在地层中与泡沫共同实现防窜。因此，聚合物微球作为泡沫稳定剂在油田三次采油领域具有很好的应用潜力。

中国专利CN105038756A公开了一种驱油用添加亲水型纳米颗粒的二氧化碳泡沫体系及其制备方法。二氧化碳泡沫体系质量份组分如下：非离子表面活性剂0.1-0.3份，亲水型纳米颗粒1-2份，无机盐0.01-0.2份，二氧化碳0.2-0.8份，水100份。按比例配好起泡剂体系后用超声波分散仪分散均匀，向搅拌杯中通入二氧化碳后利用Waring Blender法搅拌即得。添加了亲水纳米颗粒的二氧化碳泡沫相比普通表面活性剂产生的二氧化碳泡沫耐温耐盐性能更好，且比添加疏水纳米颗粒的起泡剂成本低、分散稳定性好，更易于在油田现场推广应用。

发明内容

为了丰富现有二氧化碳泡沫体系的种类，本发明提供一种基于聚合物微球与两亲聚合物的多相CO₂稳定泡沫体系及其制备方法，该泡沫体系在高温高盐条件下具有很好的稳定性，对于原油的高效开发以及CO₂驱的大规模应用具有重要的意义。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：