[发明专利]提高二氧化碳驱油效率的高效洗油剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种提高二氧化碳驱油效率的高效洗油剂及其制备方法和应用，主要解决现有洗油剂洗油效率低以及和二氧化碳联合驱油协同作用差的问题。本发明通过采用一种化学驱油用表面活性剂组合物，包括阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂，所述的阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂的摩尔比为(0～100):(0～100)，且不同时为0；其中，所述阴离子为表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯/聚氧丙烯醚羧酸盐或脂肪醇聚氧乙烯醚/聚氧丙烯醚磺酸盐中的任意一种；所述分子通式的非离子表面活性剂，其中，R1为C₄～C₂₂的直链或支链烷基的技术方案，较好地解决了该问题，可用于二氧化碳驱油过程中。

技术领域

本发明涉及一种提高二氧化碳驱油效率的高效洗油剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前国内外许多大型油藏已到开发后期，人们采用了多种技术来提高油藏中剩余原油的采收率。比如注水和随后的化学驱、二氧化碳驱等等。通过注水可用于采收一些原油，然而，注水大约只能使其中三分之一的剩余原油被收集起来。要进一步提高原油采收率，需提高波及系数和洗油效率。因此，典型的注水程序之后接下来进行三次采油技术如化学驱和混相气驱。前者有助于提高洗油效率，后者更有助于提高波及系数。典型的气驱比如可以用二氧化碳进行来降低地下地层中存在的原油粘度，以增大烃类向生产井的流动。

国外有大量关于化学驱在提高采收率方面的研究报道，比如美孚石油公司的专利US3927716、US4018281、US4216097相继报道了采用碱水驱油、表面活性剂或碱水驱油及使用两性离子表面活性剂驱油的结果，采用的两性离子表面活性剂为不同链长的羧酸或磺酸盐型甜菜碱表面活性剂，在总矿化62000～160000mg/L，钙镁离子1500～18000mg/L的模拟盐水中，对德克萨斯南部原油的界面张力达10-1～10-4mN/m。美孚石油公司的专利US4370243报道了采用油溶性的醇、磺酸甜菜碱及季铵盐组成的驱油体系，该体系既可起到表面活性剂的作用，也可起到流度控制剂的作用，其中季铵盐为亲油基碳链长为16～20的阳离子表面活性剂，采用2wt％的十八烷基二羟乙基丙基磺酸盐甜菜碱与1.0％的正己醇作为驱油组合物，注入1.9PV后，原油即可100％驱出，但表面活性剂的吸附损耗较大达到6mg/g，在此基础上加入价格相对低廉的2.0％四乙基溴化铵作为牺牲剂以降低表面活性剂的吸附量。

而目前关于CO2与表面活性剂联合使用的报道许多是通过表面活性剂提高泡沫的稳定性、提高CO2溶解能力、形成表活剂微乳液封堵孔隙等等。比如专利US9828815报道了通过采用20-24个含烯烃结构的碳链的阴离子磺酸盐表面活性剂，使得总矿化度在30000mg/L的泡沫流体稳定运移，表面活性剂浓度在1％-50％。马拉松石油公司的专利US5358046则介绍了一种采用水溶剂聚合物、表面活性剂以及CO2提高原油采收率的方法。通过使用水溶性聚合物和表面活性剂成功的提高了超临界CO2乳液在原油中的溶解性，有效的降低了原油的粘度。

以上方法无论是单独使用表面活性剂还是表面活性剂和CO2联合使用，都或多或少的存在着表面活性剂用量大，成本高，CO2与表面活性剂协同作用不明显的缺点，使得他们作为驱油组合物在实际应用中也受到了一定的限制。

目前国内普遍采用化学驱或混相气驱的手段来提高采收率，但这两种手段都存在着不足，化学驱的波及系数往往不高而混相气驱很多时候无法有效提高洗油效率。如果我们将化学驱和CO₂驱联合起来，即2C(Chemical agentCO₂)复合吞吐技术，利用洗油剂和CO₂协同降黏、混合传质及增能助排作用，扩大波及面积，可以更有效的实现高含水油藏开发。2C复合吞吐技术主要技术手段是指油层注入高效洗油剂后，继续注入CO₂，焖井一段时间，然后开井生产。采用洗油剂和CO₂吞吐，充分发挥洗油剂对不可动残余油驱替，CO₂对残余油降黏，膨胀等作用。将不可动残余油转化为可动油，大幅度改善油水流度比。