[发明专利]一种适合低渗油藏的超低界面张力自组装二氧化碳泡沫驱油剂及制备方法与应用

说明书

本发明提供一种适合低渗油藏的超低界面张力自组装二氧化碳泡沫驱油剂，由如下组分组成：{二[N‑甲基‑N‑(3‑十二烷氧基‑2‑羟基)丙烷基‑N‑(2‑羟基‑3‑磺酸钠)丙烷基]氯化铵}乙烷，椰油酰胺基丙基甜菜碱，十二烷基二甲基氧化胺，水杨酸钠，螯合剂，无机盐，余量为水。本发明专利还提供该超低界面张力自组装二氧化碳泡沫驱油剂的制备方法和应用。该自组装二氧化碳泡沫驱油剂，抗盐抗酸性好，起泡液粘度高，产生的泡沫细腻丰富，稳定性好，在低渗油藏中注入性好，能改善油水流度比，显著扩大波及效率，能降低油水界面张力，显著提高洗油效率；该泡沫剂不会产生盐析现象，也不与钙镁离子发生化学反应生成沉淀。

技术领域

本发明属于化学驱油领域，具体涉及一种适合低渗油藏的超低界面张力自组装二氧化碳泡沫驱油剂及制备方法与应用。

背景技术

近年来国家提出了碳达峰和碳中和的国家战略，二氧化碳进行地质封存和利用是一种直接实现碳达峰和碳中和的有效途径，采用二氧化碳泡沫驱油不但能有效实现二氧化碳的封存，还能利用二氧化碳性质进一步提高原油采收率。低渗油藏选择二氧化碳驱是由于与高渗透油藏相比，二氧化碳在低渗透油藏中运移能力减弱，气窜时间大大延缓，且能增溶原油，降低原油粘度，延长油田低渗油藏已开始注入二氧化碳，且取得了一定的效果。

延长低渗透油藏普遍具有“低孔、低渗、低产”的特征，采用常规的注水、注气方法能改善低渗透油藏的开发效果，但是在开发中后期易出现“注不进”、或水窜和气窜，注入流体波及效率低，导致低渗透油藏动用程度低，采收率低。目前常用的方法有：聚合物驱、表面活性剂驱、碱水驱、泡沫驱。碱水驱会降低体系的粘弹性，同时增加采出液的处理难度；聚合物驱对注入空隙较小的低渗油田难以注入，所以并不适合。

泡沫驱通过改善流度比，降低油水界面张力，提高洗油效率，增加地层能量，同时能降低启动压力和注水压力，提高混合流体的渗流能力，从而提高低渗透油藏采收率。泡沫具有调剖和驱油作用的主要原因在于泡沫在多孔介质内的渗流特性，即泡沫堵大不堵小及堵水不堵油的特性，导致泡沫在高、低渗透呈均匀推进；同时，泡沫还具有一定的降低界面张力的作用。因而泡沫提高采收率显著，一般情况下泡沫驱提高采收率25％以上，聚合物驱可提高采收率10-20％。针对低渗低孔低压特征的延长低渗油藏，由于大多数孔喉属细长型孔喉，孔径过小，而聚合物驱由于分子量大，无规线团水力学半径大，因而聚合物注不进去，另水驱效果又不佳，顾考虑采用泡沫驱。

泡沫体系的流度控制能力比聚合物更强，流动前缘也更趋稳定，体积波及系数更高，而且泡沫洗油能力较强，能节约表面活性剂用量，同时具有较好的泡沫性能和超低界面张力，降低无效水循环，且不含有强碱或弱碱，避免腐蚀结垢，提高经济效益。

目前，虽然市面上已经研制出一些泡沫驱油剂，但是仍然存在一些问题，例如，在盐水中泡沫的起泡性差、粘度低、降低界面张力不够、泡沫综合指数不高、泡沫不够稳定等。如发明专利ZL201710864250.3“一种自组装超微泡沫驱油剂及其制备方法与应用”存在高盐度条件下降低界面张力不够，起泡液粘度偏低，泡沫强度不够，成本相对高，对储层渗透性能好但非均质性强的低渗油藏扩大波及体积不足的实际问题。另外，虽然有些起泡体系能有降低界面张力且强度高，但所用的表面活性剂浓度太高，导致成本太高，根本不能在现场应用。如发明专利CN110776893A“一种超低界面张力强泡沫驱油剂”，所使用的表面活性剂最低浓度达到30％，而驱油效率在16-21％之间，驱油效率并不高，因而很难在油田上大规模应用。针对以上的实际问题和低渗油藏特征，经分子结构设计和多次反复实验，在与发明专利ZL201710864250.3相同实验条件下，本发明所使用的一种适合低渗油藏的超低界面张力自组装驱油剂降低油水界面张力更低，达到超低值甚至更低，且在相同用量条件下自组装形成的复合蠕虫状胶束的粘度更高，形成的泡沫稳定时间更长，扩大波及效率更显著。

发明内容