一种海上油田稠油热采用耐温防膨剂及其制备方法与流程

专利2025-04-21  18


本发明涉及稠油热采化学增效,尤其涉及一种海上油田稠油热采用耐温防膨剂及其制备方法。


背景技术:

1、在稠油热采开发过程中,由于储层敏感性条件复杂,蒸汽冷凝水矿化度低、ph高等原因,地层粘土中存在伊利石、蒙脱石等易膨胀粘土,与蒸汽冷凝水接触造成粘土膨胀影响储层渗流通道,从而导致热质注入初期或开发过程中注入压力增高,进而影响注入能力,使注汽速度无法满足工艺设计要求,造成热量损失,降低蒸汽热效率,严重影响蒸汽吞吐的开发效果。目前,陆地油田在注蒸汽热采井广泛应用粘土稳定剂保护储层,取得良好应用效果。海上稠油热采处于起步阶段,蒸汽吞吐试验井采用高温防膨体系保护储层,随着热采规划产量不断增加,新油田陆续投产,对热采粘土稳定剂的需求量大幅增加,同时,复杂的储层条件和多种开发方式对粘土稳定剂体系提出多样化的需求。

2、油田现有粘土稳定剂主要有无机盐(如氯化钾)型粘土稳定剂及聚胺、聚季铵等高分子型防膨剂。无机盐性粘土稳定剂易获取,价格便宜,维护简单,但时效性差,投药量大,不耐水洗;聚胺和聚季铵等高分子型防膨剂在盐酸体系中具有较好的防膨作用且投药量小,但其热稳定性较差,且耐温性能随着相对分子质量的增加而降低,不适用于高温条件下的粘土防膨。同时,随着中低渗透油藏的开发,聚合物型高分子防膨剂由于分子链较长,容易吸附阻塞孔道,造成储层渗透率的降低,增加后期的注水开发难度。目前未见适用于海上油田稠油热采用耐温防膨剂的相关报道。


技术实现思路

1、本发明为了解决稠油注蒸汽生产过程中储层粘土膨胀引起的渗透率降低的问题,提供一种海上油田稠油热采用耐温防膨剂及其制备方法。本发明防膨剂能够耐受300℃温度使用环境,耐受总矿化度为小于或等于20000mg/l的油藏产出水,并且不损害地层,保护环境。使用4%浓度的高温防膨剂工作液,在300℃条件下老化24h,防膨率超过90%,耐水洗率超过90%。

2、第一方面,本发明提供一种海上油田稠油热采用耐温防膨剂,是采用以下技术方案得以实现的。

3、一种海上油田稠油热采用耐温防膨剂,包括以下质量百分数的组分:15-25%的小分子阳离子功能单剂、10-15%的高分子阳离子功能单剂、1.0-1.5%的表面改性剂、10-15%助剂,余量为水。

4、进一步的,所述小分子阳离子功能单剂选自3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(casno.:3327-22-8)、2-氯乙基三甲基氯化铵(cas no.:999-81-5)、3-氯丙基三甲基氯化铵(cas no.:1936-95-4)中的至少一种。

5、进一步的,所述高分子阳离子功能单剂选自聚季铵盐-39(cas no.:25136-75-8)、聚季铵盐-47(cas no.:197969-51-0)、聚二甲基二烯丙基氯化铵(cas no.:26062-79-3)中的至少一种。

6、进一步的,所述表面改性剂选自十二烷基苄基三甲基氯化铵(cas no.:1330-85-4)、十四烷基三甲基氯化铵(cas no.:4574-04-3)、十六烷基二甲基苄基氯化铵(cas no.:122-18-9)、十八烷基二甲基苄基氯化铵(cas no.:122-19-0)中的至少一种。

7、进一步的,所述助剂选自氯化钠、溴化钠、氯化钾、氯化铵中的至少一种。

8、第二方面,本发明提供一种海上油田稠油热采用耐温防膨剂的制备方法,是采用以下技术方案得以实现的。

9、一种上述海上油田稠油热采用耐温防膨剂的制备方法,包括以下步骤:

10、常温常压下,先将规定量的助剂和水混合,充分搅拌至溶解,再依次加入规定量的小分子阳离子功能单剂、高分子阳离子功能单剂、表面改性剂,温度控制在50-70℃,搅拌至均匀单相液体,得到耐温防膨剂。

11、本发明获得了以下有益效果。

12、本发明针对海上油田稠油热采注蒸汽开发的特点,在配方单剂上选用低分子阳离子防膨单剂为主剂,辅以高分子防膨单剂及助剂形成耐温防膨剂,能够适应稠油热采苛刻的应用环境。另外,加入的表面改性剂提升了润湿反转功能,实现了一剂多能。



技术特征:

1.一种海上油田稠油热采用耐温防膨剂,其特征在于:包括以下质量百分数的组分:15-25%的小分子阳离子功能单剂、10-15%的高分子阳离子功能单剂、1.0-1.5%的表面改性剂、10-15%助剂,余量为水。

2.根据权利要求1所述的一种海上油田稠油热采用耐温防膨剂,其特征在于:所述小分子阳离子功能单剂选自3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵、2-氯乙基三甲基氯化铵、3-氯丙基三甲基氯化铵中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种海上油田稠油热采用耐温防膨剂,其特征在于:所述高分子阳离子功能单剂选自聚季铵盐-39、聚季铵盐-47、聚二甲基二烯丙基氯化铵中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种海上油田稠油热采用耐温防膨剂,其特征在于:所述表面改性剂选自十二烷基苄基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种海上油田稠油热采用耐温防膨剂,其特征在于:所述助剂选自氯化钠、溴化钠、氯化钾、氯化铵中的至少一种。

6.一种权利要求1-5任一所述海上油田稠油热采用耐温防膨剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:


技术总结
本发明公开了一种海上油田稠油热采用耐温防膨剂及其制备方法。所述耐温防膨剂包括以下质量百分数的组分:15‑25%的小分子阳离子功能单剂、10‑15%的高分子阳离子功能单剂、1.0‑1.5%的表面改性剂、10‑15%助剂,余量为水。本发明耐温防膨剂能够耐受300℃使用环境,耐受总矿化度为小于或等于20000mg/L的油藏产出水,并且不损害地层,保护环境。使用4%浓度的高温防膨剂工作液,在300℃条件下老化24h,防膨率超过90%,耐水洗率超过90%。

技术研发人员:孙艳萍,孙君,侯岳,周文超,付云川,徐方雪,辛野,刘志龙,陈维余,罗珊,李尤,金圣翔
受保护的技术使用者:中海油能源发展股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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