[发明专利]一种新型高效超稠油复合降粘剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于石油开采领域中超稠油降粘开采的新型高效复合降粘剂，国际专利分类号为C10M或C10G。

背景技术

在石油开发过程中，稠油的开采问题普遍受到重视。浅层稠油油藏温度低，稠油在油藏条件下流动性差，通常采用蒸汽驱等方法开采；深井/超深井油藏温度相对较高，在油藏条件下能够流动，主要问题是随着井筒的举升，原油粘度逐渐增大，甚至无法流动，严重影响稠油开采。国内外提出的稠油井井筒降粘法主要有热法(包括伴热电缆、电加热抽油杆、导热油加热法等)、轻油稀释法、乳化降粘法等。这些方法中，热法降粘技术比较成熟、效果较好，但用电量大、成本高；掺稀油法对采出液后处理无影响，但造成了稀油资源的浪费，且采油成本高，稀油短缺。化学降粘法施工简单、运行成本较低，是目前广泛应用的井筒降粘技术。化学降黏法就是通过加入化学药剂通过药剂的作用达到降低稠油黏度的方法。化学降粘是向原油中加入某种化学助剂达到降低原油粘度的方法。国内外稠油开采中已经广泛地应用了表面活性剂降粘，另外还有油溶性降粘剂降粘等。

表面活性剂的应用发展在石油领域的应用，六十年代采用磺酸盐驱油，八十年代开发研制非离子表面活性剂。近年来，开发出了α磺化脂肪酸酯类新颖的表面活性剂族。大多数表面活性剂对盐水的组成、油的组分以及温度的变化十分敏感。在高矿化度油藏条件下，用于采油的商品表面活性剂还很少。因此，对稠油驱油降粘剂和井筒降粘剂主要的发展方向是：一是充分了解各种表面活性剂的结构和性能的关系，以便能够针对不同油藏特点，开发研制出效果好的表面活性剂。二是发展能用于各种油藏的表面活性剂，同时在经济上更具有吸引能力。根据混合药剂协同作用原理，开展混合药剂研究，提高药剂效果。

油溶性降粘剂降粘的降粘机理是降粘剂分子借助强的形成氢键能力和渗透、分散作用进入胶质和沥青质片状分子之间，部分拆散平面叠堆砌而成的聚集体，形成片状分子无规则堆砌、结构比较松散、有序程度较低、空间延伸度不大、有降粘剂分子参与的聚集体，从而降低稠油粘度。油溶性降粘对普通稠油降粘取得了较好效果。但对超稠油的降粘，油溶性降粘剂普遍存在降粘效果差、普适性差、应用范围窄的问题。

为了缓解稀油紧缺问题，提高稠油降粘效果，急需解决稀油掺稀降粘问题。目前油溶性降粘、水溶性稠油降粘处于试验阶段，它们存在的主要问题：(1)油溶性降粘剂适用于低含水(＜10％)稠油降粘，降粘效果差。油溶性降粘技术起步晚，至今尚未形成主导降粘剂系列，一方面国内外开展的油溶性降粘技术实际为降凝工艺，其主要用于高含蜡原油，对高含胶质沥青质原油的研究报道较少，不适用于高含沥青质的稠油降粘。另一方面，油溶性降粘剂主要采用各种溶剂，主要降粘机理是溶剂效应。两个原因造成目前油溶性降粘剂降粘效果差。(2)水溶性降粘技术适合低粘度(粘度＜50×10⁴mPa·s)、含水高(＞30％)及低矿化度的稠油降粘，且水溶性降粘技术使用后带来的破乳困难。目前水溶性降粘不能解决高粘度、低含水、高含盐配液的超稠油降粘。随着采油深度的增加和地质条件的复杂化，对乳化降粘剂提出了更高的要求，不仅要求它具有低的界面张力，而且要求它抗盐、耐高温、低成本。

目前，国内外有关油溶性降粘剂与水溶性降粘剂复合使用的稠油降粘化学降粘剂以及相关文献很少报道。大多是原油乳化降粘剂复配型和各种乳化降粘剂的复配使用，例如已公开的方面专利“一种原油复合型乳化降粘剂及其制备方法”(公开号CN101121882A)，此专利主要是将不同类型的乳化型表面活性剂与碱复配，主要用于油井日程维护，其缺点是：由于其配方中加入碱，若使用此发明配方，配方中的碱与原油中的酸性组分作用生产皂类，将导致采出液难破乳，且油水分离后不能降低原油粘度。由于表面活性剂复配形成的界面张力协同效应，可减少乳化剂用量，降低驱油成本，提高效能，因此通常乳化剂产品皆为改性复配产品。用作乳化降粘剂的表面活性剂的配方很多，但各自适用范围均不同，通常某一种降粘剂只适合于某一种稠油。不同地区稠油的组成和结构性质不同，降粘剂的作用机理也不同。因此，寻求具有特殊官能团结构的降粘剂是稠油化学降粘技术应用于生产的关键。

单独用油溶性降粘剂成本高；单独用水溶性降粘剂对于特稠油、超稠油很难将其乳化，鉴于上述缺点，寻求适用性宽、降粘效果好、一剂多能的高效复合稠油降粘剂是目前稠油化学降粘技术应用于生产的关键所在。