[发明专利]耐温稳泡型低界面张力起泡剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐温稳泡型低界面张力起泡剂及其制备方法，其原料组分及质量百分比如下：0.18～0.25％的阴离子表面活性剂，0.05～0.1％的两性离子表面活性剂，0.08～0.15％的非离子表面活性剂，99.2～99.69％矿化水；其中，所述阴离子表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠中的一种，所述两性离子表面活性剂为芥酸酰胺丙基甜菜碱、油酸酰胺丙基甜菜碱中的一种，所述非离子表面活性剂为椰油脂肪酸二乙醇酰胺、聚氧乙烯醚中的一种，所述矿化水为氯化钠、硫酸钠、碳酸氢钠、无水氯化钙、六水氯化镁的混合水溶液。本发明具备耐高温、泡沫稳定性好、界面张力低等优点。

技术领域

本发明涉及三次采油技术领域，具体地指一种耐温稳泡型低界面张力起泡剂及其制备方法。

背景技术

随着油田开发进入中后期，其一次采油和二次采油总采收率仅约40％，因此大部分原油仍滞留在地层中，需采用三次采油技术有效提高油藏原油采收率。

聚合物驱作为三次采油主要措施已在我国得到推广应用，并已实施完成。聚合物驱的主要目的是提高注入水液相粘度，降低油水流度比，提高注入水或流体的波及体积，启动水驱时尚未启动的中、低渗油藏原油，提高油藏原油采收率，但聚合物驱并不能有效提高剩余油藏洗油效率。因此，现在发展了表面活性剂/聚合物二元复合驱或碱/表面活性剂/聚合物三元复合驱，目前以二元复合物驱发展为主，其作为聚合物驱后进一步提高原油采收率技术，已完成室内研究与矿场先导实验。但从部分油田二元复合物驱矿场实施情况看，其提高聚合物驱后采收率效果并不理想；加之聚合物对高温(≥75℃)、高矿化度(≥10000mg/L)、低渗透油藏适应性差，因此极大限制了表面活性剂/聚合物驱的应用范围与效果。

泡沫流体已广泛应用于稠油油藏泡沫封堵大孔道，克服蒸汽驱超覆作用，以及含水气井泡沫排水采气、泡沫冲砂洗井、泡沫钻井、泡沫调剖堵水和泡沫压裂等领域，这体现出泡沫具有高的视黏度和“堵大孔不堵小孔、堵水不堵油”等特点。其既能扩大低渗透率地层的波及体积，又能达到高、低渗透率地层的同步驱替，且能很好地控制油水流度比，优于聚合物驱。另外，泡沫中含有的起泡剂具有较好的界面活性，可有效降低油水界面张力和改善岩石孔隙表面润湿性，降低毛管作用力，有效提高洗油效率，降低地层残余油饱和度。因此泡沫驱有望成为聚合物驱、表面活性剂/聚合物驱后进一步提高油藏原油采收率的有效接替技术。

泡沫驱油技术成败的关键是起泡剂的选择。但是，泡沫体系是热力学不稳定体系，现有起泡剂虽可产生足够大的泡沫体积，但半衰期较短，封堵性或强度有待进一步提高。为了增强泡沫稳定性或提高半衰期，现有方法是向起泡剂中加入聚丙烯酰胺、多肽等聚合物。但该类物质虽能提高泡沫稳定性或半衰期，但严重影响起泡剂起泡性能或起泡体积，仍不利于泡沫驱时泡沫封堵效果的有效发挥。此外，现有起泡剂的起泡性能与其高界面活性间存在矛盾：即起泡性能好，但降低油水界面张力效果差，通常约为0.5mN/m。

郎丽媛和李华斌在《石油化工应用》期刊中报道了空气泡沫驱中起泡剂XHY-4K筛选与性能评价，其空气泡沫驱用起泡剂XHY-4K具有较强的耐温起泡性(80℃、最大起泡体积700mL)和稳泡能力(半衰期25min)，但油水界面张力高，为0.941mN/m。郑力军、张涛、王兴宏、马丽萍和张伟在《石油与天然气化工》期刊中报道了氮气泡沫驱油用起泡剂的筛选与评价，其氮气泡沫驱用起泡剂HY-6在低温(54℃)时具有较好起泡性(最大起泡高度13.8cm)和稳泡效果(半衰期12h)，但60℃以上温度，半衰期明显下降，泡沫耐温稳定性差。李雪松的硕士论文《二元驱后油藏低张力泡沫驱油体系研究》报道了超低界面张力驱油用起泡剂，该起泡剂具有超低界面张力性能(1.07×10^-3mN/m)，且泡沫性能较好(最大起泡体积320ml，半衰期120min)，但起泡剂性能评价均是在70℃下进行，耐温性一般。王喻、王冲、牛忠晓、孙藏军和王浩在《石油化工高等学校学报》期刊中报道了泡沫驱油中起泡剂W-101的筛选与评价，其泡沫驱油用起泡剂W-101，其具有较好的耐温起泡性(90℃、最大起泡体积645mL)，但泡沫耐温稳定性差(半衰期仅10min)。