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一种原油膨胀驱油剂及其制备方法和应用与流程

2021-09-10 22:48:00 来源:中国专利 TAG:原油 油田 膨胀 制备方法 化学


1.本发明涉及油田化学领域,尤其是一种原油膨胀驱油剂及其制备方法和应用。


背景技术:

2.国内油田开发常采用注水开发,但注水开发后波及区域内仍含有大量残余油以油膜形式赋存于岩石壁面,或以油滴形式存在于岩石孔隙盲端内。特别是当原油为稠油时,由于其黏度大,流动性差,水油流度比增大,残余油的比例也增大,因此水驱的采收率比普通油藏低,对于喉道细小的盲端孔隙内的残余油的作用更是甚微。
3.对于稠油而言,常用的降黏方式包括蒸汽吞吐、蒸汽驱、冷采注气等,但蒸汽驱对管线设备要求高且热损耗大,成本高;冷采注气存在co2气源受限的问题。
4.目前的研究表明,原油膨胀降黏能有效提高原油流动性,膨胀降黏常见于低矿化度水驱过程中,但低矿化度水驱对于原油膨胀倍数的提高效果并不明显,特别是对于稠油油藏,由于原油黏度高,利用其膨胀提高采收率的效果甚微。


技术实现要素:

5.鉴于此,本发明提供一种原油膨胀驱油剂及其制备方法和应用,该原油膨胀驱油剂能够使远离裂缝的孔隙中或孔隙盲端内的原油发生膨胀,降低黏度,增大流动性,在膨胀压的作用下被采出,进而提高采收率。
6.具体而言,包括以下的技术方案:
7.第一方面,本发明实施例提供了一种原油膨胀驱油剂,包括带负电的纳米流体和注入水;
8.所述纳米流体为包含纳米粒子的水溶液,所述纳米粒子占所述原油膨胀驱油剂质量分数的0.1

1%;
9.所述注入水的矿化度低于待降黏油藏内地层水的矿化度。
10.优选的,所述纳米流体包括碳量子点流体,所述纳米粒子包括碳量子点。
11.优选的,所述碳量子点的粒径为2

5nm,zeta电位

40至

55mv。
12.优选的,所述碳量子点流体的制备方法为:
13.步骤1、将石油沥青置于80℃烘箱中,预热30min

1h;
14.步骤2、将预热后的石油沥青与二氯甲烷按照4:1的比例进行混合,搅拌至石油沥青完全溶解,得到第一混合物;
15.步骤3、在所述第一混合物中加入石油焦,所述石油焦与第一混合物中石油沥青的比例为4:1,搅拌均匀后,在50℃恒温水浴中加热除去溶剂二氯甲烷,得到第二混合物;
16.步骤4、将所述第二混合物压制成片,得到第三混合物;
17.步骤5、将所述第三混合物在1000℃条件下煅烧1h

3h得到石油焦电极片;
18.步骤6、将两片所述石油焦电极片分别作为正极和负极放置于质量分数为2

10%的氨水溶液中,在15v

35v恒压下电解2h

4h,然后过滤,蒸除过量氨水后即得质量分数为2

5%的碳量子点流体。
19.优选的,所述原油膨胀驱油剂还包括降黏剂,所述降黏剂占所述原油膨胀驱油剂质量分数的0.1

0.3%。
20.优选的,所述降黏剂包括阴离子表面活性剂。
21.优选的,所述注入水的矿化度范围是1000

7000mg/l。
22.第二方面,本发明实施例提供了一种原油膨胀驱油剂的制备方法,包括:
23.步骤1,将盐和水混合并搅拌,使盐充分溶解,得到设定矿化度的注入水;
24.步骤2,将纳米流体与所述注入水混合并搅拌,得到所述原油膨胀驱油剂;
25.其中,盐占所述原油膨胀驱油剂质量分数的0.1

0.7%,纳米粒子占所述原油膨胀驱油剂质量分数的0.1

1%。
26.优选的,所述将纳米流体与所述注入水混合并搅拌还包括,将纳米流体与所述注入水混合并搅拌后,再加入降黏剂并搅拌。
27.第三方面,本发明实施例提供了一种原油膨胀驱油剂在三次采油中的应用。所述应用包括将所述原油膨胀驱油剂注入到地层水矿化度远高于注入水的待降黏油藏中,用于提高残余油的剥离效率和原油的流动性、特别是提高孔隙盲端内原油的动用程度。
28.本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括,本发明的原油膨胀驱油剂适用于地层水矿化度远高于注入水的油藏,特别是中高矿化度的稠油油藏。本发明的原油膨胀驱油剂能使油滴内水滴体积膨胀1.3

29倍,降黏后驱油实验采收率提高2.5

11.9%,让孔隙盲端内以及孔隙

裂缝双重介质油藏中远离裂缝的孔隙中处的原油动用程度扩大。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1是本发明实施例中碳量子点流体粒径分布图;
31.图2是本发明实施例中纳米二氧化硅流体粒径分布图;
32.图3是本发明对比例1的油滴膨胀实验中,油滴在注入水中初始状态(a)和24小时后状态(b)的照片;
33.图4是本发明对比例2的油滴膨胀实验中,油滴在含有纳米二氧化硅流体的原油膨胀驱油剂中初始状态(a)和24小时后状态(b)的照片;
34.图5是本发明实施例3的油滴膨胀实验中,油滴在含有碳量子点流体的原油膨胀驱油剂中初始状态(a)和24小时后状态(b)的照片。
35.通过上述附图,已示出本发明明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
37.石油是关乎国家安全、经济发展的战略性能源。目前我国石油和天然气的对外依存度分别超过70%和40%,严重影响我国能源安全。因此,加大国内油气的勘探开发力度以及进一步提高老油田的采收率是保障我国能源安全的重要举措。随着老油田开发程度加深,稠油井日益增多,稠油开采成本高、难度大,必须进行降黏。而且在孔隙

裂缝双重介质油藏中,由于裂缝过高的导流能力,常规化学驱无法作用于远离裂缝处的孔隙内的原油,导致采收率偏低。
38.对原油降黏处理的方式很多,包括蒸汽吞吐、蒸汽驱、冷采注气,但蒸汽驱对管线设备要求高且热损耗大,成本高;冷采注气存在co2气源受限的问题。
39.目前的研究表明,原油膨胀降黏能有效提高原油流动性,且常见于低矿化度水驱过程中,但低矿化度水驱对于原油膨胀倍数的提高效果并不明显,特别是对于稠油油藏,由于原油黏度高,利用其膨胀提高采收率的效果甚微。
40.为了解决相关技术中存在的问题,本发明实施例提供了一种原油膨胀驱油剂,包括带负电的纳米流体和注入水;
41.纳米流体为包含纳米粒子的水溶液,纳米粒子占原油膨胀驱油剂质量分数的0.1

1%;
42.注入水的矿化度低于待降黏油藏内地层水的矿化度。
43.本发明实施例提供的原油膨胀驱油剂对稠油具有较好的膨胀降黏效果。一方面,因注入水中的盐离子含量远低于待降黏油藏内的地层水,水分子在化学势差的驱动下,容易进入到含水油滴中形成w/o/w乳状液或油膜包覆的原始地层水中,使油滴或油膜发生宏观上的膨胀效果;另一方面,由于原油中的极性组分和表面活性物质,如沥青质等也带负电,在静电斥力的作用下,表面带负电的纳米流体的布朗运动强烈,不断地撞击油水界面,当带负电的纳米流体运动至油水界面时会促使界面处的极性物质和表面活性剂进入原油体相中,原油体相中极性物质和表面活性剂含量的增多将降低油滴内水的化学势,进一步促使水分子透过油膜的扩散速率增加。再一方面,带负电纳米流体在静电引力作用下吸附水中阳离子,游离的盐离子的含量降低导致水的化学势升高,油滴内外水的化学势差的值增大,进一步有利于水分子的扩散。同时,在原油中加入降黏剂具有乳化降黏的效果,会将原始的w/o乳化成w/o/w微小液滴,微小的w/o/w液滴具有更大的比表面积且油膜更薄,油水界面上水分子向油滴内的扩散速率加快。几个方面相互促进,相互影响,最终实现油滴或油膜的膨胀,降低原油黏度,进而提高采收率。由于油滴发生膨胀,改变了地层中油水的分布,将促使孔隙盲端内以及孔隙

裂缝双重介质油藏中远离裂缝的孔隙中处的原油的动用。
44.优选的,纳米流体包括碳量子点流体,纳米粒子包括碳量子点。
45.需要说明的是,碳量子点流体与普通的纳米流体存在稳定性的差异。
46.一方面,碳量子点流体的粒径小,一般在10nm以下,如图1所示。图1是碳量子点流体的粒径分布图,粒径为2

5nm。普通的纳米流体的粒径一般在十几个纳米,如图2所示。图2是纳米二氧化硅流体粒径分布图,粒径为15

30nm。碳量子点的布朗运动比普通纳米二氧化硅更加强烈。此外,碳量子点的颗粒密度要小于普通纳米二氧化硅颗粒,其在重力作用下的
沉降慢,具有较好的动力学稳定性,稳定周期长。而普通纳米流体体系动力学稳定性较碳量子点差。
47.另一方面碳量子点的zeta电位的绝对值大,碳量子点之间存在更强的静电斥力作用,不容易相互聚集而发生聚结,聚结稳定性更强,在注入地层后能保持较好的分散稳定性,不易于聚沉,有较好的注入性,可以持续的促进油滴的膨胀,提高驱油效果。而普通的纳米二氧化硅体系稳定性较差,注入地层后易发生沉降、聚集,进而阻塞地层孔隙,大量纳米二氧化硅滞留在近井地带并导致注入压力剧增,影响采收率的提高。
48.优选的,碳量子点的粒径为2

5nm,zeta电位

40至

55mv。
49.需要说明的是,当纳米粒子能稳定的存在于油水界面时就会阻碍水分子通过油膜,进而阻止油滴继续膨胀。所以要求纳米粒子一方面能稳定存在于分散体系中,另一方面无法稳定的吸附于油水界面上。
50.前述提到,碳量子点粒径更小,zeta电位的绝对值更高,因而可以稳定的存在于分散体系中。并且由于碳量子点的zeta电位的绝对值较高,电负性高,受静电斥力的影响,在油水界面的排列相比普通纳米粒子要更为松散,在油水界面上难以形成稳定界面膜,对于水分子透过油膜扩散速率的影响较小,所以具有更高的油滴膨胀倍数。同时,因为碳量子点的粒径小,可以通过强烈的布朗运动促进油水界面处的极性物质进入油相内部,使油相内部水的化学势减小,水分子扩散速率增大,进一步促进油滴的膨胀。
51.而普通纳米二氧化硅的zeta电位只有

15至

35mv,电负性不高,同时布朗运动不如碳量子点强烈。相对于碳量子点,其在界面上的吸附性较好、稳定性较强,因此其在油水界面上的排列更为紧密,影响水的传质,对水分子透过油水界面的扩散速率影响较大,阻碍水分子通过油膜,阻止油滴继续膨胀。
52.因此,在同等条件下,油滴在含有碳量子点的原油膨胀驱油剂的膨胀率远大于含有普通纳米粒子的原油膨胀驱油剂的膨胀率。
53.优选的,碳量子点流体的制备方法为:
54.步骤1、将石油沥青置于80℃烘箱中,预热30min

1h;
55.步骤2、将预热后的石油沥青与二氯甲烷按照4:1的比例进行混合,搅拌至石油沥青完全溶解,得到第一混合物;
56.步骤3、在所述第一混合物中加入石油焦,所述石油焦与第一混合物中石油沥青的比例为4:1,搅拌均匀后,在50℃恒温水浴中加热除去溶剂二氯甲烷,得到第二混合物;
57.步骤4、将第二混合物压制成片,得到第三混合物;
58.步骤5、将第三混合物在800℃条件下煅烧1h

3h得到石油焦电极片;
59.步骤6、将两片发明石油焦电极片分别作为正极和负极放置于质量分数为2

10%的氨水溶液中,在15v

35v恒压下电解2h

4h,然后过滤,蒸除过量氨水后即得碳量子点质量分数为2

5%的碳量子点流体。
60.优选的,原油膨胀驱油剂还包括降黏剂,降黏剂占原油膨胀驱油剂质量分数的0.1

0.3%。
61.可以理解的是,一方面,降黏剂具有良好的乳化降黏作用,能大大降低原油的黏度。另一方面,带负电的碳量子点和带负电的降黏剂,通过在油水界面处的吸附,可以将油水界面处的极性物质和表面活性剂物质更多的排斥到原油体相中,增强油滴或油膜的膨胀
效果。在低矿化度水的协同作用下,孔隙盲端内以及孔隙

裂缝双重介质油藏中远离裂缝的孔隙中处的原油动用程度扩大,最终提高采收率。
62.优选的,降黏剂包括阴离子表面活性剂。
63.需要说明的是,由于降黏剂带负电,在油水界面处的吸附也可将油水界面处的极性物质和表面活性物质更多地排斥进入原油体相中,增强油滴或油膜的膨胀。
64.在一种可能设计中,降黏剂包括十二烷基硫酸钠或者十二烷基苯磺酸钠。
65.可以理解的是,十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠属于油田中比较差常见的阴离子表面活性剂,价格低廉,原料易得。
66.优选的,注入水的总矿化度范围是1000

7000mg/l。
67.可以理解的是,这个范围内的矿化度大都低于油田现场待降黏油藏内地层水的矿化度。
68.在一种可能设计中,注入水为含盐水溶液,盐包括氯化钠、氯化钙、氯化镁中的一种或几种。
69.第二方面,本发明实施例提供了一种原油膨胀驱油剂的制备方法,包括:
70.步骤1,将盐和水混合并搅拌,使盐充分溶解,得到设定矿化度的注入水;
71.步骤2,将纳米流体与注入水混合并搅拌,得到原油膨胀驱油剂;
72.盐占原油膨胀驱油剂质量分数的0.1

0.7%,纳米粒子占原油膨胀驱油剂质量分数的 0.1

1%
73.优选的,将纳米流体与注入水混合并搅拌还包括,将纳米流体与注入水混合并搅拌后,再加入降黏剂并搅拌。
74.需要说明的是,本发明的原油膨胀驱油剂,可通过低矿化度水的注入水与碳量子点流体制备而成,也可以由低矿化度水、碳量子点流体和降黏剂三者制备而成。一方面,降黏剂可以将原始的w/o乳化成w/o/w微小液滴,微小的w/o/w液滴具有更大的比表面积且油膜更薄,水分子向油滴内的扩散速率加快。另一方面,由于降黏剂成本较高,所以可以根据油田现场需要,通过膨胀降黏和乳化降黏相结合的方式起到强化降黏的效果。
75.第三方面,本发明实施例提供了一种原油膨胀驱油剂在三次采油中的应用,应用包括将原油膨胀驱油剂注入到地层水矿化度远高于注入水的待降黏油藏中,用于提高残余油的剥离效率和原油的流动性。
76.上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本发明公开的可选实施例,在此不再一一赘述。
77.以下将通过具体实施例进一步地描述本发明。
78.在下述具体实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
79.在下述具体实施例中所涉及的操作未注明条件者,均按照常规条件或者制造商建议的条件进行。所用原料未注明生产厂商及规格者均为可以通过市购获得的常规产品。
80.在以下具体实施例中:
81.驱油实验中所用岩心采用长庆油田的露头岩心,直径2.5cm,长度7.5cm,渗透率为50 md;
82.驱油实验中所用油为模拟油是原油与煤油混合后得到的,黏度为200mpa
·
s,其中原油来自中石化西北油田;
83.油溶性表面活性剂为国药集团化学试剂有限公司生产的司盘80,化学纯;
84.氯化钠、氯化钙、氯化镁、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、氨水和二氯甲烷均为国药集团化学试剂有限公司生产;
85.石油沥青和石油焦为齐鲁石化生产。
86.对比例1(仅采用矿化水对油滴进行膨胀)
87.a、油滴膨胀实验
88.注入水的制备:将0.08g nacl、0.01g cacl2、0.01g mgcl2加入99.9g水中并搅拌,直至充分溶解,得到矿化度为1000mg/l的注入水。
89.模拟地层水的制备:将20g nacl加入80g水中并搅拌,直至充分溶解,得到矿化度为 20
×
104mg/l的模拟地层水。
90.油相的制备:将1g的油溶性表面活性剂加入99g十二烷中,搅拌均匀得到含有表面活性物质(极性物质)的油相。
91.原始含水油滴的模拟:将模拟地层水与油相按体积比1:4复配乳化得到含水率20%的 w/o乳状液,用来模拟地层中原始含水油滴。
92.油滴膨胀:采用液下法将原始含水油滴浸没于注入水中静置,用相机记录含水油滴膨胀过程体积的变化,见图3,可以看到照片中的油滴在注入水中的膨胀并不明显。
93.结论:通过照片可以观测油滴的表观体积膨胀倍数,计算膨胀24h后油滴的体积与刚滴入时油滴的体积,得到的两者的比值就是膨胀倍数。由于模拟的地层中原始含水油滴的含水率为20%,因此,油滴内水滴的膨胀倍数是油滴的5倍。通过图3可以得到24h后含水油滴体积膨胀1.3倍,油滴内水滴体积膨胀6.5倍。
94.可以看出,仅采用低矿化度水对原油膨胀倍数的提高并没有明显的效果。
95.b、驱油实验
96.首先,将岩心抽真空后饱和上述a中的模拟地层水;然后油驱水至出口端不出水,造束缚水;随后采用上述a中的模拟地层水进行一次驱油,至出口端不产油,采收率为42.1%;最后用a中注入水进行驱替,最终采收率提高至44.6%,采收率提高了2.5%。
97.对于稠油油藏来说,由于原油黏度高,单纯利用油滴膨胀来提高采收率的效果并不明显。
98.对比例2(采用含有纳米二氧化硅流体的原油膨胀驱油剂对油滴进行膨胀)
99.a、油滴膨胀实验
100.原油膨胀驱油剂的制备:将0.08g nacl、0.02g mgcl2、3.3g纳米二氧化硅质量分数为 30%的纳米二氧化硅流体加入96.6g水中并搅拌,直至充分溶解,得到含有纳米二氧化硅质量分数为1%的原油膨胀驱油剂。
101.模拟地层水的制备:将20g nacl加入80g水中并搅拌,直至充分溶解,得到矿化度为 20
×
104mg/l的模拟地层水。
102.油相的制备:将1g的油溶性表面活性剂加入99g十二烷中,搅拌均匀得到含有表面活性物质(极性物质)的油相。
103.原始含水油滴的模拟:将模拟地层水与油相按体积比1:4复配乳化得到含水率20%的 w/o乳状液,用来模拟地层中原始含水油滴。
104.油滴膨胀:采用液下法将原始含水油滴浸没于原油膨胀驱油剂中静置,用相机记
录含水油滴膨胀过程体积的变化,见图4。
105.结论:通过计算膨胀24h后油滴的体积与刚滴入时油滴的体积,得到的两者的比值就是膨胀倍数。可以得到,24h后含水油滴体积膨胀2.4倍,油滴内水滴体积膨胀12倍,可以看出油滴在原油膨胀驱油剂中的膨胀倍数在高于在低矿化度水中的膨胀倍数。
106.b、驱油实验
107.首先,将岩心抽真空后饱和上述a中的模拟地层水;然后油驱水至出口端不出水,造束缚水;随后采用上述a中模拟地层水进行一次驱油,至出口端不产油,采收率为42.6%;最后用a中原油膨胀驱油剂进行驱替,最终采收率提高至46.5%,采收率提高了3.9%。采收率略有提高。
108.实施例1
109.a、油滴膨胀实验
110.碳量子点流体的制备:
111.步骤1、将50g石油沥青置于80℃烘箱中,预热30min

1h;
112.步骤2、将预热后的石油沥青与二氯甲烷按照4:1的比例进行混合,搅拌至石油沥青完全溶解,得到第一混合物;
113.步骤3、在第一混合物中加入200g石油焦,搅拌均匀后,在50℃恒温水浴中加热用于除去溶剂二氯甲烷,得到第二混合物;
114.步骤4、将第二混合物压制成片,得到第三混合物;
115.步骤5、将第三混合物在1000℃条件下煅烧1h得到石油焦电极片;
116.步骤6、将两片发明石油焦电极片分别作为正极和负极放置于质量分数为2%的氨水溶液中,在35v恒压下电解2h,然后过滤,蒸除过量氨水后即得碳量子点质量分数为2%的碳量子点流体。图1为本方法制备得到的2%的碳量子点流体中,碳量子点的粒径分布图,碳量子点的粒径为2

5nm。
117.原油膨胀驱油剂的制备:将0.08g nacl、0.02g mgcl2、50g浓度为2%的碳量子点流体加入49.9g水中并搅拌,直至充分溶解,得到含有碳量子点质量分数为1%的原油膨胀驱油剂。
118.模拟地层水的制备:将20g nacl加入80g水中并搅拌,直至充分溶解,得到矿化度为 20
×
104mg/l的模拟地层水。
119.油相的制备:将1g的油溶性表面活性剂加入99g十二烷中,搅拌均匀得到含有表面活性物质(极性物质)的油相。
120.原始含水油滴的模拟:将模拟地层水与油相按体积比1:4复配乳化得到含水率20%的 w/o乳状液,用来模拟地层中原始含水油滴。
121.油滴膨胀:采用液下法将原始含水油滴浸没于原油膨胀驱油剂中静置,用相机记录含水油滴膨胀过程体积的变化。
122.结论:通过计算膨胀24h后油滴的体积与刚滴入时油滴的体积,得到的两者的比值就是膨胀倍数。可以得到,24h后含水油滴体积膨胀5.8倍,油滴内水滴体积膨胀29倍,可以看出油滴在原油膨胀驱油剂中发生了明显的膨胀,远高于含有纳米二氧化硅流体的原油膨胀驱油剂。说明含有碳量子点的原油膨胀驱油剂更有利于水分子透过油水界面,对于水分子透过油膜扩散速率的影响较小,且由于强烈的布朗运动促进油水界面处的极性物质进入
油相内部,使油相内部水的化学势减小,水分子扩散速率增大,进一步促进油滴的膨胀,所以具有更高的油滴膨胀倍数,最终油滴趋于圆形,有利于油滴的剥离。
123.b、驱油实验
124.首先,将岩心抽真空后饱和上述a中的模拟地层水;然后油驱水至出口端不出水,造束缚水;随后采用上述a中模拟地层水进行一次驱油,至出口端不产油,采收率为41.5%;最后用a中原油膨胀驱油剂进行驱替,最终采收率提高至49.8%。采收率提高了8.3%,使用原油膨胀驱油剂驱替的最终采收率得到明显提高。
125.实施例2
126.a、油滴膨胀实验
127.碳量子点流体的制备方法同实施例1。
128.原油膨胀驱油剂的制备:将0.32g nacl、0.08g cacl2、25g浓度为2%的碳量子点流体加入74.6g水中并搅拌,直至充分溶解,得到含有碳量子点质量分数为0.5%的原油膨胀驱油剂。
129.模拟地层水的制备:将20g nacl加入80g水中并搅拌,直至充分溶解,得到矿化度为 20
×
104mg/l的模拟地层水。
130.油相的制备:将1g的油溶性表面活性剂加入99g十二烷中,搅拌均匀得到含有表面活性物质(极性物质)的油相。
131.原始含水油滴的模拟:将模拟地层水与油相按体积比1:4复配乳化得到含水率20%的 w/o乳状液,用来模拟地层中原始含水油滴。
132.油滴膨胀:采用液下法将原始含水油滴浸没于原油膨胀驱油剂中静置,用相机记录含水油滴膨胀过程体积的变化。
133.结论:通过计算膨胀24h后油滴的体积与刚滴入时油滴的体积,得到的两者的比值就是膨胀倍数。可以得到,24h后含水油滴体积膨胀4.6倍,油滴内水滴体积膨胀23倍,可以看出油滴在原油膨胀驱油剂中发生了明显的膨胀,远高于含有纳米二氧化硅流体的原油膨胀驱油剂。
134.b、驱油实验
135.首先,将岩心抽真空后饱和上述a中的模拟地层水;然后油驱水至出口端不出水,造束缚水;随后采用上述a中模拟地层水进行一次驱油,至出口端不产油,采收率为43.5%;最后用a中原油膨胀驱油剂进行驱替,最终采收率提高至50.4%。采收率提高了6.9%,最终采收率得到明显提高。
136.实施例3
137.a、油滴膨胀实验
138.碳量子点流体的制备方法同实施例1。
139.原油膨胀驱油剂的制备:将0.56g nacl、0.07g cacl2、0.07g mgcl2、5g碳量子点质量分数为2%的碳量子点流体加入94.3g水中并搅拌,直至充分溶解,得到含有碳量子点质量分数为0.1%的原油膨胀驱油剂。
140.模拟地层水的制备:将20g nacl加入80g水中并搅拌,直至充分溶解,得到矿化度为 20
×
104mg/l的模拟地层水。
141.油相的制备:将1g的油溶性表面活性剂加入99g十二烷中,搅拌均匀得到含有表面
活性物质(极性物质)的油相。
142.原始含水油滴的模拟:将模拟地层水与油相按体积比1:4复配乳化得到含水率20%的 w/o乳状液,用来模拟地层中原始含水油滴。
143.油滴膨胀:采用液下法将原始含水油滴浸没于原油膨胀驱油剂中静置,用相机记录含水油滴膨胀过程体积的变化,见图5。
144.结论:通过计算膨胀24h后油滴的体积与刚滴入时油滴的体积,得到的两者的比值就是膨胀倍数。可以得到,24h后含水油滴体积膨胀3.3倍,油滴内水滴体积膨胀16.5倍,可以看出油滴在原油膨胀驱油剂中发生了明显的膨胀,远高于含有纳米二氧化硅流体的原油膨胀驱油剂。同时可以看出,包含低浓度的碳量子点流体的原油膨胀剂对油滴的膨胀效果高于包含高浓度的纳米二氧化硅流体的原油膨胀剂。本发明的包含碳量子点流体的原油膨胀剂可以显著的降低纳米流体的使用量,有效降低成本。
145.b、驱油实验
146.首先,将岩心抽真空后饱和上述a中的模拟地层水;然后油驱水至出口端不出水,造束缚水;随后采用上述a中模拟地层水进行一次驱油,至出口端不产油,采收率为41.5%;最后用a中原油膨胀驱油剂进行驱替,最终采收率提高至47.1%,采收率提高了5.6%。最终采收率得到明显提高。
147.对比例3
148.驱油实验:
149.仅含降黏剂的驱油剂的制备:将0.08g nacl、0.01g cacl2、0.01g mgcl加入99.6g水中并搅拌,直至充分溶解,再加入0.3g的十二烷基硫酸钠并搅拌均匀。
150.模拟地层水的制备:将20g nacl加入80g水中并搅拌,直至充分溶解,得到矿化度为 20
×
104mg/l的模拟地层水。
151.首先,将岩心抽真空后饱和上述模拟地层水;然后油驱水至出口端不出水,造束缚水;随后采用模拟地层水进行一次驱油,至出口端不产油,采收率为45.6%;最后用含有十二烷基硫酸钠降黏剂的驱油剂的制备进行驱替,最终采收率提高至54.7%,采收率提高了9.1%。
152.实施例4
153.驱油实验:
154.含有降黏剂的原油膨胀驱油剂的制备:将0.08g nacl、0.01g cacl2、0.01g mgcl2、50g 浓度为2%的碳量子点流体加入49.6g水中并搅拌,直至充分溶解,再加入0.3g的十二烷基硫酸钠并搅拌均匀。
155.模拟地层水的制备:将20g nacl加入80g水中并搅拌,直至充分溶解,得到矿化度为 20
×
104mg/l的模拟地层水。
156.首先,将岩心抽真空后饱和上述模拟地层水;然后油驱水至出口端不出水,造束缚水;随后采用模拟地层水进行一次驱油,至出口端不产油,采收率为42.5%;最后用含有十二烷基硫酸钠降黏剂的原油膨胀驱油剂的制备进行驱替,最终采收率提高至54.4%,采收率提高了11.9%。
157.通过对比例2和实施例4可以看出,加入碳量子点的含降黏剂原油膨胀驱油剂比单纯的降黏剂具有更好的驱油效果,采收率的提高更为明显。
158.实施例5
159.驱油实验:
160.含有降黏剂的原油膨胀驱油剂的制备:将0.4g nacl、25g浓度为2%的碳量子点流体加入74.4g水中并搅拌,直至充分溶解,再加入0.2g的十二烷基硫酸钠并搅拌均匀。
161.模拟地层水的制备:将20g nacl加入80g水中并搅拌,直至充分溶解,得到矿化度为 20
×
104mg/l的模拟地层水。
162.首先,将岩心抽真空后饱和上述模拟地层水;然后油驱水至出口端不出水,造束缚水;随后采用模拟地层水进行一次驱油,至出口端不产油,采收率为44.2%;最后用含有十二烷基硫酸钠降黏剂的原油膨胀驱油剂的制备进行驱替,最终采收率提高至55.3%,采收率提高了11.1%。
163.实施例6
164.驱油实验:
165.含有降黏剂的原油膨胀驱油剂的制备:将0.08g nacl、0.01g cacl2、0.01g mgcl2、50g 浓度为2%的碳量子点流体加入49.6g水中并搅拌,直至充分溶解,再加入0.3g的十二烷基苯磺酸钠并搅拌均匀。
166.模拟地层水的制备:将20g nacl加入80g水中并搅拌,直至充分溶解,得到矿化度为 20
×
104mg/l的模拟地层水。
167.首先,将岩心抽真空后饱和上述模拟地层水;然后油驱水至出口端不出水,造束缚水;随后采用模拟地层水进行一次驱油,至出口端不产油,采收率为42.7%;最后用含有十二烷基苯磺酸钠降黏剂的原油膨胀驱油剂的制备进行驱替,最终采收率提高至54.4%,采收率提高了11.7%。
168.实施例7
169.驱油实验:
170.含有降黏剂的原油膨胀驱油剂的制备:将0.56g nacl、0.07g cacl2、0.07g mgcl2、5g 浓度为2%的碳量子点流体加入94.2g水中并搅拌,直至充分溶解,再加入0.1g的十二烷基苯磺酸钠并搅拌均匀。
171.模拟地层水的制备:将20g nacl加入80g水中并搅拌,直至充分溶解,得到矿化度为 20
×
104mg/l的模拟地层水。
172.首先,将岩心抽真空后饱和上述模拟地层水;然后油驱水至出口端不出水,造束缚水;随后采用模拟地层水进行一次驱油,至出口端不产油,采收率为43.8%;最后用含有十二烷基苯磺酸钠降黏剂的原油膨胀驱油剂的制备进行驱替,最终采收率提高至53.9%。采收率提高了10.1%。
173.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
再多了解一些

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