一种使用乳液体系提高油回收率的方法与流程

1.本发明总体上涉及油气领域，具体涉及一种使用乳液组合物如微乳液或纳米乳液处理油井的方法。


背景技术：

2.在提高油井中油回收率的技术中，常用的化学品有碱性表面活性剂聚合物(asp)或表面活性剂聚合物(sp)等。但上述化学品通常与钙和镁离子不相容。因此，继续使用此类化学品可能会导致沿油井管道或泵送装置形成不良的水垢沉积。此外，这些化学品在海水中也不完全奏效。海水中的大量盐分可能会影响asp或sp的性能，使它们难以在油藏和油井之间达到有效的界面张力。鉴于上述情况，现在使用纳米乳液来避免上述缺点。
3.一些专利技术中公开了乳液在提高油回收率中的用途。例如，第us 8357639 b2号美国专利公开了一种适用于油田的纳米乳液，但没有公开使用纳米乳液的步骤。本发明提供了一种使用乳液修复油井的方法，这也是一种提高油回收率的方法。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的是提供一种适用于大多数油井的方法。更具体地，所述方法包括用乳液组合物冲洗油井的步骤，其中所述乳液与海水、硬水等相容。因此，可避免油井结垢。此外，所述乳液组合物具有化学稳定性，因此不容易受诸如酸碱度、离子强度、岩石类型和温度等环境变化的影响。
5.本发明的另一个目的是提供一种用于提高油回收率的环境友好型方法。更具体地，所述乳液组合物是可生物降解的。
6.本发明的另一个目的是提供一种用于提高油回收率的灵活方法。在某些实施例中，所述乳液组合物可与水驱油方法和/或聚合物驱油方法结合使用，以更好地修复油井。
7.本发明的另一个目的是提供一种提高油回收率的有效方法。更具体地，所述方法可增加油井中油藏的流动性。
8.本发明至少能全部或部分实现前述目的的一个方面，其中本发明的一个实施例是一种提高油回收率的方法，包括以下步骤：向油井中引入体积为油藏孔隙体积的0.01％～100％的乳液组合物，所述乳液组合物中分散的油包水或水包油液滴大小等于或小于1μm(1
×
10-6
m)，使所述油井和所述油藏之间的界面张力(ift)降至10-4
mm/m或以下，以去除所述乳液组合物中的石油。
9.在一个优选实施例中，所述方法还包括用体积为所述油藏孔隙体积的0.01％～10％的已处理海水预冲洗所述油井。
10.在某些实施例中，所述方法还包括将所述聚合物溶液引入所述油井的步骤，其中所述聚合物溶液的体积为引入所述油井的所述油藏孔隙体积的0.15％～100％。
11.优选地，所述聚合物溶液包括水和选自聚丙烯酰胺或其衍生物、黄原胶、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素和瓜尔胶中的任何一种或其组合的聚合物。
12.有利地，所述聚合物溶液在水中的聚合物浓度为0.05w/w％～2w/w％。
13.在某些实施例中，所述方法还包括将所述水溶液引入所述油井的步骤，所述水溶液的体积为所述油藏孔隙体积的0.15％～200％。优选地，所述水溶液是水、已处理海水和盐水中的任何一种或其组合。
14.在某些实施例中，所述方法还包括将所述乳液组合物稀释至在水、已处理海水或盐水中浓度为0.1w/w％～20w/w％的步骤。
15.有利地，所述乳液组合物包括占总组合物重量的百分比为0.5～60％的水相、占总组合物重量的百分比为15～90％的非水相、占总组合物重量的百分比为2～60％的表面活性剂和占总组合物重量的百分比为1～30％的具有化学结构i的化合物，
16.(化学结构i)r
1-conh-[r
2-nh-r3]n-hnoc-r4[0017]
其中r1、r2、r3和r4是具有2～26个碳原子的直链、支链或芳香族含碳取代基，n是1～100的整数，其中所述每个取代基包括烷基、羰基、羧基、胺基或酰胺基。
[0018]
优选地，所述乳液组合物还包括占总组合物重量的百分比为1％～30％的助表面活性剂，其中所述助表面活性剂包括短链表面活性剂、短链非离子表面活性剂、醇、酰胺和/或其混合物。
[0019]
优选地，所述盐水选自氯化铵、氯化钾、氯化钠、甲酸钠、氯化钾、甲酸钾、溴化钠、氯化钙、溴化钙及其混合物。
具体实施方式
[0020]
将公开本发明的示例性、非限制性实施例。然而，应当理解，本发明优选实施例中的限制性描述只是为了便于讨论本发明，并且可以预见，本领域的技术人员可以在不脱离所附权利要求的范围内设计各种修改。
[0021]
本发明的术语“乳液”指具有分散的水包油或油包水的微乳液或纳米乳液。本发明是一种提高油回收率的方法，包括以下步骤：向油井中引入体积为油藏孔隙体积0.01％～100％的乳液组合物，使油井和油藏之间的界面张力(ift)降至10-4
mm/m或以下，以去除乳液组合物中的石油。在一个实施例中，ift可降至10-6
mn/m。
[0022]
引入乳液组合物的步骤包括将其注入油井并进行驱油，从而使乳液、油藏和沿油井的不良沉积物之间产生充分的接触。有利地，组合物也能渗入油井的岩石或裂缝。充分接触后，乳液会吸附在储油层表面和油表面，这样可减小接触角，有利于降低界面张力。应注意的是，进一步引入其中的水有助于去除孔隙内多余的油。
[0023]
如需要，该方法包括用已处理海水预冲洗油井的步骤。所述海水优选经过处理去除细菌、真菌和氧气。通常，预冲洗步骤在引入乳液组合物的步骤之前进行。更具体地，用体积为油藏孔隙体积的0.01％～10％的已处理海水预冲洗油井。
[0024]
根据前面的描述，向油井中引入乳液组合物的步骤可结合水溶液和/或聚合物驱油步骤按不同的顺序进行。本发明的水溶液驱油在本领域中通常也称为“水驱油”。具体地，本发明的水溶液驱油使用水、已处理海水或盐水。所述盐水选自氯化铵、氯化钾、氯化钠、甲酸钠、氯化钾、甲酸钾、溴化钠、氯化钙、溴化钙及其混合物。另一方面，本发明的聚合物驱油优选使用生物合成和/或水溶性聚合物。更具体地，聚合物溶液包括选自聚丙烯酰胺或其衍生物、黄原胶、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素和瓜尔胶中的任何一种或其组合的聚合物。
[0025]
在一个实施例中，该方法包括以下顺序步骤：(1)使用体积为油藏孔隙体积0.01％～10％的已处理海水预冲洗油井；(2)向油井中引入体积为油藏孔隙体积的0.01％～50％的纳米乳液组合物，使油井和油藏之间的界面张力(ift)降至10-4
mm/m或以下，以去除乳液组合物中的石油；然后(3)向油井中引入体积为油藏孔隙体积的0.15％～100％的水溶液。
[0026]
在另一个实施例中，所述方法包括若干连续步骤：(1)用体积为油藏孔隙体积的0.01％～10％的已处理海水预冲洗油井；(2)向油井中引入体积为油藏孔隙体积的0.01％～100％的纳米乳液组合物，使油井和油藏之间的界面张力(ift)降低至10-4
mm/m或以下，以去除所述乳液组合物中的石油；(3)向油井中引入体积为油井中油藏孔隙体积的0.15％～100％的聚合物溶液；(4)然后，向油井中引入体积为油藏孔隙体积的0.15％～100％的水溶液。
[0027]
另外，该方法包括在引入油井之前混合纳米乳液和聚合物溶液的实施例。在该实施例中，该方法包括以下顺序步骤：(1)用体积为油藏孔隙体积的0.01％～10％的已处理海水预冲洗油井；(2)向油井中引入体积为油藏孔隙体积的0.01％～100％的纳米乳液组合物和聚合物溶液的混合物，使油井和油藏之间的界面张力(ift)降至10-4
mm/m或以下，以除去其中的油；(3)向油井中引入体积为油井中油藏孔隙体积的0.15％～100％的额外剂量的聚合物溶液；(4)然后，用0.15％～200％的水溶液将油井引入油藏的孔隙体积中。
[0028]
更具体地，所述乳液组合物优选在使用前用水、已处理海水或盐水稀释至预定浓度。所述盐水选自氯化铵、氯化钾、氯化钠、甲酸钠、氯化钾、甲酸钾、溴化钠、氯化钙、溴化钙及其混合物。所述海水优选经过处理去除细菌、真菌和氧气。在优选实施例中，该方法包括向油井中引入水中浓度为0.1～20w/w％的纳米乳液组合物的步骤。
[0029]
优选地，所述乳液组合物包括占总组合物重量的百分比为0.5～60％的水相、占总组合物重量的百分比为15～90％的非水相、占总组合物重量的百分比为2～60％的表面活性剂和占总组合物重量的百分比为1～30％的具有化学结构i的化合物，
[0030]
(化学结构i)r
1-conh-[r
2-nh-r3]n-hnoc-r4[0031]
其中r1、r2、r3和r4是具有2～26个碳原子的直链、支链或芳香族含碳取代基，n是1～100的整数，其中所述每个取代基包括烷基、羰基、羧基、胺基或酰胺基。
[0032]
可选地，所述乳液可进一步包括1～5w/w％的杀生物剂，所述杀生物剂选自戊二醛、四羟甲基硫酸磷、n-烷基二甲基苄基氯化铵及其混合物。
[0033]
可选地，所述乳液还可以进一步包括1～5w/w％的螯合剂，所述螯合剂选自氨基三亚甲基膦酸、多元醇磷酸酯、六亚甲基二胺四(亚甲基膦酸)及其混合物。
[0034]
可选地，所述乳液还可以进一步包括1～5w/w％的缓蚀剂，所述缓蚀剂选自磷酸酯、多元羧酸铵盐、季铵盐、亚胺盐、酰胺基胺、咪唑啉、乙氧基化脂肪胺、乙氧基化脂肪二胺及其混合物。
[0035]
可选地，如果需要，所述乳液还可以进一步包括1～5w/w％的酸碱度缓冲液。
[0036]
本发明可以在不背离其基本特征的情况下以其他具体形式体现出来。所描述的实施例在所有方面都应被视为仅是说明性的而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求而不是由前面的描述来界定。在权利要求书的含义和等效范围内的所有变化，都包含在其范围内。