УЛУЧШАЮЩАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ КОМПОЗИЦИЯ ЗАВОДНЕНИЯ ДЛЯ ПЛОТНЫХ НЕФТЯНЫХ ПЛАСТОВ И ЕЕ ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ Российский патент 2022 года по МПК C09K8/584 E21B43/22 B82B1/00 B82B3/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к технической области эксплуатации плотных нефтяных пластов, и конкретно относится к улучшающей проницаемость композиции заводнения для плотных нефтяных пластов, ее получению и применению.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Извлекаемые запасы нетрадиционной нефти (трудноизвлекаемая нефть, нефтяной сланец, сланцевая нефть и т.д.) в Китае огромны. Новые запасы нефти в низкопроницаемых пластах, трудноизвлекаемой нефти и сланцевой нефти в последние 5 лет составили 70% - 80% от подтвержденных запасов, и постепенно становятся важным стратегическим альтернативным источником для разведки и добычи нефти и газа. Нетрадиционные пласты, такие как плотные и сланцевые пласты, в Китае имеют среднюю проницаемость менее 0,3 мД, пористость 6% - 15%, с порами микронного размера в качестве основного пространства накопления нефти, со средним радиусом горловины менее 400 нм. Подвижность текучих сред в пластах плохая, и насыщение динамической текучей среды менее 30%, что значительно влияет на производительность добычи. Плотные нефтяные пласты в бассейнах Ordos, Songliao и Junggar в Китае обладают крайне низкой текучестью, со средней подвижностью менее 0,2 мД/мПа⋅с, что по существу соответствует подвижности сверхтяжелой нефти, затрудняя разработку.

[0003] Стремясь к эффективной разработке зоны максимального нефтегазонасыщения плотных/сланцевых нефтяных пластов, с целью «контролируемых разрывом запасов», применяют жидкие композиции, такие как линейная растительная камедь и «скользкая вода», которые характеризуются высокой эффективностью переноски песка и снижения трения, для достижения целей проекта, таких как инициирование, разрыв и расширение, и играют крайне важную роль в начальном объемном преобразовании нетрадиционных пластов. Однако средний гидродинамический радиус молекул линейной растительной камеди и «скользкой воды» больше 500 нм, что гораздо больше, чем радиус отверстий в плотных и сланцевых пластах. Стартовое давление закачки воды высокое, и она неспособна эффективно проникать в поры микро-наноматрицы, и неспособна постоянно увеличивать добычу из нетрадиционных нефтяных пластов.

[0004] В последние годы технология добычи пропитки-замещения и введения дополнительной энергии стала активным участком в национальных и международных исследованиях эффективной разработки нетрадиционных нефтяных пластов. Она в основном включает пароциклическую закачку поверхностно-активного вещества, пароциклическую закачку диоксида углерода и заводнение текучей наносредой, из которых пароциклическая пропитка поверхностно-активным веществом в качестве технологии обработки трудноизвлекаемой нефти имеет хорошую применимость. Хотя его применяли во многих нефтеносных районах (блоках) в Северной Америке, сутью пропитки является максимизация капиллярного действия закачанной среды. Для смачиваемых водой пластов, текучая среда, закачанная после преобразования пласта, может эффективно проникать в среду смачиваемых водой разрывов или пор, и увеличивать рабочий объем смачивающей фазы. Однако большинство пластов в пространстве накопления нефти являются относительно смачиваемыми нефтью, и капиллярная сила превращается в капиллярное сопротивление, которое будет замедлять эффект пропитки замещения нефти водой в плотной и сланцевой матрице, и значительно снижать степень извлечения. Кроме того, гидродинамические размеры существующих поверхностно-активных веществ и жидкостей для подбора ионов находятся на микронном уровне, и часть поверхностно-активных веществ и нефтяная фаза эмульгируются в месте контакта, что практически увеличивает трудность миграции нефти в матрице; наконец, существующие текучие среды нацелены на увеличение смачиваемости пласта с целью усиления эффекта пропитки, но по существу не решают техническую проблему низкой текучести в нефтяных пластах, и испытывают трудности при существенном увеличении нефтедобычи их плотных/сланцевых пластов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

[0005] Для решения по меньшей мере одной из вышеуказанных технических проблем согласно настоящему изобретению предложена улучшающая проницаемость композиция заводнения, подходящая для нетрадиционных нефтяных пластов, таких как плотные и сланцевые пласты, и ее получение и применение.

[0006] Для достижения вышеуказанной цели в настоящем изобретении предложены следующие технические решения.

[0007] В первом аспекте настоящего изобретения предложена улучшающая проницаемость композиция заводнения для плотных нефтяных пластов, состоящая из поверхностно-активного вещества, нефтерастворимого вещества и воды, и находящаяся в состоянии капелек масла-в-воде, при этом внешняя фаза представляет собой водный раствор, содержащий поверхностно-активное вещество, а внутренняя фаза представляет собой нефтерастворимое вещество;

[0008] причем поверхностно-активное вещество содержит одно из неионных димерных поверхностно-активных веществ и анионных димерных поверхностно-активных веществ, или комбинацию двух или более из указанных веществ.

[0009] В настоящем изобретении предпочтительно нефтерастворимое вещество представляет собой одно из линейного олефина, фурана, тиофена, цинена и продукта конденсации изопрена, или комбинацию двух или более из указанных веществ. Предпочтительно нефтерастворимое вещество представляет собой одно из линейного олефина или цинена, или комбинацию двух или более из указанных веществ.

[0010] Более предпочтительно, нефтерастворимое вещество представляет собой ундецен или цинен.

[0011] В настоящем изобретении предпочтительно общая концентрация поверхностно-активного вещества и нефтерастворимого вещества в улучшающей проницаемость композиции заводнения составляет 0,05% масс. - 0,3% масс., предпочтительно 0,1% масс.- 0,15% масс.;

[0012] из которых массовый процент поверхностно-активного вещества составляет 75% -85% и массовый процент веществ масляной фазы составляет 15% - 25%. Общую концентрацию поверхностно-активного вещества и нефтерастворимого вещества в улучшающей проницаемость композиции заводнения в настоящем изобретении также называют рабочей концентрацией или эффективной концентрацией, и улучшающую проницаемость композицию заводнения можно разбавлять до указанной концентрации во время применения.

[0013] В настоящем изобретении предпочтительно капельки масла-в-воде имеют распределение частиц по размеру 3 нм - 30 нм, и обладают хорошей стойкостью к одновалентной соли натрия и двухвалентной соли кальция. Скорость изменения размера частиц составляет менее 5% в течение 90 дней.

[0014] В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения предложена неионная улучшающая проницаемость композиция заводнения, в которой поверхностно-активное вещество представляет собой неионное димерное поверхностно-активное веществ, и указанное неионное димерное поверхностно-активное вещество включает дизамещенный дифенилэфирдикарбоксилат, имеющий следующую конкретную структурную формулу:

[0015]

[0016] где R представляет собой карбоксильную группу, аминогруппу, сложноэф ирную группу, фрагмент полиоксиэтиленэфира или фрагмент алкилфенолполиоксиэтиленэфира; R' представляет собой С_9-12 алкильную группу.

[0017] В указанном предпочтительном варианте реализации путем регулирования алкильной группы R' в дизамещенном дифенилэфирдикарбоксилате, представляющем собой неионное димерное поверхностно-активное вещество, в виде С_9-12 алкильной группы, и изменения структуры нефтерастворимого вещества до олефинов, можно обеспечивать самоэмульгирование улучшающей проницаемость композиции заводнения без введения солюбилизатора, и шесть характеристик, таких как малый размер жидкости, малый размер масла, высокая межповерхностная активность, двухфазное смачивание, деэмульгирование/дегидратация и анти-адсорбция. Стадии синтеза неионных димерных поверхностно-активных веществ можно найти в публикации заявки на патент CN109851530A, он состоит из стадии реакции ацилхлорирования и одностадийной реакции этерификации, с мягкими реакционными условиями, простой в работе, с легким выделением и очисткой продукта. Конкретный механизм реакции следующий.

[0013]

[0019] Стадии синтеза:

[0020] 1) введение 4,4'-дифенилэфирдикарбоновой кислоты в реакцию ацилхлорирования с получением 4,4'-оксибензоилхлорида;

[0021] 2) введение 4,4'-оксибензоилхлоридав реакцию замещения производными бензола с получением целевого продукта, где R представляет собой карбоксильную группу, аминогруппу, сложноэфирную группу, алкилполиоксиэтиленэфир или алкилфенолполиоксиэтиленэфир, или подобные группы, и R' представляет собой С_9-12 алкильную группу.

[0022] В конкретном варианте реализации настоящего изобретения дизамещенный дифениэфирдикарбоксилат представляет собой ди-(нонилфенолполиоксиэтиленэфир)-замещенный дифенилэфирдикарбоксилат со структурной формулой:

[0023]

[0024] В этом конкретном варианте реализации капельки масла-в-воде в неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения имеют размер частиц менее 30 нм, по данным широкоугольного лазерного светорассеяния. Модель микротравления подтверждает, что неионная улучшающая проницаемость композиция заводнения способна эффективно ослаблять ассоциацию между различными компонентами нефти, обеспечивая эффект малого размера масла, и увеличивая способность к просачиванию нефтяного пласта в имитированных условиях пласта. Как микроскопический рабочий объем, так и эффективность вытеснения превышают 90%. Результаты оценки межповерхностного натяжения подтвердили, что равновесное межповерхностное натяжение между неионной улучшающей проницаемость композицией заводнения и имитацией нефти от Jimsar, Xinjiang составляет 0,02 мН/м при 80°С, что показывает явное преимущество. Результаты оценки краевого угла подтверждают, что неионная улучшающая проницаемость композиция заводнения обладает характеристиками двухфазного смачивания, и краевые углы с гидрофильными и липофильными поверхностями составляют 46,6° и 69,3°, соответственно. Результаты оценки деэмульгирования/дегидратации показали, что неионная улучшающая проницаемость композиция заводнения может эффективно снижать явление обратного эмульгирования вода-в-масле в нефти. При 80°С степень деэмульгирования/дегидратации через 5 часов может достигать 88,9%, и кажущаяся вязкость нефти может быть снижена. Степень снижения вязкости нефти из нижней точки максимального нефтегазонасыщения в Jimsar составляет до 80% в диапазоне температур 30°С - 70°С, что эффективно улучшает текучесть сырой нефти.

[0025] В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения предложена анионная улучшающая проницаемость композиция заводнения, в которой поверхностно-активное вещество представляет собой анионное димерное поверхностно-активное веществ, включающее тераалкилзамещенный дифенилэфирсульфонат, имеющий следующую конкретную структурную формулу:

[0026]

[0027] где R'' представляет собой С_14-16 алкильную группу.

[0028] В этом предпочтительном варианте реализации путем регулирования алкильной группы R'' тераалкилзамещенном дифенилэфирсульфонате, представляющем собой анионное димерное поверхностно-активное вещество в анионной улучшающей проницаемость композиции заводнения, в виде С_14-16 алкильной группы, и изменения структуры нефтерастворимого вещества до олефинов, можно обеспечивать самоэмульгирование анионной улучшающей проницаемость композиции заводнения без введения солюбилизатора, и шесть характеристик, таких как малый размер жидкости, малый размер масла, высокая межповерхностная активность, двухфазное смачивание, деэмульгирование/дегидратация и анти-адсорбция. Стадии синтеза анионных димерных поверхностно-активных веществ можно найти в публикации заявки на патент CN109678720A, и он состоит из одностадийной реакции алкилирования амина и одностадийной реакции сульфонирования, с мягкими реакционными условиями, простой в работе, с легким выделением и очисткой продукта. Конкретный механизм реакции следующий.

[0029]

[0030] где R'' представляет собой С_14-16 алкильную группу.

[0031] Синтез включает стадии:

[0032] 1) введения 4,4'-диаминодифенилового эфира и бромированного алкана в реакцию алкилирования амина с получением N,N,N',N'-тетраалкилзамещенного дифенилэфира;

[0033] 2) введения N,N,N',N'-тетраалкилзамещенного дифенилэфира и концентрированной серной кислоты в реакцию сульфонирования с получением целевого продукта N,N,N',N'-тетраалкилзамещенного дифенилэфирсульфоната.

[0034] В конкретном варианте реализации настоящего изобретения анионное димерное поверхностно-активное вещество представляет собой тетрацетилзамещенный дифенилэфирсульфонат, имеющий структурную формулу:

[0035]

[0036] В этом конкретном варианте реализации анионная улучшающая проницаемость композиция заводнения представляет собой подобную раствору композицию «масло в воде», гомогенную и прозрачную, имеющую распределение частиц по размерам капелек раствора менее 30 нм в рабочей концентрации. Вода может представлять собой дистиллированную воду, деионизированную воду или воду с неорганическими солями. Размер частиц капелек раствора остается стабильным в течение длительного времени, скорость изменении размера частиц менее 5% в течение 90 дней. Размер частиц капелек в анионной улучшающей проницаемость композиции заводнения составляет менее 30 нм, по данным широкоугольного лазерного светорассеяния. Модель микротравления подтверждает, что анионная улучшающая проницаемость композиция заводнения способна эффективно ослаблять ассоциацию между различными компонентами нефти, обеспечивая эффект малого размера масла, и увеличивая способность к просачиванию нефтяного пласта в имитированных условиях пласта. Как микроскопический рабочий объем, так и эффективность вытеснения превышают 90%. Результаты оценки межповерхностного натяжения подтвердили, что равновесное межповерхностное натяжение между анионной улучшающей проницаемость композицией заводнения и имитацией нефти от Jimsar, Xinjiang составляет 0,02 мН/м при 80°С, что показывает явное преимущество. Результаты оценки краевого угла подтверждают, что анионная улучшающая проницаемость композиция заводнения обладает характеристиками двухфазного смачивания, и краевые углы с гидрофильными и липофильными поверхностями составляют 46,0° и 63,9°, соответственно. Результаты оценки деэмульгирования/дегидратации показали, что анионная улучшающая проницаемость композиция заводнения может эффективно снижать явление обратного эмульгирования вода-в-масле в нефти. При 80°С степень деэмульгирования/дегидратации через 5 часов может достигать 84,4%, и кажущаяся вязкость нефти может быть снижена. Степень снижения вязкости нефти из нижней точки максимального нефтегазонасыщения в Jimsar составляет до 80% в диапазоне температур 30°С - 70°С, что эффективно улучшает текучесть нефти.

[0037] Улучшающая проницаемость композиция заводнения согласно настоящему изобретению подходит для улучшения проницаемости и вытеснения нефти в нетрадиционных нефтяных пластах, таких как плотные или сланцевые пласты, благодаря чему улучшается добыча. В настоящем изобретении путем регулирования алкильной группы в дизамещенном дифенилэфирдикарбоксилате в качестве поверхностно-активного вещества от октальной группы до нонильной и додецильной групп, или регулирования алкильной группы в тетраалкилзамещенном дифенилэфирсульфонате от додецильной группы до цетильной группы, и изменения структуры нефтерастворимого вещества до олефинов, можно обеспечивать самоэмульгирование улучшающей проницаемость композиции заводнения без введения солюбилизатора, и шесть характеристик, таких как малый размер жидкости, малый размер масла, высокая межповерхностная активность, двухфазное смачивание, деэмульгирование/дегидратация и анти-адсорбция.

[0038] Улучшающая проницаемость композиция заводнения согласно настоящему изобретению может диспергировать нефть на частицы малого размера в ходе миграции после столкновения с нефтью, и улучшать способность к просачиванию. Она имеет высокую межповерхностную активность, и межповерхностное натяжение с нефтью, достигающее 10^-2 мН/м, и эффективность вытеснения нефти более 90%. Она обладает способностью двухфазного смачивания, с краевым углом с гидрофильными и липофильными интерфейсами примерно 45° - 70°. Она обладает способностью деэмульгирования/дегидратации, может ослаблять явление обратного эмульгирования воды-в-масе в нефти, и снижать кажущуюся вязкость нефти. Она обладает хорошей антиадсорбционной способностью, по существу с сохранением размера частиц при адсорбции в нефтеносных песках в течение 72 ч.

[0039] Согласно конкретному варианту реализации настоящего изобретения, улучшающая проницаемость композиция заводнения представляет собой подобную раствору композицию «масло-в-воде», гомогенную и прозрачную, имеющую распределение частиц по размерам капелек раствора менее 30 нм в рабочей концентрации. Вода может представлять собой дистиллированную воду, деионизированную воду или воду с неорганическими солями. Размер частиц капелек раствора остается стабильным в течение длительного времени, со скоростью изменения размера частиц менее 5% в течение 90 дней, при этом «скорость изменения размера частиц» относится к амплитуде изменения размеров частиц.

[0040] Когда вода представляет собой воду с неорганическими солями, улучшающая проницаемость композиция заводнения дополнительно содержит неорганическую соль в массовой концентрации 20% или менее.

[0041] Предпочтительно неорганическая соль представляет собой хлорид натрия или хлорид кальция.

[0042] Согласно второму аспекту настоящего изобретения предложен способ получения вышеуказанной улучшающей проницаемость композиции заводнения, включающий стадии:

[0043] С1. однородного смешивания поверхностно-активного вещества и нефтерастворимого вещества с получением однородного смешанного раствора;

[0044] или однородного смешивания поверхностно-активного вещества, нефтерастворимого вещества и водного раствора, содержащего неорганическую соль, с получением однородного смешанного раствора;

[0045] С2. разбавления однородного смешанного раствора водой или водой с неорганической солью до рабочей концентрации с получением улучшающей проницаемость композиции заводнения.

[0046] Предпочтительно смешивание и разбавление проводят путем перемешивания при 10 об./мин - 400 об./мин, предпочтительно 100 об./мин.

[0047] В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения, способ получения неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения включает следующие стадии:

[0048] 1) однородного смешивания дизамещенного дифенилэфирдикарбоксилата в качестве неионного димерного поверхностно-активного вещества, нефтерастворимого вещества и воды при перемешивании до полного растворения с получением однородного смешанного раствора;

[0049] 2) разбавления однородного смешанного раствора, полученного на стадии 1), деионизированной водой или водой с неорганической солью, при перемешивании, до рабочей концентрации (0,05% масс. - 0,3% масс., предпочтительно 0,1% масс.- 0,15% масс.), до полного растворения, с получением неионного улучшающего проницаемость материала для заводнения для улучшения добычи нефти.

[0050] В другом предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения способ получения анионной улучшающей проницаемость композиции заводнения включает следующие стадии:

[0051] 1) однородного смешивания тетраалкилзамещенного дифенилэфирсульфоната а качестве анионного димерного поверхностно-активного вещества, нефтерастворимого вещества и воды при перемешивании до полного растворения с получением однородного смешанного раствора;

[0052] 2) разбавления однородного смешанного раствора, полученного на стадии 1), деионизированной водой или водой с неорганической солью, при перемешивании, до рабочей концентрации (0,05% масс. - 0,3% масс., предпочтительно 0,1% масс. - 0,15% масс.), до полного растворения, с получением анионного улучшающего проницаемость материала для заводнения для улучшения добычи нефти.

[0053] В третьем аспекте настоящего изобретения предложено применение вышеуказанной улучшающей проницаемость композиции заводнения при эксплуатации плотных нефтяных пластов и сланцевых нефтяных пластов.

[0054] По сравнению с уровнем техники настоящее изобретение обладает следующими преимуществами и эффектами:

[0055] 1) Два типа димерных поверхностно-активных веществ, дизамещенный дифенилэфирдикарбоксилат и тетраалкилзамещенный дифенилэфирсульфонат, и нефтерастворимое вещество вводят в настоящее изобретение для получения неионных и анионных улучшающих проницаемость композиций заводнения в мягких условиях реакции и простом способе получения, который можно применять для массового промышленного производства, и полностью решить техническое затруднение склонности к агломерации и плохой стабильности композиций типа масло-в-воде в низкоэнергетических условиях.

[0056] 2) Неионные и анионные улучшающие проницаемость композиции заводнения, полученные согласно настоящему изобретению, имеют шесть характеристик: они имеют размер менее 30 нм, благодаря чему способны проникать в микро-нанопоры плотных нефтяных пластов; они могут эффективно ослаблять ассоциацию между различными компонентами нефти и обеспечивать эффект малого размера масла, и увеличивают способность к просачиванию нефтяных пластов в имитированных условиях пласта; они имеют сверхнизкое межповерхностное натяжение и превосходную вытесняющую способность; они имеют хорошую смачивающую способность как для гидрофильных, так и для липофильных пластов, и имеют хорошую совместимость с пластами; они способны эффективно ославлять явление обратного эмульгирования вода-в-масле в нефти, снижать кажущуюся вязкость нефти и улучшать текучесть нефти; они имеют хорошую антиадсорбционную способность, с сохранением по существу неизменного размера частиц при адсорбции в нефтеносных песках в течение 72 часов.

[0057] 3) Неионные и анионные улучшающие проницаемость композиции заводнения, полученные согласно настоящему изобретению, можно применять в пластах с низкой проницаемостью, пластах со сверхнизкой проницаемостью, плотных пластах и сланцевой нефти для улучшения добычи, и они имеют весьма широкие перспективы применения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0058] Фиг. 1 представляет собой диаграмму распределения частиц по размерам для неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения, полученной в Примере 1.

[0059] Фиг. 2 представляет собой пример фотографии неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения, полученной в Примере 1, которая превращает имитацию нефти из Jimsar в «масло малого размера».

[0060] Фиг. 3 представляет собой график межповерхностного натяжения между улучшающими проницаемость композициями заводнения из Примеров 1 - 4 и имитацией нефти из Jimsar.

[0061] Фиг. 4 представляет собой краевой угол между неионной улучшающей проницаемость композицией заводнения, полученной в Примере 1, и гидрофильной поверхностью SiO₂.

[0062] Фиг. 5 представляет собой краевой угол между неионной улучшающей проницаемость композицией заводнения, полученной в Примере 1, и липофильной поверхностью SiO₂.

[0063] Фиг. 6 показывает эффект деэмульгирования/дегидратации улучшающих проницаемость композиций заводнения из Примеров 1-4 на воду-в-масле нефти из нижней зоны максимального нефтегазонасыщения в Jimsar.

[0064] Фиг. 7 показывает эффект снижения вязкости улучшающих проницаемость композиций заводнения из Примеров 1 - 4 на воду-в-масле нефти из нижней зоны максимального нефтегазонасыщения в Jimsar.

[0065] Фиг. 8 показывает изменение размера частиц улучшающих проницаемость композиций заводнения из Примеров 1-4 после адсорбции в нефтеносных песках в течение различных промежутков времени.

[0066] Фиг. 9 представляет собой диаграмму распределения частиц по размерам для анионной улучшающей проницаемость композиции заводнения, полученной в Примере 2.

[0067] Фиг. 10 представляет собой пример фотографии анионной улучшающей проницаемость композиции заводнения, полученной в Примере 2, которая превращает имитацию нефти из Jimsar в «масло малого размера».

[0068] Фиг. 11 представляет собой краевой угол между анионной улучшающей проницаемость композицией заводнения, полученной в Примере 2, и гидрофильной поверхностью SiO₂.

[0069] Фиг. 12 представляет собой краевой угол между анионной улучшающей проницаемость композицией заводнения, полученной в Примере 2, и липофильной поверхностью SiO₂.

[0070] Фиг. 13 представляет собой диаграмму распределения частиц по размерам для неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения, полученной в Примере 3.

[0071] Фиг. 14 представляет собой пример фотографии неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения, полученной в Примере 3, которая превращает имитацию нефти из Jimsar в «масло малого размера».

[0072] Фиг. 15 представляет собой краевой угол между неионной улучшающей проницаемость композицией заводнения, полученной в Примере 3, и гидрофильной поверхностью SiO₂.

[0073] Фиг. 16 представляет собой краевой угол между неионной улучшающей проницаемость композицией заводнения, полученной в Примере 3, и липофильной поверхностью SiO₂.

[0074] Фиг. 17 представляет собой диаграмму распределения частиц по размерам для анионной улучшающей проницаемость композиции заводнения, полученной в Примере 4.

[0075] Фиг. 18 представляет собой пример фотографии анионной улучшающей проницаемость композиции заводнения, полученной в Примере 4, которая превращает имитацию нефти из Jimsar в «масло малого размера».

[0076] Фиг. 19 представляет собой краевой угол между анионной улучшающей проницаемость композицией заводнения, полученной в Примере 4, и гидрофильной поверхностью SiO₂.

[0077] Фиг. 20 представляет собой краевой угол между анионной улучшающей проницаемость композицией заводнения, полученной в Примере 4, и липофильной поверхностью SiO₂.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ

[0078] Для более понятного объяснения настоящего изобретения, далее настоящее изобретение будет описано со ссылками на предпочтительные варианты реализации. Специалист в данной области техники поймет, что описанное ниже содержание является иллюстративным, а не ограничительным, и не должно ограничивать защищаемый объем настоящего изобретения.

[0079] Пример 1

[0080] В этом примере предложена неионная улучшающая проницаемость композиция заводнения и способ ее получения, включающий следующие основные стадии.

[0081] 1. Получение неионного димерного поверхностно-активного вещества, ди-(нонилфенолполиоксиэтиленэфир)-замещенного дифенилэфирдикарбоксилата

[0082] 4,4'-дифенилэфирдикарбоновую кислоту подвергали реакции ацилхлорирования с получением 4,4'-оксибензоилхлорида;

[0083] 4,4'-оксибензоилхлорид и нонилфенолполиоксиэтиленэфир подвергали этерификации с получением целевого продукта, ди-(нонилфенолполиоксиэтиленэфир)-замещенного дифенилэфирдикарбоксилата.

[0084] В этом способе синтеза исходный материал 4,4'-дифенилэфирдикарбоновую кислоту активировали ацилхлорированием с получением промежуточного продукта ацилхлорида; затем ацилхлорид этерифицировали нониленолполиоксиэтиленэфиром в качестве поверхностно-активного вещества, так чтобы две молекулы нонилфенолполиоксиэтиленэфира присоединялись в двух симметричных положениях к дифенилэфиру с получением целевого продукта, ди-(нониленолполиоксиэтиленэфир)-замещенного дифенилэфирдикарбоксилата в качестве неионного поверхностно-активного вещества.

[0085] 2. Получение неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения

[0086] (1) взвешивали 5 массовых частей хлорида натрия, 15 массовых частей ундецена, 60 частей ди-(нонилфенолполиоксиэтиленэфир)-замещенного дифенилэфирдикарбоксилата в качестве неионного димерного поверхностно-активного вещества и 20 частей воды, помещали в реактор и смешивали при перемешивании на 100 об./мин до полного растворения, с получением однородного смешанного раствора.

[0087] (2) взвешивали 0,15 массовых частей полученного выше однородного смешанного раствора и 99,8 массовых частей воды, помещали в реактор и смешивали при перемешивании на 100 об./мин до полного растворения, с получением неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения с эффективной концентрацией 0,11%, однородного и прозрачного внешнего вида, остающейся стабильной в течение длительного времени. В способе получения неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения применяли мягкие условия и простой способ получения, который можно применять для массового промышленного производства, и полностью решить техническое затруднение склонности к агломерации и плохой стабильности композиций типа масло-в-воде в низкоэнергетических условиях.

[0088] Следующие проверки и испытания проводили для неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения.

[0089] При измерении при помощи динамического светорассеяния (BI-200SM, Brookhaven) при 25°С и угле рассеяния 90°, неионная улучшающая проницаемость композиция заводнения имела средний размер частиц 10,1 нм (см. Фиг. 1), и следовательно, была способна проникать в микро-нанопоры плотных нефтяных пластов.

[0090] Как определено при помощи самостоятельно собранной платформы с интегрированной моделью микротравления (размер 1,5 см × 1,5 см, глубина пор 15 мкм, глубина горловины 2 мкм), платформой вытеснения в микронаномасштабе и оптическим микроскопом (Leica M165FC), при 25°С, вышеуказанная неионная улучшающая проницаемость композиция заводнения может превращать имитацию нефти из Jimsar, Xinjiang (с объемным отношением нефти из Jimsar к керосину 10:4 и вязкостью 63,4 мПа⋅с при 50°С) в «масло малого размера» (см. Фиг. 2). Показано, что неионная улучшающая проницаемость композиция заводнения может эффективно ослаблять ассоциацию между различными компонентами нефти, давая эффект масла малого размера, и увеличивать способность к просачиванию нефтяного пласта в имитированных условиях пласта.

[0091] Как измерено при помощи тензиометра Spinning Drop Interface, равновесное межповерхностное натяжение между вышеуказанной неионной улучшающей проницаемость композицией заводнения и имитацией нефти из Jimsar, Xinjiang составляет 0,02 мН/м при 80°С и 6000 об./мин (см. Фиг. 3). Показано, что неионная улучшающая проницаемость композиция заводнения имеет крайне низкое межповерхностное натяжение и превосходную способность вытеснения нефти.

[0092] Как измерено при помощи устройства для измерения краевого угла Dataphysics, краевой угол между неионной улучшающей проницаемость композицией заводнения и гидрофильной поверхностью SiO₂ составляет 46,6° (см. Фиг. 4), и краевой угол с липофильной поверхностью SiO₂ составляет 69,3° (см. Фиг. 5), при 25°С. Показано, что неионная улучшающая проницаемость композиция заводнения имеет хорошую смачивающую способность как для гидрофильных, таки и для липофильных пластов, и хорошую совместимость с пластами.

[0093] При добавлении 7,5 мг вышеуказанной неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения к 10 г нефти «вода-в-масле» из нижней зоны максимального нефтегазонасыщения в Jimsar при 80°С, степень деэмульгирования/дегидратации через 5 часов может достигать 88,9% (см. Фиг. 6). При измерении при помощи реометра RS600 вышеуказанный неионный улучшающий проницаемость материал для заводнения для улучшения добычи показал степень снижения вязкости 80% или более для нефти «вода-в-масле» из нижней зоны максимального нефтегазонасыщения в Jimsar, при 30°С, 40°С, 50°С, 60°С или 70°С (см. Фиг. 7). Показано, что неионная улучшающая проницаемость композиция заводнения может эффективно снижать эффект обратного эмульгирования «вода-в-масле» нефти, снижать кажущуюся вязкость нефти и улучшать текучесть нефти.

[0094] 150 г вышеуказанной неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения смешивали с 10 г нефтеносных песков, встряхивали при 80°С в течение различных периодов времени и отбирали надосадочную жидкость для определения размера частиц. Через 72 часа адсорбции размер частиц неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения по существу не изменялся, составляя примерно 10 нм (см. Фиг. 8). Показано, что неионная улучшающая проницаемость композиция заводнения имеет хорошую антиадсорбционную способность, и размер частиц остается по существу неизменным после адсорбции в нефтеносных песках в течение 72 часов.

[0095]

[0096] Пример 2

[0097] В этом примере предложена анионная улучшающая проницаемость композиция заводнения и способ ее получения, включающий следующие основные стадии.

[0098] 1. Получение димерного поверхностно-активного вещества, N,N,N',N'-тетрацетилзамещенного дифенилэфирсульфоната

[0099] 4,4'-диаминодифениловый эфир и бромированный гексадекан подвергали реакции алкилирования амина с получением N,N,N',N'-тетрацетилзамещенного дифенилового эфира;

[00100] N,N,N',N'-тетрацетилзамещенный дифениловый эфир и концентрированную серную кислоту подвергали реакции сульфонирования с получением целевого продукта N,N,N',N'-тетраалкилзамещенного дифенилэфирсульфоната.

[00101] 2. Получение анионной улучшающей проницаемость композиции заводнения

[00102] (1) взвешивали 1 массовую часть хлорида кальция, 15 массовых частей цинена, 65 частей тетрацетилзамещенного дифенилэфирсульфоната в качестве димерного поверхностно-активного вещества и 19 частей воды, помещали в реактор и смешивали при перемешивании на 200 об./мин до полного растворения, с получением однородного смешанного раствора.

[00103] (2) взвешивали 0,2 массовых части полученного выше однородного смешанного раствора и 95 массовых частей воды, помещали в реактор и смешивали при перемешивании на 200 об./мин до полного растворения, с получением анионной улучшающей проницаемость композиции заводнения с эффективной концентрацией 0,17%, однородного и прозрачного внешнего вида, остающейся стабильной в течение длительного времени. В способе получения анионной улучшающей проницаемость композиции заводнения применяли мягкие условия и простой способ получения, который можно применять для массового промышленного производства, и полностью решить техническое затруднение склонности к агломерации и плохой стабильности композиций типа масло-в-воде в низкоэнергетических условиях.

[00104] Следующие проверки и испытания проводили для анионной улучшающей проницаемость композиции заводнения.

[00105] При измерении при помощи динамического светорассеяния (BI-200SM, Brookhaven) при 25°С и угле рассеяния 90°, анионная улучшающая проницаемость композиция заводнения имела средний размер частиц 11,3 нм (см. Фиг. 9), и следовательно, была способна проникать в микро-нанопоры плотных нефтяных пластов.

[00106] Как определено при помощи самостоятельно собранной платформы с интегрированной моделью микротравления (размер 1,5 см × 1,5 см, глубина пор 15 мкм, глубина горловины 2 мкм), платформой вытеснения в микронаномасштабе и оптическим микроскопом (Leica M165FC), при 25°С, вышеуказанная анионная улучшающая проницаемость композиция заводнения может превращать имитацию нефти из Jimsar, Xinjiang (с объемным отношением нефти из Jimsar к керосину 10:4 и вязкостью 63,4 мПа⋅с при 50°С) в «масло малого размера» (см. Фиг. 10). Показано, что анионная улучшающая проницаемость композиция заводнения может эффективно ослаблять ассоциацию между различными компонентами нефти, давая эффект масла малого размера, и увеличивать способность к просачиванию нефтяного пласта в имитированных условиях пласта.

[00107] Как измерено при помощи тензиометра Spinning Drop Interface, равновесное межповерхностное натяжение между вышеуказанной анионной улучшающей проницаемость композицией заводнения и имитацией нефти из Jimsar, Xinjiang составляет 0,1 мН/м при 80°С и 6000 об./мин (см. Фиг. 3). Показано, что анионная улучшающая проницаемость композиция заводнения имеет крайне низкое межповерхностное натяжение и превосходную способность вытеснения нефти.

[00108] Как измерено при помощи устройства для измерения краевого угла Dataphysics, краевой угол между анионной улучшающей проницаемость композицией заводнения и гидрофильной поверхностью SiO₂ составляет 46,0° (см. Фиг. 11), и краевой угол с липофильной поверхностью SiO₂ составляет 63,9° (см. Фиг. 12), при 25°С. Показано, что анионная улучшающая проницаемость композиция заводнения имеет хорошую смачивающую способность как для гидрофильных, таки и для липофильных пластов, и хорошую совместимость с пластами.

[00109] При добавлении 7,5 мг вышеуказанной анионной улучшающей проницаемость композиции заводнения к 10 г нефти «вода-в-масле» из нижней зоны максимального нефтегазонасыщения в Jimsar при 80°С, степень деэмульгирования/дегидратации через 5 часов может достигать 84,4% (см. Фиг. 6). При измерении при помощи реометра RS600 вышеуказанная анионная улучшающая проницаемость композиция заводнения показала степень снижения вязкости 80% или более для нефти «вода-в-масле» из нижней зоны максимального нефтегазонасыщения в Jimsar, при 30°С, 40°С, 50°С, 60°С или 70°С (см. Фиг. 7). Показано, что анионная улучшающая проницаемость композиция заводнения может эффективно снижать эффект обратного эмульгирования «вода-в-масле» нефти, снижать кажущуюся вязкость нефти и улучшать текучесть нефти.

[00110] 150 г вышеуказанной анионной улучшающей проницаемость композиции заводнения смешивали с 10 г нефтеносных песков, встряхивали при 80°С в течение различных периодов времени и отбирали надосадочную жидкость для определения размера частиц. Через 72 часа адсорбции размер частиц анионной улучшающей проницаемость композиции заводнения по существу не изменялся, составляя примерно 15 20 нм (см. Фиг. 8). Показано, что анионная улучшающая проницаемость композиция заводнения имеет хорошую антиадсорбционную способность, и размер частиц остается по существу неизменным после адсорбции в нефтеносных песках в течение 72 часов.

[00111]

[00112] Пример 3

[00113] В этом примере предложена неионная улучшающая проницаемость композиция заводнения и способ ее получения, включающий следующие основные стадии.

[00114] 1. Получение неионного димерного поверхностно-активного вещества, ди-(додецилфенолполиоксиэтиленэфир)-замещенного дифенилэфирдикарбоксилата

[00115] 4,4'-дифенилэфирдикарбоновую кислоту подвергали реакции ацилхлорирования с получением 4,4'-оксибензоилхлорида;

[00116] 4,4'-оксибензоилхлорид и додецилфенолполиоксиэтиленэфир подвергали этерификации с получением целевого продукта, ди-(додецилфенолполиоксиэтиленэфир)-замещенного дифенилэфирдикарбоксилата.

[00117] В этом пути синтеза исходный материал 4,4'-дифенилэфирдикарбоновую кислоту активировали ацилхлорированием с получением промежуточного продукта ацилхлорида; затем ацилхлорид этерифицировали нониленолполиоксиэтиленэфиром в качестве поверхностно-активного вещества, так чтобы две молекулы додецилфенолполиоксиэтиленэфира присоединялись в двух симметричных положениях к дифенилэфиру с получением целевого продукта, ди-(додециленолполиоксиэтиленэфир)-замещенного дифенилэфирдикарбоксилата в качестве неионного поверхностно-активного вещества.

[00118] 2. Получение неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения

[00119] (1) взвешивали 5 массовых частей хлорида натрия, 15 массовых частей ундецена, 60 частей ди-(додецилфенолполиоксиэтиленэфир)-замещенного дифенилэфирдикарбоксилата в качестве неионного димерного поверхностно-активного вещества и 20 частей воды, помещали в реактор и смешивали при перемешивании на 100 об./мин до полного растворения, с получением однородного смешанного раствора.

[00120] (2) взвешивали 0,15 массовых частей полученного выше однородного смешанного раствора и 99,8 массовых частей воды, помещали в реактор и смешивали при перемешивании на 100 об./мин до полного растворения, с получением неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения с эффективной концентрацией 0,11%, однородного и прозрачного внешнего вида, остающейся стабильной в течение длительного времени. В способе получения неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения применяли мягкие условия и простой способ получения, который можно применять для массового промышленного производства, и полностью решить техническое затруднение склонности к агломерации и плохой стабильности систем типа масло-в-воде в низкоэнергетических условиях.

[00121] Следующие проверки и испытания проводили для неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения.

[00122] При измерении при помощи динамического светорассеяния (BI-200SM, Brookhaven) при 25°С и угле рассеяния 90°, неионная улучшающая проницаемость композиция заводнения имела средний размер частиц 11,1 нм (см. Фиг. 13), и следовательно, была способна проникать в микро-нанопоры плотных нефтяных пластов.

[00123] Как определено при помощи самостоятельно собранной платформы с интегрированной моделью микротравления (размер 1,5 см × 1,5 см, глубина пор 15 мкм, глубина горловины 2 мкм), платформой вытеснения в микронаномасштабе и оптическим микроскопом (Leica M165FC), при 25°С, вышеуказанная неионная улучшающая проницаемость композиция заводнения может превращать имитацию нефти из Jimsar, Xinjiang (с объемным отношением нефти из Jimsar к керосину 10:4 и вязкостью 63,4 мПа⋅с при 50°С) в «масло малого размера» (см. Фиг. 14). Показано, что неионная улучшающая проницаемость композиция заводнения может эффективно ослаблять ассоциацию между различными компонентами нефти, давая эффект масла малого размера, и увеличивать способность к просачиванию нефтяного пласта в имитированных условиях пласта.

[00124] Как измерено при помощи тензиометра Spinning Drop Interface, равновесное межповерхностное натяжение между вышеуказанной неионной улучшающей проницаемость композицией заводнения и имитацией нефти из Jimsar, Xinjiang составляет 0,025 мН/м при 80°С и 6000 об./мин (см. Фиг. 3). Показано, что неионная улучшающая проницаемость композиция заводнения имеет крайне низкое межповерхностное натяжение и превосходную способность вытеснения нефти.

[00125] Как измерено при помощи устройства для измерения краевого угла Dataphysics, краевой угол между неионной улучшающей проницаемость композицией заводнения и гидрофильной поверхностью SiO₂ составляет 45,1° (см. Фиг. 15), и краевой угол с липофильной поверхностью SiO₂ составляет 45,5° (см. Фиг. 16), при 25°С. Показано, что неионная улучшающая проницаемость композиция заводнения имеет хорошую смачивающую способность как для гидрофильных, таки и для липофильных пластов, и хорошую совместимость с пластами.

[00126] При добавлении 7,5 мг вышеуказанной неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения к 10 г нефти «вода-в-масле» из нижней зоны максимального нефтегазонасыщения в Jimsar при 80°С, степень деэмульгирования/дегидратации через 5 часов может достигать 84,4% (см. Фиг. 6). При измерении при помощи реометра RS600 вышеуказанный неионный улучшающий проницаемость материал для заводнения для улучшения добычи показал степень снижения вязкости 80% или более для нефти «вода-в-масле» из нижней зоны максимального нефтегазонасыщения в Jimsar, при 30°С, 40°С, 50°С, 60°С или 70°С (см. Фиг. 7). Показано, что неионная улучшающая проницаемость композиция заводнения может эффективно снижать эффект обратного эмульгирования «вода-в-масле» нефти, снижать кажущуюся вязкость нефти и улучшать текучесть нефти.

[00127] 150 г вышеуказанной неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения смешивали с 10 г нефтеносных песков, встряхивали при 80°С в течение различных периодов времени и отбирали надосадочную жидкость для определения размера частиц. Через 72 часа адсорбции размер частиц неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения по существу не изменялся, составляя примерно 10 нм (см. Фиг. 8). Показано, что неионная улучшающая проницаемость композиция заводнения имеет хорошую антиадсорбционную способность, и размер частиц остается по существу неизменным после адсорбции в нефтеносных песках в течение 72 часов.

[00128]

[00129] Пример 4

[00130] В этом примере предложена анионная улучшающая проницаемость композиция заводнения и способ ее получения, включающий следующие основные стадии.

[00131] 1. Получение димерного поверхностно-активного вещества, N,N,N',N'-тетрамиристилзамещенного дифенилэфирсульфоната

[00132] 4,4'-диаминодифениловый эфир и бромированный тетрадекан подвергали реакции алкилирования амина с получением N,N,N',N'-тетрамиристилзамещенного дифенилового эфира;

[00133] N,N,N',N'-тетрамиристилзамещенный дифениловый эфир и концентрированную серную кислоту подвергали реакции сульфонирования с получением целевого продукта N,N,N',N'-тетрамиристилзамещенного дифенилэфирсульфоната.

[00134] 2. Получение анионной улучшающей проницаемость композиции заводнения

[00135] (1) взвешивали 1 массовую часть хлорида кальция, 15 массовых частей цинена, 65 частей тетрамиристилзамещенного дифенилэфирсульфоната в качестве димерного поверхностно-активного вещества и 19 частей воды, помещали в реактор и смешивали при перемешивании на 200 об./мин до полного растворения, с получением однородного смешанного раствора.

[00136] (2) взвешивали 0,2 массовых части полученного выше однородного смешанного раствора и 95 массовых частей воды, помещали в реактор и смешивали при перемешивании на 200 об./мин до полного растворения, с получением анионной улучшающей проницаемость композиции заводнения с эффективной концентрацией 0,17%, однородного и прозрачного внешнего вида, остающейся стабильной в течение длительного времени. В способе получения анионной улучшающей проницаемость композиции заводнения применяли мягкие условия и простой способ получения, который можно применять для массового промышленного производства, и полностью решить техническое затруднение склонности к агломерации и плохой стабильности композиций типа масло-в-воде в низкоэнергетических условиях.

[00137] Следующие проверки и испытания проводили для анионной улучшающей проницаемость композиции заводнения.

[00138] При измерении при помощи динамического светорассеяния (BI-200SM, Brookhaven) при 25°C и угле рассеяния 90°, анионная улучшающая проницаемость композиция заводнения имела средний размер частиц 7,5 нм (см. Фиг. 17), и следовательно, была способна проникать в микро-нанопоры плотных нефтяных пластов.

[00139] Как определено при помощи самостоятельно собранной платформы с интегрированной моделью микротравления (размер 1,5 см × 1,5 см, глубина пор 15 мкм, глубина горловины 2 мкм), платформой вытеснения в микронаномасштабе и оптическим микроскопом (Leica M165FC), при 25°С, вышеуказанная анионная улучшающая проницаемость композиция заводнения может превращать имитацию нефти из Jimsar, Xinjiang (с объемным отношением нефти из Jimsar к керосину 10:4 и вязкостью 63,4 мПа⋅с при 50°С) в «масло малого размера» (см. Фиг. 18). Показано, что анионная улучшающая проницаемость композиция заводнения может эффективно ослаблять ассоциацию между различными компонентами нефти, давая эффект масла малого размера, и увеличивать способность к просачиванию нефтяного пласта в имитированных условиях пласта.

[00140] Как измерено при помощи тензиометра Spinning Drop Interface, равновесное межповерхностное натяжение между вышеуказанной анионной улучшающей проницаемость композицией заводнения и имитацией нефти из Jimsar, Xinjiang составляет 0,13 мН/м при 80°С и 6000 об./мин (см. Фиг. 3). Показано, что анионная улучшающая проницаемость композиция заводнения имеет крайне низкое межповерхностное натяжение и превосходную способность вытеснения нефти.

[00141] Как измерено при помощи устройства для измерения краевого угла Dataphysics, краевой угол между анионной улучшающей проницаемость композицией заводнения и гидрофильной поверхностью SiO₂ составляет 45,7° (см. Фиг. 19), и краевой угол с липофильной поверхностью SiO₂ составляет 43,0° (см. Фиг. 20), при 25°С. Показано, что анионная улучшающая проницаемость композиция заводнения имеет хорошую смачивающую способность как для гидрофильных, таки и для липофильных пластов, и хорошую совместимость с пластами.

[00142] При добавлении 7,5 мг вышеуказанной анионной улучшающей проницаемость композиции заводнения к 10 г нефти «вода-в-масле» из нижней зоны максимального нефтегазонасыщения в Jimsar при 80°С, степень деэмульгирования/дегидратации через 5 часов может достигать 62,2% (см. Фиг. 6). При измерении при помощи реометра RS600 вышеуказанная анионная улучшающая проницаемость композиция заводнения показала степень снижения вязкости 80% или более для нефти «вода-в-масле» из нижней зоны максимального нефтегазонасыщения в Jimsar, при 30°С, 40°С, 50°С, 60°С или 70°С (см. Фиг. 7). Показано, что анионная улучшающая проницаемость композиция заводнения может эффективно снижать эффект обратного эмульгирования «вода-в-масле» нефти, снижать кажущуюся вязкость нефти и улучшать текучесть нефти.

[00143] 150 г вышеуказанной анионной улучшающей проницаемость композиции заводнения смешивали с 10 г нефтеносных песков, встряхивали при 80°С в течение различных периодов времени и отбирали надосадочную жидкость для определения размера частиц. Через 72 часа адсорбции размер частиц анионной улучшающей проницаемость композиции заводнения по существу не изменялся, составляя примерно 10 нм (см. Фиг. 8). Показано, что анионная улучшающая проницаемость композиция заводнения имеет хорошую антиадсорбционную способность, и размер частиц остается по существу неизменным после адсорбции в нефтеносных песках в течение 72 часов.

[00144]

[00145] Сравнительный пример 1

[00146] В этом сравнительном примере предложена неионная улучшающая проницаемость композиция заводнения и способ ее получения, включающий следующие основные стадии.

[00147] (1) взвешивали 5 массовых частей хлорида натрия, 15 массовых частей ундецена, 60 частей ди-(октилфенолполиоксиэтиленэфир)-замещенного дифенилэфирдикарбоксилата в качестве неионного димерного поверхностно-активного вещества и 20 частей воды, помещали в реактор и смешивали при перемешивании на 100 об./мин до полного растворения, с получением однородного смешанного раствора.

[00148] (2) взвешивали 0,15 массовых частей полученного выше однородного смешанного раствора и 99,8 массовых частей воды, помещали в реактор и смешивали при перемешивании на 100 об./мин до полного растворения, с получением неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения с эффективной концентрацией 0,11%, однородного и прозрачного внешнего вида.

[00149] Следующие проверки и испытания проводили для неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения.

[00150] Средний размер частиц вышеуказанной неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения измеряли при помощи динамического светорассеяния (BI-200SM, Brookhaven) при 25°С и угле рассеяния 90°. Данные, полученные с прибора, не сходились, показывая неудачу при получении желаемой композиции наномасштаба. По сравнению с Примером 1, в этом Сравнительном примере поверхностно-активное вещество было заменено на ди-(октилфенолполиоксиэтиленэфир)-замещенный дифенилэфирдикарбоксилат в качестве неионного димерного поверхностно-активного вещества, но желаемая композиция наномасштаба не была получена, указывая на невозможность получения желаемой композиции наномасштаба без введения солюбилизатора в случае изменения алкильной цепи неионного димерного поверхностно-активного вещества.

[00151]

[00152] Сравнительный пример 2

[00153] В этом сравнительном примере предложена анионная улучшающая проницаемость композиция заводнения и способ ее получения, включающий следующие основные стадии.

[00154] (1) взвешивали 1 массовую часть хлорида кальция, 15 массовых частей цинена, 65 частей тетралаурилзамещенного дифенилэфирсульфоната в качестве димерного поверхностно-активного вещества и 19 частей воды, помещали в реактор и смешивали при перемешивании на 200 об./мин до полного растворения, с получением однородного смешанного раствора.

[00155] (2) взвешивали 0,2 массовых части полученного выше однородного смешанного раствора и 95 массовых частей воды, помещали в реактор и смешивали при перемешивании на 200 об./мин до полного растворения, с получением анионной улучшающей проницаемость композиции заводнения с эффективной концентрацией 0,17%, однородного и прозрачного внешнего вида, остающейся стабильной в течение длительного времени.

[00156] Следующие проверки и испытания проводили для анионной улучшающей проницаемость композиции заводнения.

[00157] Средний размер частиц вышеуказанной анионной улучшающей проницаемость композиции заводнения измеряли при помощи динамического светорассеяния (BI-200SM, Brookhaven) при 25°С и угле рассеяния 90°. Данные, полученные с прибора, не сходились, показывая неудачу при получении желаемой композиции наномасштаба. По сравнению с Примером 2, в этом Сравнительном примере поверхностно-активное вещество было заменено на тетралаурилзамещенный дифенилэфирсульфонат в качестве димерного поверхностно-активного вещества, но желаемая композиция наномасштаба не была получена, указывая на невозможность получения желаемой композиции наномасштаба без введения солюбилизатора в случае изменения алкильной цепи анионного димерного поверхностно-активного вещества.

[00158]

[00159] Сравнительный пример 3

[00160] В этом сравнительном примере предложена неионная улучшающая проницаемость композиция заводнения и способ ее получения, включающий следующие основные стадии.

[00161] (1) взвешивали 5 массовых частей хлорида натрия, 15 массовых частей ксилола, 60 частей ди-(нонилфенолполиоксиэтиленэфир)-замещенного дифенилэфирдикарбоксилата в качестве неионного димерного поверхностно-активного вещества и 20 частей воды, помещали в реактор и смешивали при перемешивании на 100 об./мин до полного растворения, с получением однородного смешанного раствора.

[00162] (2) взвешивали 0,15 массовых частей полученного выше однородного смешанного раствора и 99,8 массовых частей воды, помещали в реактор и смешивали при перемешивании на 100 об./мин до полного растворения, с получением неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения с эффективной концентрацией 0,11%, однородного и прозрачного внешнего вида, стабильной в течение длительного времени.

[00163] Следующие проверки и испытания проводили для неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения.

[00164] Средний размер частиц вышеуказанной неионной улучшающей проницаемость композиции заводнения измеряли при помощи динамического светорассеяния (BI-200SM, Brookhaven) при 25°С и угле рассеяния 90°. Данные, полученные с прибора, не сходились, показывая неудачу при получении желаемой композиции наномасштаба. По сравнению с Примером 1, в этом Сравнительном примере нефтерастворимое вещество было заменено на ксилол, но желаемая композиция наномасштаба не была получена, указывая на невозможность получения желаемой композиции наномасштаба без введения солюбилизатора в случае изменения нефтерастворимого вещества. Как показывают приведенные выше Сравнительные примеры 1 3, в улучшающей проницаемость композиции заводнения согласно настоящему изобретению три компонента синергетически взаимодействуют между собой, и желаемая композиция наномасштаба не может быть получена, если любой из указанных компонентов не соответствует определенному в объеме настоящего изобретения.

[00165] Несомненно, вышеуказанные примеры настоящего изобретения представляют собой только примеры для ясной иллюстрации настоящего изобретения и не предназначены ограничивать варианты реализации настоящего изобретения. Средний специалист в данной области техники способен осуществить различные формы модификаций или изменений на основе приведенного выше описания. Здесь невозможно исчерпать все возможные варианты реализации. Любые очевидные модификации или изменения, полученные из технических решений настоящего изобретения, входят в защищаемый объем настоящего изобретения.

Группа изобретений относится к заводнению плотных нефтяных пластов. Технический результат - ускорение замещения нефти водой в плотной и сланцевой матрице пласта, повышение текучести нефти в пласте, увеличение степени извлечения нефти. Улучшающая проницаемость композиция заводнения для плотных нефтяных пластов состоит из поверхностно-активного вещества ПАВ, нефтерастворимого вещества и воды, находится в состоянии капелек масла-в-воде, имеет внешнюю фазу, представляющую собой водный раствор, содержащий ПАВ, и внутреннюю фазу, представляющую собой нефтерастворимое вещество. ПАВ содержит одно из неионных димерных ПАВ и анионных димерных ПАВ или комбинацию двух или более из указанных веществ. Неионное димерное ПАВ представляет собой дизамещенный дифенилэфирдикарбоксилат, имеющий структурную формулу: , где R представляет собой фрагмент алкилфенолполиоксиэтиленэфира; R' представляет собой C_9-12 алкильную группу. Анионное ПАВ представляет собой тетраалкилзамещенный дифенилэфирсульфонат, имеющий структурную формулу: , где R'' представляет собой C_14-16 алкильную группу. Нефтерастворимое вещество представляет собой одно из ундецена и цинена или комбинацию двух или более из указанных веществ, причем ундецен используют с дизамещенным дифенилэфирдикарбоксилатом и цинен используют с тетраалкилзамещенным дифенилэфирсульфонатом. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 20 ил.

1. Улучшающая проницаемость композиция заводнения для плотных нефтяных пластов, состоящая из поверхностно-активного вещества, нефтерастворимого вещества и воды, и находящаяся в состоянии капелек масла-в-воде, и имеющая внешнюю фазу, представляющую собой водный раствор, содержащий поверхностно-активное вещество, и внутреннюю фазу, представляющую собой нефтерастворимое вещество;

где поверхностно-активное вещество содержит одно из неионных димерных поверхностно-активных веществ и анионных димерных поверхностно-активных веществ или комбинацию двух или более из указанных веществ;

неионное димерное поверхностно-активное вещество представляет собой дизамещенный дифенилэфирдикарбоксилат, имеющий структурную формулу:

,

где R представляет собой фрагмент алкилфенолполиоксиэтиленэфира; R' представляет собой C_9-12 алкильную группу;

анионное поверхностно-активное вещество представляет собой тетраалкилзамещенный дифенилэфирсульфонат, имеющий структурную формулу:

,

где R'' представляет собой C_14-16 алкильную группу;

нефтерастворимое вещество представляет собой одно из ундецена и цинена или комбинацию двух или более из указанных веществ;

где ундецен используют с дизамещенным дифенилэфирдикарбоксилатом и цинен используют с тетраалкилзамещенным дифенилэфирсульфонатом.

2. Улучшающая проницаемость композиция заводнения по п. 1, отличающаяся тем, что R представляет собой .

3. Улучшающая проницаемость композиция заводнения по п. 1, отличающаяся тем, что общая концентрация поверхностно-активного вещества и нефтерастворимого вещества в улучшающей проницаемость композиции заводнения составляет 0,05 мас.% - 0,3 мас.%, из которых массовый процент поверхностно-активных веществ составляет 75 % - 85 % и массовый процент нефтерастворимого вещества составляет 15 % - 25 %.

4. Улучшающая проницаемость композиция заводнения по п. 1, отличающаяся тем, что капельки масла-в-воде имеют распределение частиц по размерам 3 нм - 30 нм.

5. Улучшающая проницаемость композиция заводнения по п. 1, отличающаяся тем, что вода представляет собой воду с неорганической солью и массовая концентрация неорганической соли составляет 20 % или менее относительно общей массы улучшающей проницаемость композиции заводнения.

6. Улучшающая проницаемость композиция заводнения по п. 5, отличающаяся тем, что неорганическая соль представляет собой хлорид натрия или хлорид кальция.

7. Способ получения улучшающей проницаемость композиции заводнения по п. 1, включающий стадии:

S1 - однородного смешивания поверхностно-активного вещества и нефтерастворимого вещества с получением однородного смешанного раствора

или однородного смешивания поверхностно-активного вещества, нефтерастворимого вещества и водного раствора, содержащего неорганическую соль, с получением однородного смешанного раствора;

S2 - разбавления однородного смешанного раствора водой или водой с неорганической солью до рабочей концентрации с получением улучшающей проницаемость композиции заводнения.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что как смешивание, так и разбавление проводят путем перемешивания при 10 об./мин - 400 об./мин.

9. Применение улучшающей проницаемость композиции заводнения по п. 1 при эксплуатации плотных нефтяных пластов и сланцевых нефтяных пластов.