1.本发明涉及稠油化学驱技术领域，特别是涉及一种稠油水驱开发用乳化驱油剂及其性能评价方法。


背景技术：

2.胜利油田水驱普通稠油储量丰富。但是水驱稠油油藏开发采油速度低，采收率低，经济效益很低。主要原因有以下几个方面：(1)胶质和沥青质能够把轻质组分团聚在一起，原油和注入水的界面张力大，注入水很难把油滴从大块原油上拉拽分离下来。(2)稠油的组分中含有大量的胶质和沥青质，使得稠油在岩石表面的附着力要比稀油的附着力大得多，稠油更难从岩石表面剥离下来；(3)水驱稠油粘性指进强，水窜严重，水驱波及体积小。
3.为提高采收率，在实际生产中往往会采用乳化驱油剂。然而，由于不同区块的原油物理性质存在差异，造成一种乳化驱油剂根本无法在各个区块油藏中都可达到较好的效果。为实现采收率最大化，需要根据原油组分，对乳化驱油剂中各化学成分及其含量比例进行调整。现有商业化的表面活性剂、乳化剂等种类繁多，可组合得到多种乳化驱油剂。如何从中快速筛选得到可最有效提高采收率的乳化驱油剂？目前，还未有关于此的筛选方法或标准。
4.现有技术中，对用于提高采收率的各类表面活性剂产品往往仅限于一个关键评价指标。中国专利cn104371689b，公开了一种超低界面张力表面活性剂复配体系，着重考察了该复配体系的油水界面张力性能；中国专利cn102604618b公开了稠油冷采地层原油降粘剂，仅对其进行了降粘效果的评价；中国专利cn103820095b公开了多种羟磺基甜菜碱粘弹表面活性剂及其组合物，分别对其组合物溶液的界面张力、粘度、抗吸附性能、驱油效率等指标进行了测试研究，然而具有最好粘度稳定性的组合物复配体系，其界面张力测试结果却不是最佳，其虽然给出了多个测试指标，但人们很难从中选择出实际应用效果较佳的体系。
5.发明人经过多年的研究和生产经验，逐渐发现仅是研究驱油剂或降粘剂等产品某一性能指标，并不一定会产生有利或最佳的实际应用效果。因此，提供一种有效评价驱油剂性能的方法或标准是非常有必要的。


技术实现要素：

6.本发明主要目的是提供一种有效评价驱油剂性能的方法，并提供一种综合评价优良的稠油水驱开发用乳化驱油剂。
7.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
8.一种稠油水驱开发用乳化驱油剂，其包括以下成分及其质量百分比：羟磺基甜菜碱a 0.01～0.2％、羟磺基甜菜碱b 0.01～0.2％、聚氧乙烯醚类表面活性剂0～0.1％、氟碳表面活性剂0～0.1％，余量为水。
9.作为本发明优选地技术方案，羟磺基甜菜碱a中烷基碳原子数n为16-18。
10.作为本发明优选地技术方案，羟磺基甜菜碱b中烷基碳原子数为n为12-14。
11.作为本发明优选地技术方案，聚氧乙烯醚类表面活性剂包括：脂肪醇聚氧乙烯醚(aeo)、壬基酚聚氧乙烯醚(np-tx系列)、辛基酚聚氧乙烯醚(op系列)。
12.作为本发明优选地技术方案，氟碳表面活性剂为多氟烷基甜菜碱。
13.作为本发明优选地技术方案，所述稠油水驱开发用乳化驱油剂由以下成分及其用量组成：十八烷基羟磺基甜菜碱0.15％、十二烷基羟磺基甜菜碱0.1％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.05％、氟碳表面活性剂0.05％，余量为水。
14.本发明还提供一种适用于以上所述稠油水驱开发用乳化驱油剂性能评价方法，评价指标包括：乳化降粘率、自然沉降脱水率、吸附后降粘率、界面张力和驱油效率提高量，同时满足各评价指标标准的即为达标产品。
15.作为本发明优选地技术方案，评价标准为：
16.乳化降粘率≥85％，自然沉降脱水率≥80％，吸附后降粘率≥80％，界面张力《1
×
10-2
mn/m，驱油效率提高量≥15％。
17.作为本发明进一步优选地技术方案，所述评价标准的制定方法包括以下步骤：
18.1)分析原油组分，包括胶质、沥青质、饱和烃和芳香烃；
19.2)基于原油中胶质、沥青质、饱和烃和芳香烃成分含量和不同种类表面活性剂对原油组分的作用机理，确定选用表面活性剂；
20.3)将选用的表面活性剂配制成不同性能指标的乳化驱油剂，所述性能指标分别为：乳化降粘率≥95％，1
×
10-1
mn/m≤界面张力《1mn/m；乳化降粘率≥95％，1
×
10-2
mn/m≤界面张力《1
×
10-1
mn/m；乳化降粘率≥95％，1
×
10-3
mn/m≤界面张力《1
×
10-2
mn/m；乳化降粘率≥30％，1
×
10-1
mn/m≤界面张力《1mn/m；乳化降粘率≥30％，1
×
10-2
mn/m≤界面张力《1
×
10-1
mn/m；乳化降粘率≥30％，1
×
10-3
mn/m≤界面张力《1
×
10-2
mn/m；
21.4)利用配制好的不同性能的乳化驱油剂，建立乳化降粘率、界面张力与驱油效率的变化规律，明确不同储层的乳化降粘率、界面张力对提高驱油效率的贡献大小；确定不同储层采收率最大化时乳化降粘率、界面张力的组合关系。
22.步骤5，建立乳化降粘率、界面张力与自然沉降脱水率的变化规律，确定乳化降粘率、自然沉降脱水率、界面张力、吸附后降粘率的技术界限，即得。
23.作为本发明优选地技术方案，评价指标还包括：有机氯含量为0.0％；外观：均匀液体，无杂质，无刺激性气味；ph值6.0～8.0；溶解性，溶于水，不产生沉淀。
24.与现有技术相比，本发明取得的有益效果：
25.在实际生产和研究中，发明人发现某一性能指标优异的驱油剂在实际应用中的驱油效果并不理想，如界面张力≥1
×
10-1
mn/m的驱油剂，驱油效率提高量仅在5％左右，远不及界面张力≤1
×
10-2
mn/m的驱油剂驱油效果。为了能够有效评价筛选驱油剂，本发明提供了水驱稠油油藏用乳化驱油剂的性能评价方法，该评价方法科学地综合了乳化降粘率、自然沉降脱水率、吸附后降粘率、界面张力和驱油效率提高量作为评价指标，并确定了各参数的界定值，满足该评价方法所述评价指标的乳化驱油剂可在实际生产中有效提高原油采收率；针对不同区块的原油物性和油藏特征，利用本发明所述水驱稠油油藏用乳化驱油剂的性能评价方法，可快捷地优选出采收率最大化的乳化驱油剂，对水驱稠油油藏的开发具有重要的实际意义。
26.本发明提供的稠油水驱开发用乳化驱油剂成分简单，并具有以下三方面有益效果：
27.1)强油水乳化作用，油藏条件下油水乳化降粘率达到95％以上，使稠油乳化成小油滴分散到水中，随水流驱替出地层；
28.2)该乳化驱油剂可以使油水界面张力降低到1
×
10-2
mn/m以下，从而大块原油容易被拉伸变形形成油滴或者更易变形通过喉道；同时低界面张力使分散在水中的油滴更稳定；
29.3)具有有改变岩石润湿性的能力，可以将岩石表面由亲油改变为弱亲水或中性。
附图说明
30.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
31.图1为本发明一具体实施例的评价方法及标准制定的流程图；
32.图2为乳化驱油试验井组注采曲线。
具体实施方式
33.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
34.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。
35.为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。
36.实施例1
37.所述稠油水驱开发用乳化驱油剂，由以下成分及其质量百分比组成：十八烷基羟基磺基甜菜碱0.05％、十二烷基羟基磺基甜菜碱0.15％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.05％、多氟烷基甜菜碱0.05％，余量为水，记为j1乳化剂。
38.实施例2
39.所述稠油水驱开发用乳化驱油剂，由以下成分及其质量百分比组成：十八烷基羟基磺基甜菜碱0.05％、十二烷基羟基磺基甜菜碱0.1％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.1％、多氟烷基甜菜碱0.05％，余量为水，记为j2乳化剂。
40.实施例3
41.所述稠油水驱开发用乳化驱油剂，由以下成分及其质量百分比组成：十八烷基羟基磺基甜菜碱0.15％、十二烷基羟基磺基甜菜碱0.05％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.01％、多氟烷基甜菜碱0.05％，余量为水，记为j3乳化剂。
42.实施例4
43.所述稠油水驱开发用乳化驱油剂，由以下成分及其质量百分比组成：十八烷基羟
基磺基甜菜碱0.2％、十二烷基羟基磺基甜菜碱0.2％、多氟烷基甜菜碱0.05％，余量为水，记为j4乳化剂。
44.实施例5
45.所述稠油水驱开发用乳化驱油剂，由以下成分及其质量百分比组成：十八烷基羟基磺基甜菜碱0.15％、十二烷基羟基磺基甜菜碱0.1％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.05％、多氟烷基甜菜碱0.05％，余量为水，记为j5乳化剂。
46.实施例6
47.所述稠油水驱开发用乳化驱油剂，由以下成分及其质量百分比组成：十六烷基羟基磺基甜菜碱0.15％、十四烷基羟基磺基甜菜碱0.1％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.05％、多氟烷基甜菜碱0.05％，余量为水，记为j6乳化剂。
48.实施例7
49.所述稠油水驱开发用乳化驱油剂，由以下成分及其质量百分比组成：十六烷基羟基磺基甜菜碱0.01％、十四烷基羟基磺基甜菜碱0.01％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.05％、多氟烷基甜菜碱0.05％，余量为水，记为j7乳化剂。
50.对比例1
51.所述稠油水驱开发用乳化驱油剂，由以下成分及其质量百分比组成：十八烷基羟基磺基甜菜碱0.4％、多氟烷基甜菜碱0.05％，余量为水，记为j8乳化剂。
52.对比例2
53.所述稠油水驱开发用乳化驱油剂，由以下成分及其质量百分比组成：十二烷基羟基磺基甜菜碱0.4％、多氟烷基甜菜碱0.05％，余量为水，记为j9乳化剂。
54.实施例10
55.如图1所示，图1为评价方法及标准制定的流程图。
56.步骤1，分析原油四种组分，包胶质、沥青质、饱和烃和芳香烃。
57.步骤2，基于四组分含量和不同种类表面活性剂对不同组分的作用机理，确定不同种类表面活性剂的质量分数。
58.步骤3，在不同表面活性剂的质量分数范围内，配制不同性能指标的乳化驱油剂。性能指标分别为：乳化降粘率≥95％，1
×
10-1
mn/m≤界面张力《1mn/m；乳化降粘率≥95％，1
×
10-2
mn/m≤界面张力《1
×
10-1
mn/m；乳化降粘率≥95％，1
×
10-3
mn/m≤界面张力《1
×
10-2
mn/m；乳化降粘率≥30％，1
×
10-1
mn/m≤界面张力《1mn/m；乳化降粘率≥30％，1
×
10-2
mn/m≤界面张力《1
×
10-1
mn/m；乳化降粘率≥30％，1
×
10-3
mn/m≤界面张力《1
×
10-2
mn/m。
59.步骤4，利用配制好的不同性能的乳化驱油剂，建立乳化降粘率、界面张力与驱油效率的变化规律。明确不同储层的乳化降粘率、界面张力对提高驱油效率的贡献大小。确定不同储层采收率最大化时，乳化降粘率和界面张力组合关系。
60.步骤5，建立乳化降粘率、界面张力与自然沉降脱水率的变化规律。确定乳化降粘率、自然沉降脱水率、界面张力、吸附后降粘率等参数的技术界限。
61.步骤6，建立一套水驱稠油油藏用乳化驱油剂的性能评价方法。具体评价指标如下表1所示：
62.表1水驱稠油油藏用乳化驱油剂的性能评价指标
[0063][0064]
步骤7，依据形成的评价技术指标，对j1-j9乳化驱油剂性能进行评价，评价结果如下表2所示。
[0065]
表2各乳化驱油剂评价结果汇总
[0066][0067]
[0068]
由表2可知，j4、j5满足本发明所述标准。筛选出的j5乳化驱油剂在金8等多个区块取得了非常好的应用效果。2019年1月实施2个井组，日产油增加16吨，日油峰值2.5倍，含水最大下降8％，已累计增油1834吨，取得了较好的应用效果。
[0069]
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。