本發(fā)明屬于油氣田開發(fā)，具體涉及一種超穩(wěn)定泡沫體系及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、低滲透油田的泡沫驅(qū)技術(shù)是一種有效的提高采收率的方法，尤其適用于那些滲透率低、常規(guī)方法難以有效開發(fā)的油藏。泡沫驅(qū)技術(shù)通過在油藏中注入特殊的泡沫體系，能夠改善油水流度比，增加波及體積，從而提高原油的采收率。在實(shí)際應(yīng)用案例中，新疆油田sn井區(qū)的低滲透油藏在使用氮?dú)馀菽?qū)技術(shù)后，取得了顯著的效果。現(xiàn)場先導(dǎo)試驗(yàn)中，累計(jì)注入0.43倍孔隙體積的氮?dú)馀菽稳?，?shí)現(xiàn)了日增油8噸以上，井組含水下降6.6個(gè)百分點(diǎn)，投入產(chǎn)出比達(dá)到1.0∶1.6。另外，co2驅(qū)泡沫封竄技術(shù)是另一種在低滲透油田中應(yīng)用的技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)通過注入co2和表面活性劑形成的泡沫來提高低滲透油田的開發(fā)效率。泡沫驅(qū)技術(shù)在低滲透油田的開發(fā)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值和潛力，能夠顯著提升油藏的開發(fā)效果和經(jīng)濟(jì)效益。然而，泡沫驅(qū)技術(shù)在低滲透油藏中仍面臨一些挑戰(zhàn)和限制。例如：泡沫體系穩(wěn)定性差，調(diào)驅(qū)性能受限；目前常用的聚合物和固相顆粒穩(wěn)泡劑易在微孔喉滯留導(dǎo)致嚴(yán)重的儲(chǔ)層傷害，因此研制穩(wěn)定性高且孔喉傷害低的泡沫體系對提高低滲透油藏開發(fā)效果具有重要意義。

2、使用穩(wěn)泡劑是提高泡沫體系穩(wěn)定性的常用方法。聚合物因其大分子長鏈或支鏈結(jié)構(gòu)，溶于水后顯著提高泡沫體系中液相黏度，從而降低液膜的排液速度使泡膜內(nèi)液體不易流失，常被用作穩(wěn)泡劑。但無論是有機(jī)高聚物還是生物大分子的添加雖提升了溶液黏度，卻也導(dǎo)致泡沫生成能力下降，且因粘度過高而不易注入低滲透儲(chǔ)層。此外，孔喉處殘留的聚合物對地層造成嚴(yán)重傷害。另一種常用穩(wěn)泡劑是固相顆粒，利用固相顆粒協(xié)助泡沫體系構(gòu)筑剛性液膜結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)泡沫機(jī)械強(qiáng)度的提升。但是常規(guī)納米顆粒穩(wěn)泡劑存在兩個(gè)問題：一是用量大，成本較高；二是常規(guī)納米顆粒的粒徑普遍在10?nm以上，在儲(chǔ)層孔喉表面的吸附滯留會(huì)一定程度傷害低滲透油氣層。

3、因此，亟需開發(fā)一種適用于低滲透油藏的無聚合物超穩(wěn)定泡沫體系。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種超穩(wěn)定泡沫體系及其制備方法和應(yīng)用，解決傳統(tǒng)泡沫體系泡沫穩(wěn)定性差，所含聚合物和固相顆粒對微孔喉傷害大的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一方面，本發(fā)明提供一種超穩(wěn)定泡沫體系，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，包括兩性表面活性劑0.4-0.6%、碳化聚合物分子簇0.03~0.2%，余量為水。

4、優(yōu)選的，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，上述超穩(wěn)定泡沫體系包括兩性表面活性劑0.4-0.6%、碳化聚合物分子簇0.05~0.1%，余量為水。

5、優(yōu)選的，碳化聚合物分子簇由檸檬酸、?；撬岷图喊愤M(jìn)行水熱反應(yīng)得到。

6、優(yōu)選的，水熱反應(yīng)的溫度為140~180℃，反應(yīng)時(shí)間為8~12?h。

7、優(yōu)選的，檸檬酸與?；撬岬馁|(zhì)量比為（0.1:1）~（1:0.1）；己胺的質(zhì)量與檸檬酸和?；撬峥傎|(zhì)量之比為（2~6）:1。

8、優(yōu)選的，兩性表面活性劑為椰油酰胺丙基甜菜堿、月桂酰胺丙基羥磺基甜菜堿、月桂酰胺丙基甜菜堿、椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿中的至少一種。

9、另一方面，本發(fā)明還提供一種超穩(wěn)定泡沫體系的制備方法，包括如下步驟：

10、（1）將碳化聚合物分子簇與水混合，超聲分散，得到碳化聚合物分子簇分散液；

11、（2）向碳化聚合物分子簇分散液中加入兩性表面活性劑，超聲溶解，得到復(fù)配溶液；

12、（3）將復(fù)配溶液在氣體氛圍中攪拌起泡，得到超穩(wěn)定泡沫體系。

13、優(yōu)選的，步驟（1）和步驟（2）中，超聲的超聲功率為100~150w，超聲時(shí)間為5~10min。

14、優(yōu)選的，步驟（3）中，氣體氛圍為空氣、氮?dú)狻⒍趸肌⑻烊粴?、煙道氣中的一種或多種混合氣。

15、優(yōu)選的，步驟（3）中，攪拌的攪拌轉(zhuǎn)速為2000~2500rpm，攪拌時(shí)間為3min。

16、本發(fā)明還提供一種如上所述的超穩(wěn)定泡沫體系的應(yīng)用，包括在低滲透油藏中進(jìn)行原油開發(fā)。所述低滲透油藏的滲透率小于50md。

17、本發(fā)明的有益效果是：

18、本發(fā)明將碳化聚合物分子簇引入泡沫體系，不但實(shí)現(xiàn)了對穩(wěn)泡性能的調(diào)控，而且避免了現(xiàn)有的穩(wěn)泡劑固相顆粒和大分子聚合物對微孔喉傷害大的問題。

19、本發(fā)明提供的泡沫體系各組分材料性能好、添加比例適中，無聚合物且固相含量低，其析液半衰期可達(dá)到2h以上，且在20000?mg/l鹽水中仍具有良好的泡沫性能，能夠作為起泡劑應(yīng)用于低滲透油田開發(fā)過程中的驅(qū)油等領(lǐng)域。

技術(shù)特征：

1.一種超穩(wěn)定泡沫體系，其特征在于，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，包括兩性表面活性劑0.4-0.6%、碳化聚合物分子簇0.03~0.2%，余量為水。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超穩(wěn)定泡沫體系，其特征在于，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述超穩(wěn)定泡沫體系包括兩性表面活性劑0.4-0.6%、碳化聚合物分子簇0.05~0.1%，余量為水。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超穩(wěn)定泡沫體系，其特征在于，所述碳化聚合物分子簇由檸檬酸、?；撬岷图喊愤M(jìn)行水熱反應(yīng)制備得到。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超穩(wěn)定泡沫體系，其特征在于，所述檸檬酸與?；撬岬馁|(zhì)量比為（0.1:1）~（1:0.1）；所述己胺的質(zhì)量與檸檬酸和?；撬岬目傎|(zhì)量之比為（2~6）:1。

5.?根據(jù)權(quán)利要求3所述的超穩(wěn)定泡沫體系，其特征在于，所述水熱反應(yīng)的溫度為140~180℃，反應(yīng)時(shí)間為8~12?h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超穩(wěn)定泡沫體系，其特征在于，所述兩性表面活性劑為椰油酰胺丙基甜菜堿、月桂酰胺丙基羥磺基甜菜堿、月桂酰胺丙基甜菜堿、椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿中的至少一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1~6任一項(xiàng)所述的超穩(wěn)定泡沫體系的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超穩(wěn)定泡沫體系的制備方法，其特征在于，步驟（1）和步驟（2）中，所述超聲的超聲功率為100~150w，超聲時(shí)間為5~10min。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超穩(wěn)定泡沫體系的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，所述氣體氛圍為空氣、氮?dú)?、二氧化碳、天然氣、煙道氣中的一種或多種混合氣；所述攪拌的攪拌轉(zhuǎn)速為2000~2500rpm，攪拌時(shí)間為3min。

10.一種如權(quán)利要求1~6任一項(xiàng)所述的超穩(wěn)定泡沫體系在低滲透油藏中進(jìn)行原油開發(fā)的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種超穩(wěn)定泡沫體系及其制備方法和應(yīng)用。以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，該泡沫體系包括兩性表面活性劑0.4?0.6%、碳化聚合物分子簇0.03~0.2%，余量為水。本發(fā)明將碳化聚合物分子簇引入泡沫體系，不但實(shí)現(xiàn)了對穩(wěn)泡性能的調(diào)控，而且避免了現(xiàn)有的穩(wěn)泡劑固相顆粒和大分子聚合物對微孔喉傷害大的問題，能夠作為起泡劑應(yīng)用于低滲透油田開發(fā)過程中的驅(qū)油等領(lǐng)域，對提高低滲透油田開發(fā)具有重大意義。

技術(shù)研發(fā)人員：王騰飛,趙光,王宗城,賴璐,陳歡,彭軍奧,白建設(shè),彭涵,李欣蓉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：長江大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15