[发明专利]一种驱油用表面活性剂、制备方法及其在三次采油中的应用

说明书

技术领域：

本发明涉及油田采油领域所用的一种助剂，尤其是一种驱油用表面活性剂及其在三次采油中的应用。

背景技术：

地下原油经过一次和二次开采后，大部分原油仍残留在地层中，三次采油技术是利用化学剂进行强化采油的技术，复合驱指碱—表面活性剂—聚合物三者中两者或三者合一的复合驱油技术，聚合物增加驱替液的粘度，改善油／水流度比和吸水剖面，其粘弹性还具有一定的洗油效果，表面活性剂降低油／水界面张力，乳化和增溶原油；碱与原油中的酸性物质反应就地生成新的表面活性剂，与外加表面活性剂起协同效应，更大限度地降低油／水界面张力。是提高采收率最高的一种方法，理论上可将油全部采出，但碱在实际应用中发现了碱垢损坏地层和卡泵等严重问题，阻碍了该技术的正常发展。

现有常规的三元复合驱体系，其碱的使用浓度在1.0～1.5％，但从矿场试验中暴露出一些直接制约该技术实现工业化应用的问题：由于碱浓度过高，油层和油井结垢严重损坏了地层，且每隔10～15天必须清洗一次泵桶，增加了采油难度和附加成本，甚至直接影响油井的正常生产；而且强碱(如NaOH)会造成设备和管道腐蚀严重；也会降低聚合物的粘度和粘弹性，为达到所需的粘度只得大大提高聚合物的使用浓度，使成本提高许多。

当今为了增强表面活性剂的驱油效果，往往采用混合表面活性剂的复配体系进行驱油。但这种体系通过孔隙介质时，因其吸附能力的差异以及在油、水相中分配的不同而发生色谱分离。

发明内容：

为了克服背景技术中的不足，本发明提供一种具有缓蚀阻垢特征的驱油用表面活性剂，由该表面活性剂用于油田三次采油中，作为驱油剂配制二元复合驱油体系，具有优异的界面张力、缓蚀阻垢功能，可以与原油形成超低界面张力10^-3～10^-4mN/m，缓蚀率可达50%以上，阻垢率可达80%以上，达到理想的驱油效果。

本发明采用的技术方案是：该驱油用表面活性剂结构式为：

其中：R₁、R₂分别为C₁₁～C₂₃的烷基。

本发明的驱油用表面活性剂的制备方法包括下列步骤，各原料按重量份配比：

将300～600份直链碳脂肪酸加入反应器中，升温融化后加入75～90份二乙烯三胺继续升温至140～160℃，反应为2h，升温至220～260℃，反应时间6 h，用700～900份水溶解240～260份氯乙酸钠与上述反应产物混合，在反应温度80～85℃、反应4 h条件下合成了脂肪基咪唑啉酰胺乙酸钠甜菜碱。

上述的直碳链烷基酸为十二酸、十四酸、十六酸、十八酸、二十酸、二十四酸中的一种或几种。

所述的驱油用表面活性剂与聚合物组成二元复合体系的在三次采油中的应用。

本发明具有如下有益效果：本发明的表面活性剂用于油田三次采油中，作为驱油剂配制二元复合驱油体系，具有优异的界面张力、缓蚀阻垢功能，可以与原油形成超低界面张力10^-3～10^-4mN/m，缓蚀率可达50%以上，阻垢率可达80%以上，达到理想的驱油效果。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明作进一步说明：下述实施例中各原料按重量份配比：

实施例1、

将150份十四酸和380二十酸加入反应器中，升温融化后加入80份二乙烯三胺继续升温至140℃，反应为2h。升温至220℃，反应时间6 h。用710份水溶解245份氯乙酸钠与上述反应产物混合，在反应温度80～85℃、反应4 h条件下合成了二十烷基十四烷基咪唑啉酰胺乙酸钠甜菜碱。

实施例2、

将310份十四酸加入反应器中，升温融化后加入80份二乙烯三胺继续升温至150℃，反应为2h。升温至230℃，反应时间6 h。用700份水溶解250份氯乙酸钠与上述反应产物混合，在反应温度80-85℃、反应4 h条件下合成了双十四烷基咪唑啉酰胺乙酸钠甜菜碱。

实施例3、

将400份十八酸和60十六酸加入反应器中，升温融化后加入85份二乙烯三胺继续升温至160℃，反应为2h。升温至230℃，反应时间6 h。用790份水溶解260份氯乙酸钠与上述反应产物混合，在反应温度80-85℃、反应4 h条件下合成了十八烷基十六烷基咪唑啉酰胺乙酸钠甜菜碱。

实施例4、