[发明专利]低张力泡沫剂组合物及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低张力泡沫剂组合物及制备方法。

背景技术

我国主要油田经过一次和二次开采后已经进入高含水期，如何提高原油采收率，最大限度地开发剩余储量，三次采油技术在保证油田稳产高产方面发挥了非常重要的作用。在三次采油新技术中，化学复合驱仍然是具有很大发展前途的方法之一。其驱油机理主要为聚合物或胶增加驱替水的粘度，降低油水流度比，缓解窜流现象，提高波及效率；表面活性剂和碱降低油/水界面张力，增大毛管数，促使原油自岩石上脱附及有效分散，实现对残余油的有效驱动，从而提高采收率。然而化学复合驱中的聚合物大多为干粉、胶板，故其溶解性非常不好，而且聚合物的耐温抗盐性一直是困扰高温高矿化度油藏应用的难题。

为了提高封堵高渗透层的能力，人们经过大量的研究发现，泡沫具有比聚合物或胶更好的进入并降低高渗透层渗透性的能力。通过添加泡沫剂和气体混合，以泡沫流体的形式进行驱替，可有选择性地封堵高渗透带，调整吸液剖面，增大波及系数。

目前三次采油用泡沫剂大多采用多元复配体系，同时包含非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂，部分配方中还加入碱、醇、聚合物等助剂。如专利CN101619210A提供了一种用于低渗透油藏二氧化碳泡沫稳定剂，该剂选用十二烷基苯磺酸钠为发泡剂，稳泡剂由改性胍胶、羟乙基纤维素、十二醇组成。再如专利CN1093589C公开了一种泡沫复合驱油方法，其中使用0.5%-1.5%的碱、0.05%-0.5%的表面活性剂和0.05%-0.5%的聚合物组成泡沫剂组合物。

然而，上述三次采油用泡沫剂仍存在较多问题，泡沫剂降低界面张力能力有限，需要借助于无机碱的作用，而体系含无机碱，对地层和油井带来伤害，引起腐蚀设备和管道等问题，而且由于无机碱会严重降低聚合物的粘度，为达到所需的粘度只得大大提高聚合物的使用浓度，使采油综合成本提高；此外，无机碱和醇等的加入，使得泡沫剂体系更复杂，给采出液破乳造成困难，污水处理难度大。

随着油田开采程度的日益深入，地质条件越来越苛刻，这种矛盾越来越突出，因此需要集中复合驱和泡沫驱的优点，研制发泡能力强，稳定性好，与高矿化度地层水配伍性好，能够与原油达到超低界面张力的泡沫剂体系，这将成为三次采油新的希望。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有的泡沫剂降低油/水界面张力有限，不能将油藏的残余油清洗干净，而低张力表面活性剂泡沫性能较差，难以形成稳定的封堵的问题，提供一种新的低张力泡沫剂组合物。该组合物同时具有低的界面张力和良好的泡沫性能的优点。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题一相对应的泡沫剂组合物的制备方法。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种低张力泡沫剂组合物，包括α-烯烃磺酸盐和阴-非离子表面活性剂组合形成泡沫剂组合物，阴-非离子表面活性剂为烷基聚氧乙/丙烯醚羧酸盐或烷基聚氧乙/丙烯醚磺酸盐中的任意一种；

烷基聚氧乙烯/丙烯醚羧酸盐分子通式为：

烷基聚氧乙烯/丙烯醚磺酸盐分子通式为：

其中R为C₈～C₃₀的烷基、烯基中的任意一种，R′为C₁～C₁₀的烷基、取代烷基中的任意一种，M为碱金属、碱土金属、铵根离子中的任意一种，n、m为0～30中的任意一个整数或小数，n+m≥1。

优选地，所述阴-非离子表面活性剂中阳离子M选自Na、K、Mg、Ca或NH₄^＋中的任意一种。

优选地，取代基R为C₁₀～C₂₄的烷基、烯基中的任意一种。

优选地，间隔基R′为C₁～C₅的烷基、取代烷基中的任意一种。

优选地，乙氧基聚合度n为0～20中的任意一个整数或小数。

优选地，丙氧基聚合度m为0～10中的任意一个整数或小数，n+m≥1。

优选地，α烯烃磺酸盐与阴-非离子表面活性剂的摩尔比1:0.2～5。

优选地，组合物还可以包含有与泡沫剂呈惰性关系的气体。

更优选地，所述气体选自空气、氮气或二氧化碳中的任意一种，气体与液体即α-烯烃磺酸盐和阴-非离子表面活性剂之和的体积比为0.1～10:1。

为解决上述技术问题之二，本发明采用的技术方案如下：一种低张力泡沫剂组合物的制备方法，包括以下步骤：