[发明专利]含聚合物和阴阳体系表面活性剂的复合驱油剂及驱油方法

说明书

技术领域

本发明涉及含聚合物和阴阳体系表面活性剂的复合驱油剂及驱油方法。

背景技术

化学驱是强化驱油的主要方法。作为化学驱中的一项重要技术，聚合物、表面活性剂及碱形成的三元复合驱油技术已在中外进行了一些矿场试验, 取得了良好的驱油效果。但是碱的加入导致矿场试验中容易造成油层堵塞、渗透率下降，而且原油乳化严重，采出液油水很难分离。聚合物和表面活性剂形成的二元复合驱配方中由于未使用碱，有效避免了上述问题而引起重视，但由于不用任何碱，原油、水之间的界面张力往往无法达到超低值，从而影响了驱油效果，因此需要研究开发高效驱油剂。根据提高原油采收率的公式Ｅｒ=Ｅυ·Ｅｄ可知，Ｅｄ表示表面活性剂驱提高原油采收率，它的作用机理是降低油水间的界面张力；Ｅυ表示聚合物驱提高原油采收率，它的作用机制是增加波及效率，聚表二元复合驱中降低油水界面张力的主要作用是表面活性剂，因此开发高效驱油剂的关键是开发与聚合物配伍性能和界面性能均优良的表面活性剂。

目前驱油用表面活性有阴离子表面活性剂，如石油磺酸盐、烷基磺酸盐、烯基磺酸盐和木质素磺酸盐等。使用阳离子表面活性剂的亦有报道，如中国专利CN 1528853、CN 1817431、CN 1066137等相继报道了双酰胺型阳离子型、含氟阳离子型及含吡啶基阳离子双子表面活性剂，但由于阳离子具有吸附损耗大、成本高等缺点，限制了其在油田现场的使用。国外研究报道的微乳液驱油，如Kraft等考察了在水质矿化度高达220 g/L的条件下，5%聚氧乙烯醚烷基羧甲基钠的微乳体系相态、相变温度(PIT)规律和界面张力，结果表明，该表面活性剂在95℃下3周内基本不分解，吸附损失0.4 mg/g，且无明显的色谱分离，但由于表面活性剂使用量大、成本高，微乳液驱油作为驱油剂受到了限制。

复配表面活性剂在强化驱油中的应用主要为阴离子与非离子复配表面活性剂，在使用中往往需要加入助剂碱，以达到超低油/水界面张力，但由于非离子的耐温性能较差，往往在高温时即失去作用。不同阴离子表面活性剂复配后作为驱油用表面活性剂也有报导，如中国专利CN1458219A公开了一种强化驱油应用的表面活性剂/聚合物二元超低界面张力复合驱配方，其中使用的表面活性剂是石油磺酸盐或以石油磺酸盐为主剂加稀释剂和其它表面活性剂复配的复合表面活性剂，其组份的重量百分比为石油磺酸盐50～100%，烷基磺酸盐0～50%，羧酸盐0～50%，烷基芳基磺酸盐0～35%，低碳醇0～20%，该面活性剂活性差、驱油效率低，表面活性剂体系过于复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中使用的复合驱油剂在强化驱油过程中驱油效率差的问题，提供一种新的含聚合物和阴阳体系表面活性剂的复合驱油剂。该驱油剂用于驱油过程中，具有无碱、无腐蚀和积垢伤害、使用浓度低、在高温条件下驱油效率高的优点。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种采用上述技术问题之一所述的复合驱油剂的驱油方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：含聚合物和阴阳体系表面活性剂的复合驱油剂，以质量份数计，包括以下组份：

(1) 0.01～5.0份的阴阳体系表面活性剂；

(2) 0.01～3.0份的聚合物；

(3) 90.0～99.9份的水；

所述阴阳体系表面活性剂由阴离子表面活性剂与季铵型阳离子表面活性剂以摩尔比（1~100）∶1组成；所述阴离子表面活性剂为磺酸盐、羧酸盐或磷酸盐中的任意一种，结构中的亲油基团为C₈～C₃₀烃基；所述阳离子表面活性剂具有C₈～C₃₀烃基与所述阳离子表面活性剂结构中的氮原子相连，所述阳离子表面活性剂为季铵盐或季胺碱；所述聚合物为改性聚丙烯酰胺，由丙烯酰胺（简称AM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（简称AMPS）两种单体共聚而成，改性聚丙烯酰胺中两种单体单元的摩尔为（1~4）∶1，粘均分子量为300~1000万。