[发明专利]一种甜菜碱表面活性剂复合驱组合物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种甜菜碱表面活性剂复合驱组合物及其应用，属于石油开采技术领域。

背景技术

美国专利US4008165报道了磺基甜菜碱两性表面活性剂在三次采油中的应用，该美国专利公开的表面活性剂在二价金属阳离子含量大的高盐水基介质中，对于降低油水界面张力十分有效。专利200410070467.X报道了以烷基酚为原料合成的具有芳基烷基疏水基结构的甜菜碱表面活性剂，具有非常优秀的降低界面张力性能，但合成工艺非常复杂。专利201210056931.4报道了一种利用油酸为原料合成的另一种具有芳基烷基疏水基结构的甜菜碱表面活性剂，同样具有很好的降低界面张力的性能，但合成路径过长。

专利201210159240.7、201210158059.4、201210159415.4和201210159239.4报道了不同甜菜碱表面活性剂在提高采收率中的应用。以上专利忽略了甜菜碱型表面活性剂在提高原油采收率中应用的两个重要特性：

1.Huibers(Huibers P D T.Langumir,1999,15:7546)用4种广泛使用的量子化学半经验方法(MINDO/3、AMI、PM3、MNDO/d)对表面活性剂分子的电荷分布进行计算，比较和分析了计算结果，并对表面活性剂若干性质进行了定量相关研究。研究结果表明，羧基甜菜碱表面活性剂亲水基的电荷强度约是硫酸盐型表面活性剂的五分之一，是磺酸盐型表面活性剂的三分之一，可以看出，甜菜碱表面活性剂的亲水基电荷是其中最小的，这也同时说明，相同的疏水基，具有甜菜碱型亲水基的活性剂溶解性最差，而用于提高原油采收率的表面活性剂，界面张力要都达到超低的话，疏水基相对来说比较大。因此，尤其是在无碱条件下，甜菜碱表面活性剂的溶解性与界面张力达到超低是矛盾的。

2.乳化是决定提高原油采收率效果的关键因素之一，在界面张力达到超低时，一般情况下都能形成乳状液，而影响乳状液的稳定性又是由活性剂分子亲水基头的电荷斥力和空间位阻所决定。甜菜碱活性剂的亲水基头电荷斥力很小，乳化的稳定性也较差。

因此，解决甜菜碱表面活性剂的溶解性与乳化性能是充分发挥甜菜碱表面活性剂两性离子特性的关键。

发明内容

为了提高原油的采收率，本发明提供一种甜菜碱表面活性剂复合驱组合物，使用化学结构简单的烷基甜菜碱与特殊的非离子表面活性剂复配，增加甜菜碱活性剂的溶解性能与乳化性能，功能性聚合物表面活性剂起到稳定乳状液与增粘的作用，并与聚合物和碱相结合，综合多种提高采收率机理，可大幅度提高原油采收率，大大提高了油藏的最终采收率，比现有的甜菜碱表面活性剂驱油组合物取得更好的效果。

本发明的技术方案如下：

一种甜菜碱表面活性剂复合驱组合物，以重量百分比计，所述复合驱组合物包括以下组成的成分：

其中功能性聚合物表面活性剂、聚合物和碱不同时为0；

所述甜菜碱表面活性剂包括具有通式Ⅰ和Ⅱ结构的化合物：

其中：R1选自C14-C28的烷基；R2选自C8-C16的烷基；

X选自乙磺酸根、丙磺酸根、羟丙磺酸根、乙酸根或丙酸根；

所述非离子表面活性剂具有通式Ⅲ或Ⅳ的结构：

其中：R3选自烷基、烯基、芳基烷基和烷基苯基中的一种；R4选自烷基、烯基和芳基烷基中的一种；p选自0、1、2……50的正整数，q选自1、2、3……50的正整数；

所述功能性聚合物表面活性剂，选自丙烯酰胺单体和/或亲水性单体和/或功能性单体的共聚物中的一种。

进一步地，以重量百分比计，所述复合驱组合物包括以下组成的成分：

进一步地，以重量百分比计，所述甜菜碱表面活性剂复合驱组合物包括以下组成的成分：

甜菜碱表面活性剂                             0.05—0.3％

非离子表面活性剂                             0.03—0.15％

功能性聚合物表面活性剂                       0.03—0.25％

余量为水；

以上复合驱组合物适用于低渗透油藏。

进一步地，以重量百分比计，所述甜菜碱表面活性剂复合驱组合物包括以下组成的成分：

进一步地，以重量百分比计，所述甜菜碱表面活性剂复合驱组合物包括以下组成的成分：