[发明专利]一种适用于高温高矿化度油藏的三元复合体系、表面活性剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种适用于高温高矿化度油藏的三元复合体系、构成该三元复合体系的表面活性剂及前两者的制备方法。本发明以烷基苯为原料经精制预处理，去除其中易于发生副反应的多烷苯、二苯烷以及茚满、萘满等杂质。预处理后的烷基苯与气体三氧化硫，采用膜式磺化反应器磺化，经老化、水解、中和后得到烷基苯磺酸盐溶液。在上述制得的产品中，加入低碳醇溶剂和非离子表面活性剂，得到适用于高温高矿化度油田三次采油用表面活性剂。将本发明的表面活性剂与聚合物、碱等制备得到的三元复合体系将在高温高矿化度油田三次采油中发挥重要作用，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及石油开采过程中使用的三元复合体系，特别是涉及一种适用于高温高矿化度油藏的三元复合体系、构成该三元复合体系的表面活性剂及其制备方法。

背景技术

油田进入高含水开发后期，原油产量逐渐递减，经济效益开始下降。为了进一步提高采收率，有效开发剩余储量，三次采油技术的开发应用已成为必然趋势。在众多三次采油技术中，化学复合驱技术在大幅度降低表面活性剂用量的基础上，仍能保持较高的采收率，已成为在技术和经济上可行的提高采收率新技术，具有良好的工业应用前景。

化学复合驱技术是上世纪80年代发展起来的三次采油新技术，其特点是采用碱、表面活性剂和高分子之间的有机复合，发挥各化学剂之间的协同作用，大幅度提高驱油效率。它是一种基于碱驱、聚合物驱和表面活性剂驱等技术但又有所革新的技术，它发挥了它们的优势，在提高原油采收率的同时大幅度降低成本。因此，复合驱被认为是继聚合物驱之后的又一种更有潜力的三次采油新方法。

在过去的二、三十年中，国内外广泛开展了碱-表面活性剂-聚合物三元复合驱技术的研究。结果表明，三元复合驱能将原油/地层水界面张力降至超低，即10^-3mN/m数量级，在水驱基础上提高采收率15％-20％，是一种有效的三次采油方法。2001年大庆油田自行研制了具有独立知识产权的表面活性剂，并实现国产化和工业化生产，截至2010年底各试验区累计注入表面活性剂10万吨，已完成杏二中、北三西、三厂小井距、北一区断东和南五等五个试验区，均取得了良好的增油降水效果。然而大庆油田现场应用的三元复合体系是基于大庆油田的低温(45℃)和低矿化度(4000mg/L左右)油藏条件自主研发的，难以满足高温(＞75℃)和高矿化度(＞10000mg/L)油藏条件的技术要求。

原因在于，在三元复合体系中表面活性剂是主剂之一，表面活性剂性能的优劣往往是复合驱油效率高低的重要决定因素之一。对于普通油藏而言,无论是聚合物驱油剂还是表面活性剂都已有规模化工业产品，在现场提高采收率方面也已取得理想效果。但对于高温高矿化度油藏，目前使用的驱油用表面活性剂(如石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐、石油羧酸盐、木质素磺酸盐等)普遍存在不耐温不抗盐的缺点，导致现有表面活性剂起不到应有效果，而一些具有耐温耐盐特性的特定结构表面活性剂成本偏高，直接影响了三元复合驱技术在高温高矿化度油藏中的应用。因此，适用于高温高矿化度油藏的表面活性剂已经成为制约三元复合驱技术在高温高矿化度油藏推广应用的技术瓶颈。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，提供一种在高温高矿化度油藏条件下适用的表面活性剂，包括烷基苯磺酸盐溶液，所述烷基苯磺酸盐溶液由烷基苯依次经预处理、磺化和中和后得到，所述烷基苯为重烷基苯或C8-C24烷基苯；所述烷基苯磺酸盐溶液合成反应方程式如式Ⅲ所示：

式中，R＝C_qH_2q+1，q＝8-24；

R₁＝C_nH_2n+1，n＝0，1；

R₂＝C_mH_2m+1，m＝0，1。