[发明专利]驱油用黏弹性表面活性剂组合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及驱油用黏弹性表面活性剂的组合物的合成以及所述组合物作为驱油剂的应用。

背景技术

随着国民经济的迅速增长，国内石油供求矛盾日益突出，主要表现为油气资源相对较贫乏、石油的勘探开发和探明储量跟不上需求的增长、原油的采出程度比较低。为缓解我国石油资源匮乏、缩小原油产量缺口、保障我国石油安全，需要采取的重要措施之一就是要大幅度提高我国原油的采收率。例如，目前中国石化的平均采收率仅为28％，仍有超过70％的石油资源未能得到有效开发利用，致使大量剩余储量遗留在地下。如何进一步挖潜增效、开展三次采油，已成为亟待解决的课题之一。

在三次采油技术中，化学驱是我国提高采收率的主攻技术和方向，包括碱水驱、表面活性剂驱(胶束驱和微乳液驱)、聚合物驱和复合驱。在这些化学驱技术中，都离不开高效的表面活性剂，通过降低油水界面张力到超低程度(小于10^-2mN/m)使残余油流动以达到提高原油采收率的目的。目前驱油用表面活性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和醇等助剂。如专利CN101024764A提供了一种油田稠油井用的表面活性剂，该活性剂是由水、片碱、乙醇、油酸、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸纳组成。再如专利CN1394935发明了一种化学驱油剂，其主要包括辛基苯磺酸纳阴离子表面洁性剂，表面活性剂助剂、表面活性剂增效剂、表面活性剂增溶剂。这种驱油剂能明显地降低稠油的结构粘度，同时可降低油水界面张力，从而提高原油采收率。然而，上述三次采油用表面活性剂仍存在较多问题，阴离子表面活性剂的耐盐性能较差，非离子表面活性剂温度敏感，高温下容易析出，不宜大量使用。为此，人们开始了阴-非离子表面活性剂的研究，即将两种不同性质的非离子基团和阴离子基团设计在同一个表面活性剂分子中，使其兼具阴离子和非离子表面活性剂的优点，优势互补，具有优良的耐温抗盐性能，显示出良好的应用前景。双子表面活性剂具有区别于传统表面活性剂的特殊结构，赋予它具有超低界面张力、低临界胶束浓度、低Krafft点以及优良的润湿性等一系列独特性质，也引起了人们的极大兴趣。然而，目前国内开发的双子表面活性剂主要是阳离子双季铵盐型，存在吸附损耗大、成本高等缺点，丧失了应用的经济基础。特种表面活性剂由于价格极其昂贵，大部分还停留在室内基础研究阶段，难以在现场推广应用。两性离子表面活性剂分子中既有阴离子亲水基又有阳离子亲水基而呈现出两性，能适应较宽的PH值范围，对金属离子有较强的螯合作用，可用于高矿化度、较高温度的油层驱油，且能大大降低非离子型表面活性剂与阴离子型表面活性剂复配时的色谱分离效应。因此，两性离子表面活性剂的研究开发得到了人们越来越多的重视和关注，尤其是甜菜碱两性表面活性剂已经成为三次采油领域研究的热点之一。

随着油田开采程度的日益深入，应用在普通油藏中性能较好的表面活性剂在高温中低渗油藏中不能与原油形成超低界面张力，导致驱油效率变差，严重制约了油田采收率的提高。为了更大限度地降低油/水界面张力，往往加入高浓度的碱(如氢氧化钠、碳酸钠等)，例如，专利CN1439689A公开了一种碱-混合表面活性剂-聚合物的三元复合驱油体系及其应用，其中选用的碱为Na₂CO₃。然而，碱在使用过程中对地层和油井等带来巨大伤害，严重腐蚀设备和管道，在维修、维护上花费大量资金，大大增加了三次采油的经济成本。专利CN201310166961.5提出了一种阴离子表面活性剂形成的蠕虫状胶束的驱油组合物，可以在一定程度提高采收率。因此，针对现有技术的不足和单一表面活性剂难以满足高温中低渗油藏条件下将油水界面张力降至超低、热稳定性好、配伍性好等驱油要求，急需提供一种在无碱、高温中低渗油藏条件下化学结构稳定、能与原油形成10^－3～10^－4mN/m超低界面张力、有效提高原油采收率的新型驱油体系，将提高采收率的范围拓展到高温中低渗等苛刻油田的应用中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中表面活性剂存在高温中低渗条件下驱油效率低，同时由于含碱，对地层及油井带来巨大伤害的问题，提供一种新的驱油用黏弹性表面活性剂的组合物，该表面活性剂具有驱油效率高的特点，特别是适用于江苏油田沙七油田。

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之一相对应的黏弹性表面活性剂的组合物制备方法。

本发明所要解决的技术问题之三是技术问题之一所述黏弹性表面活性剂的组合物在油田驱油中的应用。