[发明专利]一种用于高温高矿度油藏驱油的表面活性剂组合物

说明书

本发明提供了一种用于高温高盐油藏驱油剂的表面活性剂组合物，包括主剂、增效剂和助溶剂。具有很好的界面活性，能够进一步降低油水界面张力，具有较强的增溶乳化作用，相互作用，协同增效，体系均一稳定，驱油性能持续稳定，能够有效提高驱油效率。

技术领域

本发明属于化学驱采油技术领域，具体涉及一种高温高矿度油藏驱油用表面活性剂组合物及其应用。

背景技术

随着油田的逐步开发，高温高盐油藏所存在的采出速度和程度低的问题日益凸显，而对耐温抗盐表面活性剂体系的研发有利于提高原油采收率。化学复合驱油技术可以大幅度提高原油采收率，已经在中国大庆油田取得了明显的增油效果，自2014年矿场应用以来，累计增产原油3300余万吨。所谓化学复合驱技术包括三元复合驱，是由聚合物-表面活性剂-氢氧化钠组成的强碱三元驱油体系和由聚合物-表面活性剂-碳酸钠组成的弱碱三元驱油体系；以及由聚合物-表面活性剂两种化学剂组成的无碱二元驱油体系。其复合驱油机理主要在于一是提高体系粘度，增加波及体积，主要由聚合物贡献；二是降低油水界面张力，产生乳化作用，提高驱油效率，这就对进一步降低表面活性剂的界面张力提出了更高的要求。

在三元复合驱中，碱的加入会提高地层中粘土和矿物等细颗粒的分散性，加速其迁移，从而堵塞岩石孔喉，破坏地层结构，会造成油藏二次伤害，另外还会造成管柱腐蚀、采出井结垢、卡泵、杆断现象以及原油乳化严重，给后续的破乳和脱水工艺带来很大负担。强碱三元复合驱在油田已经开始限制应用，对于高温高盐油藏，使用碱会带来更大的危害。三元复合驱逐步向无碱化发展是技术进步的必然要求，是复合驱油技术的发展方向，无碱二元驱油体系对地层几乎无伤害，但目前尚无大规模矿场应用的报道。

目前无碱二元复合驱油用表面活性剂通常都能够具有较宽的超低界面张力范围、稳定性好的优点。但普遍存在的缺点是体系耐温抗盐能力差，提高采收率幅度相对较低，甚至对于温度在80℃或以上，矿化度特别是钙、镁离子含量高(≥600mg/L)的油藏完全达不到应用要求。对于苛刻的高温高矿化度油藏而言，若采用无碱二元复合驱油技术，提高驱油用表面活性剂的稳定性和耐温抗盐性能尤为重要。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种用于高温高盐油藏驱油剂的表面活性剂组合物，其中，脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐作为主剂其具有很好的界面活性，能够进一步降低油水界面张力；另外，加入季铵盐作为增效剂，可以与主剂形成一种具有更高界面活性的超分子结构，起到稳定组合物性能的作用；以含有聚氧丙烯醚和/或聚氧乙烯醚链段的聚甘油醚为助溶剂，其具有较强的增溶乳化作用，能够融合主剂与增效剂，使二者相互作用，协同增效，使有机组分和水更好的相溶，体系均一稳定，从而完成本发明。

本发明第一方面的目的在于提供一种用于高温高盐油藏驱油剂的表面活性剂组合物，其包括主剂和增效剂。

所述主剂为脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐，其通过脂肪胺醚化引入聚氧丙烯链段和聚氧乙烯链段；

所述增效剂选自季铵盐，优选选自烷基三甲基季铵盐、Gemini季铵盐、含有聚氧乙烯醚嵌段的季铵盐中的一种或几种，更优选为脂肪醇聚氧乙烯基缩水甘油醚季铵盐中的一种或几种。

优选地，所述组合物还包括助溶剂，所述助溶剂选自脂肪醇聚氧乙烯聚甘油醚、脂肪胺聚氧乙烯聚甘油醚、脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯聚甘油醚和脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯聚甘油醚中的一种或几种。

所述助溶剂由聚醚与卤代环氧丙烷取代反应，得到含环氧键的缩水甘油醚中间体，再与聚甘油开环反应制备得到。

所述脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐通过脂肪胺经醚化、烯基化和磺化制备得到。

所述脂肪醇聚氧乙烯醚在碱金属氢氧化物水溶液中，在相转移催化剂存在下与卤代环氧丙烷反应，得到脂肪醇聚氧乙烯基缩水甘油醚，再加入三甲胺和浓酸反应，得到脂肪醇聚氧乙烯基缩水甘油醚季铵盐。

所述主剂为脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐，其具有以下结构：