[发明专利]含有有机硅基团的降压增注用表面活性剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种含有有机硅基团的降压增注用表面活性剂及其制备方法和应用，属于油田采油技术领域。本发明提供的含有有机硅基团的降压增注用表面活性剂具有以下式(1)结构式：其中，m为2‑11的整数，n为0‑9的整数，且m+n为2‑11的整数；R₁代表C8‑C20碳链长度的饱和或不饱和碳氢链；R₂代表烷基羧酸或磺酸盐基团。本发明提供的含有有机硅基团的降压增注用表面活性剂是将有机硅基团引入碳氢表面活性剂中，使其同时具有降低表面张力和界面张力的性质，可避免有机硅表面活性剂易于水解的缺点，因此可有效适用于高温高盐低渗透油藏和油润性油藏，大幅度提高采油效果。

技术领域

本发明属于油田采油技术领域，涉及一种含有有机硅基团的降压增注用表面活性剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前在油田三次采油领域，表面活性剂驱油技术已经得到广泛的应用。驱油用表面活性剂通过降低油水界面张力、提高洗油效率、乳化携油等作用达到提高采收率的效果。但对于低渗透油藏和油润性油藏，单靠降低油水界面张力不能达到最好的采油效果，还需要降低表面张力，降低毛细管阻力，解除低渗透油藏的水锁效应，降低注水压力、增强注入能力，将油藏油润性向水润性转化，进一步提高原油采收率。

目前三采使用的降压增注用表面活性剂一般都是碳氢类表面活性剂，这类表面活性剂以碳氢链作为疏水基，在降低油水界面张力上具有突出的表现，但由于碳氢链以亚甲基排列在界面上，表面张力最低能达到30mN/m左右。

有机硅类表面活性剂以硅氧烷链作为疏水基，硅氧烷链在界面上呈伞状排布，可迅速铺展在油水界面上，而且硅氧烷链具有柔顺性，在油水界面上的排列更紧密，因此有机硅表面活性剂具有超铺展性和超润湿性，可以降低表面张力低至20mN/m左右。有机硅表面活性剂在降低表面张力方面比碳氢类表面活性剂具有更大的优势。

目前，有机硅表面活性剂因其具有优异的表面铺展性，主要作为润湿性表面活性剂在农药、皮革、纺织、涂料、石油化工、日用化学品领域得到广泛的应用。但是由于价格昂贵，大多数种类含有Si-O-C键而易于水解，特别是因为有机硅疏水基仅在油水界面上铺展，不能进入原油内部，其在油水界面张力的表现不及碳氢类表面活性剂，因而在驱油领域一直没有得到广泛应用。

专利CN106398677A提供了一种驱油有机硅表面活性剂及其制备方法，将烯丙基的聚醚连接四甲基环四硅氧烷和七甲基三硅氧烷，形成以聚甲基硅氧烷为疏水链、聚氧乙烯醚和聚氧丙烯醚为亲水基的非离子表面活性剂，这种有机硅表面活性剂虽可获得较低的表面张力，但界面张力不佳，难以达到较好的驱油效果，并且存在浊点，不能在较高的温度下使用。

发明内容

本发明提供了一种含有有机硅基团的降压增注用表面活性剂及其制备方法和应用，该表面活性剂同时具有降低表面张力和界面张力的性质，可避免有机硅表面活性剂易于水解的缺点，可有效适用于高温高盐低渗透油藏和油润性油藏，大幅度提高采油效果。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种含有有机硅基团的降压增注用表面活性剂，其特征在于，具有以下式(1)结构式：

其中，m为2-11的整数，n为0-9的整数，且m+n为2-11的整数；R₁代表C8-C20碳链长度的饱和或不饱和碳氢链；R₂代表烷基羧酸或磺酸盐基团。可以理解的是，上述方案中，m具体可以为2、3、4、5、6、7、8、9、10、11，n具体可以为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，m+n具体可以为2、3、4、5、6、7、8、9、10、11。

作为优选，R₁选自C8-C20碳链长度的直链烷基、椰油基、牛脂基、松香基中的至少一种；R₂选自乙酸钠、乙基磺酸钠、羟基丙磺酸钠基团中的至少一种。