[发明专利]一种Bola型表面活性剂和一种纳米乳液及应用

说明书

本发明公开了一种Bola型表面活性剂及其制备方法及包含该Bola型表面活性剂的纳米乳液及其制备方法。本发明还公开了所述Bola型表面活性剂和纳米乳液在油田增产作业以或钻井、压裂作业中的应用。本发明的纳米乳液能耐高温、抗高盐，具有低纳米尺度以及具有超低原油界面张力和高洗油活性。

技术领域

本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种Bola型表面活性剂、包含该Bola型表面活性剂的纳米乳液及它们的应用。

背景技术

随着石油开采的深入，对于化学驱油以及化学增产措施的实施越来越受到人们的重视和研究。表面活性剂作为原油提高采收率最常用的开发手段被广泛的应用在油田开发领域，由于分子结构体系中的亲水基和亲脂基两种基团，使得其在降低体系表面张力提高原油采收率上起了决定性作用。表面活性剂的活化性能能够大幅度降低地层中油水两相的界面张力，提高驱替过程中的波及效率和洗油效率。界面张力的降低会使得残余油在孔隙中更易聚集集结成流体，在一定程度上增大了残余油在孔隙中的流动性，消除或降低了地层阻力对流体的影响和孔隙对残余油的吸附力，从而达到油水运移的目的。由于表面活性剂的乳化作用，还能使得稠油的粘度大幅度降低，从而可以用到稠油冷采中。

随着地质条件的深度和复杂程度的提高，高温高盐以及原油的粘稠度都对表面活性剂提出了更高的要求。还有就是地层的水锁现象，近井地带的吸附现象，这些都严重制约了表面活性剂的实施效果。

纳米乳液因其具有纳米尺度，能够进入地层深部和细微裂缝发挥功效。同时纳米乳液自身具有良好的稳定性及抗吸附性等特点，在原油开采与增产中发挥着越来越大的作用。如在《能源化工》2016年6月37卷3期的论文上描述了一种平均粒径为24.7nm纳米乳液，可以与原油达到10^-3mN/m数量级的超低界面张力。专利CN 110964494A公开了一种纳米乳液，可以与目前的聚合物配伍用于油田的复合二元驱中。

但是，目前公开的纳米乳液大都是围绕驱油或是压裂作用单一研制的，对于老油井的增产以及稠油冷采等所需的既具有耐温抗盐又能降粘洗油的纳米乳液表面活性剂研究较少。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种Bola型两性表面活性剂，进而提供一种纳米乳液，本发明的纳米乳液能耐高温、抗高盐，具有低纳米尺度以及具有超低原油界面张力和高洗油活性。另外，本发明还提供了Bola型两性表面活性剂和纳米乳液的准备方法和应用。

为此，本发明第一方面提供了一种Bola型表面活性剂，其包括具有如下式(1)所示结构的化合物中的至少一种：

其中，R₁选自C₈-C₂₀的烷基，R₂为甲基或乙基，m为4-20，n为2-3；

根据本发明的一些实施方式，式(1)中，R₁选自C₈-C₁₈的烷基，优选C₁₀-C₁₈的烷基，更优选为C₁₄-C₁₈的烷基。

根据本发明的一些实施方式，式(1)中，m为5-16的整数。

根据本发明的一些实施方式，所述Bola型表面活性剂包括具有如下式(1-1)所示结构的化合物中的至少一种：

式(1-1)中，R₁、R₂、m、n具有与式(1)相同的定义，M⁺为符合其中磺酸盐价态的阳离子，例如钠离子，钾离子等。

本发明第二方面提供了一种Bola型表面活性剂的制备方法，其包括以下步骤：