專利名稱：一種驅(qū)油用表面活性劑配方體系及其在三次采油中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于油田化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種驅(qū)油用表面活性劑配方體系及其在三次采油中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
許多油田經(jīng)過一次及二次采油后已陸續(xù)進(jìn)入開發(fā)后期，但仍有大量的殘油滯留在地層中，三次采油技術(shù)因此得到廣泛重視。三次采油技術(shù)主要包括聚合物驅(qū)、化學(xué)復(fù)合驅(qū)、 氣體混相驅(qū)、蒸汽驅(qū)、微生物驅(qū)等。其中，化學(xué)復(fù)合驅(qū)是指堿/表面活性劑/聚合物三者之一或兩者或三者合一的復(fù)合驅(qū)油技術(shù)，聚合物增加驅(qū)替液的粘度，改善油/水流度比和吸水剖面，其粘度彈性還具有一定的洗油效果，表面活性劑降低油/水界面張力，乳化和增溶原油；堿與原油中的酸性物質(zhì)反應(yīng)就地生成新的表面活性劑，與外加表面活性劑起協(xié)同效應(yīng)， 更大限度地降低油/水界面張力，是提高采收率較高的一種方法。單一的聚合物驅(qū)、堿水驅(qū)以及表面活性劑驅(qū)各有優(yōu)缺點(diǎn)，在配伍的條件下，將它們混合或聯(lián)合使用，在功能和作用機(jī)理上優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，達(dá)到最佳驅(qū)油效果的方法。包括堿水/ 聚合物二元復(fù)合驅(qū)、表面活性劑/聚合物二元復(fù)合驅(qū)和堿/表面活性劑/聚合物三元復(fù)合驅(qū)。在三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)中，因配方中堿的存在不僅要大幅增加聚合物的濃度，更主要的是大大減小了聚合物的粘彈性，從而降低了聚合物的總體驅(qū)油效率。同時(shí)由于堿的存在，采出液出現(xiàn)了粘度較高的W/0型乳狀液，不僅影響油井產(chǎn)能，也增加了破乳的難度。并且，堿引起的油層和油井結(jié)垢也對(duì)油田生產(chǎn)造成了嚴(yán)重影響。因此，現(xiàn)在迫切需要一種新型驅(qū)油體系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種表面活性劑配方體系，體系單獨(dú)使用，無須加堿，對(duì)地層沒有傷害，且性能穩(wěn)定，可與原油形成10_3 10_4mN/m超低界面張力，具有優(yōu)異的界面張力和驅(qū)油性能，可達(dá)到理想的驅(qū)油效果。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是該配方體系包括以下幾種成分驅(qū)油用表面活性劑配方體系，該配方體系包括以下幾種成分
(1)脂肪酰胺烷基甜菜堿型表面活性劑，其分子式為 RCONH (CH2) mN+ (CH3) 2 (CH2) nC0(T
其中，R為烷基烴CXH2X+I，x為1廣17任意整數(shù)，m為2、任意整數(shù)，η為2、任意整數(shù)；
(2)脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性劑；
(3)烷基羧酸鹽；
烷基羧酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酰胺烷基甜菜堿復(fù)配比例質(zhì)量比為 1:1:1 1:3:9。上述方法配制的表面活性劑配方體系或表面活性劑配方體系與聚合物組成的二元復(fù)合驅(qū)油體系在三次采油中應(yīng)用。該表面活性劑配方體系配制成的的表面活性劑驅(qū)油體系或表面活性劑——聚合物二元復(fù)合驅(qū)油體系與地下原油可以形成10_3 10_4mN/m超低界面張力，可有效地驅(qū)替油層中的剩余油，提高原油采油率18%以上。本發(fā)明所述的配方體系在三次采油中的應(yīng)用，在配方體系中可以加入聚合物，聚合物為水溶性聚丙烯酰胺，分子量300萬飛000萬，它具有控制黏度的作用。本發(fā)明所述的一種用于三次采油用表面活性劑配方體系在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)油田是均質(zhì)地層或低滲透油田時(shí)，就不需要加入聚合物，可以單獨(dú)使用表面活性劑；對(duì)于中高滲透油田，可以單獨(dú)使用表面活性劑，還可以進(jìn)一步加入聚合物，都能達(dá)到理想的驅(qū)油效果。本發(fā)明的配方體系還可以加入(Γ0. 8%(重量)的碳酸鈉、硅酸鈉、磷酸鈉；還可以加入(Το. 1%(重量)的助劑，所述的助劑為醇類的丙醇、丁醇、戊醇、乙二醇，醚類的乙二醇獨(dú)丁醚、二乙二醇獨(dú)丁醚，鹽類的氯化鈉、氯化鉀的任意一種或多種混合而成。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的表面活性劑配方體系，具有毒性低、生物降解性能好，優(yōu)良抗鹽、抗溫等特點(diǎn)；它與聚合物組成的二元復(fù)合驅(qū)油體系在不含堿條件下，仍能與原油形成10_3 10_4mN/m超低界面張力，達(dá)到理想的驅(qū)油效果。不但克服了堿對(duì)地層和油井的巨大傷害，也避免了后續(xù)處理工序；本發(fā)明的表面活性劑配方體系在使用時(shí)，即使在很低的濃度下，仍能與原油形成10_3 10_4mN/m超低界面張力；應(yīng)用到三次采油中的表面活性劑配方體系?？捎行У仳?qū)替油層中的剩余油，提高原油采油率18%以上。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明 下述實(shí)施例中使用的試劑和測(cè)試儀器如下
一、使用試劑
脂肪醇聚氧乙烯醚(0P-10)江蘇省海安石油化工廠水溶性聚丙烯酰胺大慶油田助劑廠生產(chǎn)(抗鹽聚合物)
實(shí)驗(yàn)水大慶油田采油一廠、四廠清水、污水
原油大慶油田一廠脫水原油
二、測(cè)試儀器500型旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀(美國(guó)德克薩斯大學(xué)生產(chǎn))，實(shí)驗(yàn)溫度45°C。實(shí)施例1
脂肪酰胺烷基甜菜堿的合成
在裝有冷凝管、攪拌器、溫度計(jì)的IOOOmL三口燒瓶中，加入384g棕櫚酸，加熱至60°C， 全部熔化后，加入168gN，N- 二甲基-1，3丙二胺，通N230分鐘除氧，升溫至回流溫度，反應(yīng)3 小時(shí)，再在通N2條件下，180°C蒸餾反應(yīng)4小時(shí)，得到棕櫚酸酰胺中間體。在裝有冷凝管、攪拌器、溫度計(jì)的IOOOmL三口燒瓶中，加入33g氯乙酸，171g工業(yè)乙醇，攪拌下再加入質(zhì)量百分比為25%的氫氧化鈉溶液14g，攪拌一段時(shí)間，使其充分反應(yīng)， 并調(diào)節(jié)體系的pH值至8 9之間，然后，加入上述反應(yīng)制得的中間體棕櫚酸酰胺107g。升溫至85°C，恒溫反應(yīng)8小時(shí)，即得棕櫚酰胺丙基甜菜堿成品。將硬脂酸鈉、十六醇聚氧乙烯醚(0P-10)、上述合成的棕櫚酰胺丙基甜菜堿按質(zhì)量比為1 1. 5 5混合，加入適量水，配成質(zhì)量濃度為20%的溶液，加熱到45°C，攪拌30分鐘，使其充分溶解。將上述表面活性劑配方體系0. 1%，聚丙烯酰胺(分子量萬300 5000萬)0. 15%和水 99. 75%混合，攪拌30分鐘，得到本發(fā)明表面活性劑配方體系與聚合物組成的二元復(fù)合驅(qū)油體系Iii號(hào)樣；上述方案中的百分比為質(zhì)量百分比。或?qū)⑸鲜霰砻婊钚詣┡浞襟w系0. 2%，聚丙烯酰胺0. 2%和水99. 6%混合，攪拌30分鐘，得到本發(fā)明表面活性劑配方體系與聚合物組成的二元復(fù)合驅(qū)油體系Cg號(hào)樣。實(shí)施例2:
脂肪酰胺烷基甜菜堿的合成
在裝有冷凝管、攪拌器、溫度計(jì)的IOOOmL三口燒瓶中，加入硬脂酸，加熱至60°C， 全部熔化后，加入101 gN，N- 二甲基乙二胺，通N230分鐘除氧，升溫至回流溫度，反應(yīng)3小時(shí)， 再在通隊(duì)條件下，180°C蒸餾反應(yīng)5小時(shí)，得到棕櫚酸酰胺中間體。在裝有冷凝管、攪拌器、溫度計(jì)的IOOOmL三口燒瓶中，加入37g氯丙酸，179g工業(yè)乙醇，攪拌下再加入質(zhì)量濃度為25%的氫氧化鈉溶液14g，攪拌一段時(shí)間，使其充分反應(yīng)，并調(diào)節(jié)體系的pH值至8 9之間，然后，加入上述反應(yīng)制得的中間體硬脂酸酰胺112g。升溫至85°C，恒溫反應(yīng)8小時(shí)，即得硬脂酰胺乙基甜菜堿成品。將棕櫚酸鈉、十四醇聚氧乙烯醚(0P-10)、上述合成的硬脂酰胺乙基甜菜堿按質(zhì)量為1:2:4混合，加入適量水，配成20%的溶液，加熱到45°C，攪拌30分鐘，使其充分溶解。將上述表面活性劑配方體系0. 05%,聚丙烯酰胺0. 2%和水99. 75%混合，攪拌30分
鐘，得到本發(fā)明表面活性劑配方體系與聚合物組成的二元復(fù)合驅(qū)油體系CD號(hào)樣；或?qū)⑸鲜霰砻婊钚詣┡浞襟w系0. 3%，聚丙烯酰胺0. 3%和水99. 4%混合，攪拌30分鐘，得到本發(fā)明表面活性劑配方體系與聚合物組成的二元復(fù)合驅(qū)油體系 號(hào)樣。上述方案中的百分比為質(zhì)
量百分比。實(shí)施例3:
將上述實(shí)施例3中得到的表面活性劑配方體系活性物含量0. 3%、聚丙烯酰胺0. 2%、水 99. 35%、碳酸鈉0. 1%和二乙二醇單丁醚0. 05%混合，攪拌30分鐘，得到本發(fā)明表面活性劑
配方體系與聚合物組成的二元復(fù)合驅(qū)油體系 號(hào)樣；
或?qū)⑸鲜鰧?shí)施例3中得到的表面活性劑配方體系活性物含量0. 3%、聚丙烯酰胺0. 3%、 水99%、硅酸鈉0. 2%和丙醇0. 2%混合，攪拌30分鐘，得到本發(fā)明表面活性劑配方體系與聚
合物組成的二元復(fù)合驅(qū)油體系@號(hào)樣；
或?qū)⑸鲜鰧?shí)施例3中得到的表面活性劑配方體系活性物含量0. 25%、聚丙烯酰胺0. 4%、 水98. 67%、硅酸鈉0. 6%和氯化鈉0. 08%混合，攪拌30分鐘，得到本發(fā)明表面活性劑配方體
系與聚合物組成的二元復(fù)合驅(qū)油體系Θ號(hào)樣；
實(shí)施例4
本方法制備的表面活性劑配方體系應(yīng)用于二元復(fù)合驅(qū)實(shí)驗(yàn)按上述表面活性劑配方體系與聚合物配成二元復(fù)合驅(qū)油體系，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。
表 權(quán)利要求
1.一種驅(qū)油用表面活性劑配方體系，該配方體系包括以下幾種成分(1)脂肪酰胺烷基甜菜堿型表面活性劑，其分子式為RCONH (CH2) mN+ (CH3) 2 (CH2) nC0(T其中，R為烷基烴CXH2X+I，x為1廣17任意整數(shù)，m為2、任意整數(shù)，η為2、任意整數(shù)；(2)脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性劑；(3)烷基羧酸鹽；烷基羧酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酰胺烷基甜菜堿復(fù)配比例質(zhì)量比為 1:1:1 1:3:9。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)油用表面活性劑配方體系，其特征在于脂肪酰胺烷基甜菜堿型表面活性劑中，R為烷基烴CxH2x+1，χ為15 17任意整數(shù)，m為2或3，η為2或3 ；烷基羧酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酰胺烷基甜菜堿復(fù)配質(zhì)量比為1 1 廣1 2 5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)油用表面活性劑配方體系，其特征在于烷基羧酸鹽為硬脂酸鈉或棕櫚酸鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)油用表面活性劑配方體系，其特征在于在表面活性劑配方體系中加入(TO. 8%(w/w)的碳酸鈉、硅酸鈉、磷酸鈉中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)油用表面活性劑配方體系，其特征在于在表面活性劑配方體系中加入(TO. l%(w/w)的醇類、醚類、鹽類助劑中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的驅(qū)油用表面活性劑配方體系，其特征在于所述的醇類助劑是丙醇、丁醇、戊醇或乙二醇，所述的醚類助劑是乙二醇單丁醚或二乙二醇單丁醚，所述的鹽類助劑是氯化鈉或氯化鉀。
7.一種驅(qū)油用表面活性劑配方體系一聚合物復(fù)合驅(qū)油體系包括以下幾種成分(1)表面活性劑配方體系用量為0.059Γ0. 3%(重量)；(2)聚合物為(Γθ.5%(重量)；(3)余量為油田注入清水或污水。上述聚合物為水溶性聚丙烯酰胺，分子量3(ΚΓ5000萬。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種表面活性劑配方體系，及其在三次采油工藝中的應(yīng)用。該表面活性劑配方體系包括脂肪酰胺烷基甜菜堿、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基羧酸鹽。該表面活性劑配方體系—聚合物二元復(fù)合驅(qū)油體系，無須加堿，對(duì)地層沒有傷害，與地下原油在使用濃度為0.05~0.3%范圍內(nèi)可與原油形成10-3~10-4mN/m超低界面張力，可有效地驅(qū)替油層中剩余油，提高原油采油率18%以上。
文檔編號(hào)C09K8/584GK102250605SQ20111013207
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月21日
發(fā)明者孫安順 申請(qǐng)人:孫安順