[發明專利]表面活性劑組合物及其用途

有效

• 申請號: 200710039057.2
• 申請日: 2007-04-04
• 公開（公告）號: CN101280180A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 沙鷗;張衛東;楊一青;陳榮福
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C09K8/584
• 分類號: C09K8/584;C09K8/588
• 代理公司: 上海浦東良風專利代理有限責任公司
• 代理人: 張惠明

技術領域

本發明涉及一種表面活性劑組合物及其用途。

背景技術

我國主要油田經過一次和二次開采后已進入高含水期，原油產量逐年下降，為提高原油采收率，最大限度地開發剩余儲量，三次采油技術在保證油田穩產高產方面發揮了非常重要的作用。其中使用表面活性劑的三元復合驅(堿-聚合物-表面活性劑)技術由于在低表面活性劑用量的情況下仍能大幅度提高驅油效率，因此它已經成為在經濟和技術上都很成功的提高原油采收率的新技術。其主要機理是：在油田進入高含水期后，剩余油以不連續的油膜被圈閉在油藏巖石的孔隙中，作用于油珠上的兩個主要力是粘滯力和毛細管力，如果選用合適的表面活性劑體系，降低油水間的界面張力，使儲油層油水間的界面張力從20～30毫牛/米降至較低或超低值(10^-3～10^-4毫牛/米)，便能減少使剩余油移動時油珠變形所帶來的阻力，從而大幅提高驅油效率。表面活性劑提高原油采收率主要決定于表面活性劑在油層中的波及效率和驅油效率。即

Er＝Eυ·Ed

式中：Er表示采收率，％；Eυ表示波及效率，％；Ed表示驅油效率，％。因此，提高Er必須從提高Ev和Ed入手。活性劑(包括表面活性劑和堿)具有降低油水界面張力等作用，能夠提高Ed(驅油效率)。這一效應可由綜合效應參數毛管數(N)來描述：

Ed∝N

N＝驅動力/粘滯力∝μ·υ/Y_ow

式中：μ表示注入相粘度；υ表示注入相液流速度；Y_ow表示油水間界面張力。實踐已證明：要有效地降低殘余油飽和度，必須將毛管數提高3～4個數量級。由于油層注入量和壓力有限，因此單靠提高μ和υ是不夠的，但可以將油水界面張力Y_ow降低3個或更高的數量級，從而大大提高毛管數并使Ed(驅油效率)顯著提高，這也是活性劑主要的驅油機理。而要提高波及效率，主要辦法是減小驅替液的流度，這一點可以通過加入聚合物增加驅替液粘度來實現。在三采作業中，運用ASP三元復合驅(表面活性劑/堿/聚合物)驅油體系，通過加入表面活性劑可以使油水間的超低界面張力使驅油效(Ed)率增加，通過注入聚合物以增加注入液粘度提高波及效率(Ev)，注入堿以減少表面活性劑的吸附。充分利用ASP有益的協同組合效應，提高原油采收率(Er)。

目前，在三次采油中，一般使用的表面活性劑為石油磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽或其他含有苯環的表面活性劑。文獻CN1458219A公開了一種三次采油應用的表面活性劑聚合物純二元超低界面張力復合驅配方，其中使用的表面活性劑是石油磺酸鹽或以石油磺酸鹽為主劑加稀釋劑和其它表面活性劑復配的復合表面活性劑，其組份的重量百分比為石油磺酸鹽50～100％，烷基磺酸鹽0～50％，羧酸鹽0～50％，烷基芳基磺酸鹽0～35％，低碳醇0～20％。這些表面活性劑具有來源廣，數量大的、價格低的優點，對于普通油藏而言，無論是復合驅還是單一表面活性劑驅，都已有規?；a品，在提高采收率方面也已取得理想效果。但隨著油田開采程度的日益深入，采油地層越來越深，表面活性劑的使用溫度越來越高、水質礦化度也越來越高。以上所述在普通油藏(一、二類油藏)中成功應用的表面活性劑體系，在高溫(地層溫度大于80℃)高鹽(礦化度20000毫克/升以上)條件下(三類油藏)，由于化學結構易改變、復合體系穩定性差在驅油過程中產生嚴重的色譜分離，導致驅油效率變差。為了更大限度地降低油/水界面張力，往往加入高濃度的堿，如氫氧化鈉、碳酸鈉等。堿可與原油中的酸性物質反應就地生成新的表面活性劑，與外加表面活性劑起協同效應。文獻CN1439689A公開了一種堿-混合表面活性劑-聚合物的三元復合驅油體系及其應用，其中選用的堿為Na₂CO₃。但是在使用過程中，堿不僅對地層和油井等帶來巨大傷害，設備和管道腐蝕嚴重，在維修、維護上花費大量資金；而且由于堿會嚴重降低聚合物的粘度和粘彈性，為達到所需的粘度只得大大提高聚合物的使用濃度，使采油綜合成本提高。

發明內容