[發明專利]適用于高溫高鹽油藏的三元復合驅油用組合物及其應用

有效

• 申請號: 201210159239.4
• 申請日: 2012-05-21
• 公開（公告）號: CN102690642A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 張帆;馬德勝;朱友益;羅文利
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C09K8/588
• 分類號: C09K8/588;C09K8/584;E21B43/22
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 丁香蘭;韓蕾

技術領域

本發明涉及一種三次采油中所用的化合復合驅油用組合物，特別是涉及一種三元復合驅油用組合物及其在三次采油中的應用，屬于石油開采技術領域。

背景技術

我國主力油田主要以陸相沉積為主，現場試驗證明化學驅是陸相沉積油田提高采收率主導技術之一。大慶油田聚合物驅年增產原油已達1000萬噸，通過聚合物控制流度提高波及體積來提高采收率的幅度達到10％以上。三元復合驅油通過控制流度及降低界面張力的協同作用提高采收率幅度高于聚合物驅油，大慶油田開展的多項礦場試驗表明強堿三元復合驅油提高采收率20％以上，弱堿三元復合驅油提高采收率18％以上。因此，復合驅油技術是我國主力油田增加可采儲量的主要手段，是中國石油穩定原油產量的主導技術之一。

強堿三元復合驅油由于堿的作用，使得油井結垢嚴重，檢泵周期縮短，采油的技術難度和附加成本增加；高濃度的堿對三元復合體系黏度有較大影響，為了達到設計的流度控制能力，需要增大配方體系中聚合物的濃度，從而增加了驅油劑的成本；復合驅油產出液乳化嚴重、脫水處理難度大。因此，復合驅油的一個重要發展趨勢是弱堿化。

三次采油中應用最廣泛的陰離子型和非離子型表面活性劑，由于耐鹽性和耐溫性差，不能適用于高溫高鹽油藏。目前，國內外對驅油用耐溫抗鹽表面活性劑的研究主要集中在陰離子一非離子表面活性劑和孿連表面活性劑兩個方面。然而，陰非型表面活性劑和孿連表面活性劑合成工藝較為復雜，成本較高。因此，研制廉價高效的耐溫抗鹽表面活性劑是十分必要的。

兩性離子表面活性劑分子中同時具有陽離子、陰離子部分，可形成內鹽，對電解質不敏感，有良好的耐硬水性、鈣皂分散能力，且臨界膠束濃度低，因而對于高礦化度、高溫度的油藏，兩性表面活性劑是一個重要的、極具潛力的研究方向。甜菜堿型表面活性劑分子內有強堿性N原子，其兩性特征不依賴pH值，等電點區域溶解度無變化，且甜菜堿表面活性劑在兩性表面活性劑中產量最大、工藝最成熟，在三次采油中更有發展前景，但具有耐溫抗鹽性能的甜菜堿表面活性劑的相關研究報道相對較少。

發明專利“一種含酰胺基團羥磺基甜菜堿及其制備和應用”(申請號2010101304082)公開了一種新型甜菜堿類兩性離子表面活性劑，其中公開了芥酸酰胺羥磺基甜菜堿組成的二元、三元體系均能達到超低界面張力，但是該甜菜堿的合成采用芥酸為原料，其成本非常高，而且單純用芥酸酰胺羥磺基甜菜堿作為表面活性劑制成的二元、三元體系其界面張力在1小時后有所回升，在105分鐘后不能達到超低界面張力。因此，采用廉價的油酸酰胺羥磺基甜菜堿替代價格較高的芥酸酰胺羥磺基甜菜堿，并對油酸酰胺羥磺基甜菜堿進行復配研究，提高其界面性能。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種適用于高溫高鹽油藏的三元復合驅油用組合物，將不同的羥磺基甜菜堿復配形成復合表面活性劑，在達到超低界面張力的同時，降低成本，克服長時間后界面張力回升的缺陷。

為達到上述目的，本發明首先提供了一種適用于高溫高鹽油藏的三元復合驅油用組合物，以該三元復合驅油用組合物的總重量計，其由以下成分組成：

復合表面活性劑、0.05％-0.3％，聚合物、0.1％-0.25％，堿性物質、0.05％-2.00％，其余為水；其中，復合表面活性劑由具有式1所示的結構的羥磺基甜菜堿和具有式2所示的結構的羥磺基甜菜堿組成，二者的質量比為9∶1-4∶6；

式1中，n為17-21，R為甲基或乙基；

式2中，R₁為C₁₂-C₁₈的任意一種烷基，R₂為甲基或乙基。

根據本發明的具體實施方案，優選地，上述適用于高溫高鹽油藏的二元無堿復合驅油用組合物，其中，具有式1所示的結構的羥磺基甜菜堿為油酸酰胺基羥磺基甜菜堿，結構式為：

具有式2所示的結構的羥磺基甜菜堿為碳十八烷基二甲基羥磺基甜菜堿，結構式為：

根據本發明的具體實施方案，優選地，上述三元復合驅油用組合物所適用的高溫高鹽油藏為溫度≥75℃、水的總礦化度≥20000mg/L、Ca²⁺和Mg²⁺含量≥1000mg/L的油藏。上述高溫高鹽油藏可以是溫度為75℃-95℃、水的總礦化度為20000-100000mg/L，Ca²⁺和Mg²⁺含量為1000-10000mg/L的油藏。