[發(fā)明專利]羥磺基甜菜堿粘彈表面活性劑及其在三次采油中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410037604.3
• 申請日: 2014-01-26
• 公開（公告）號: CN103820095A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張帆;馬德勝;王強(qiáng);吳康云;張群;李陽
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C09K8/584
• 分類號: C09K8/584;E21B43/22
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種羥磺基甜菜堿粘彈表面活性劑及其在三次采油中的應(yīng)用，屬于石油開采技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

低滲透油田對原油產(chǎn)量的持續(xù)穩(wěn)定增長，發(fā)揮了不可替代的作用。目前，隨著低滲透油藏所占儲量不斷增長，亟需發(fā)展大幅度提高采收率的接替技術(shù)。化學(xué)驅(qū)技術(shù)是提高低滲透油藏采收率的重要技術(shù)手段。解決化學(xué)劑注入性與提高采收率效果難以兼得這一瓶頸的關(guān)鍵技術(shù)，是研制分子量低、注入性好，兼具擴(kuò)大波及體積及提高洗油效率的單一驅(qū)油劑。

粘彈性驅(qū)油劑是指低分子量且具有特殊結(jié)構(gòu)的表面活性劑。這類表面活性劑隨著濃度的增加，單體分子可以通過分子間的物理交聯(lián)作用，自聚形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)出較強(qiáng)的粘彈性。目前，文獻(xiàn)報道的粘彈性表面活性劑體系主要是指由長鏈烷基季胺鹽和長鏈烷基鹵化吡啶與鹵化物、硝酸鹽及有機(jī)鹽（如水楊酸鈉、對甲基苯磺酸鹽）等按一定比例混合形成的溶液，這些體系在相當(dāng)?shù)偷臐舛认戮途哂泻芨叩恼扯群惋@著的彈性。在陰陽離子表面活性劑復(fù)配體系中，由于陰陽離子表面活性劑相互作為反離子因而結(jié)合更為強(qiáng)烈，更易形成棒狀膠束。近來廣受關(guān)注的新型離子表面活性劑為孿連表面活性劑，其分子中同時含有兩個疏水長鏈、兩個親水離子頭基和一個橋連基團(tuán)陽離子型，濃度很低時也能形成粘彈性溶液。

粘彈性表面活性劑在水中形成的蠕蟲狀的膠束，有高表面活性、高粘度等特征，且具有表面活性劑以及聚合物性質(zhì)，在油氣的開采方面是理想的壓裂、酸化劑，特別在低滲地層無傷害的壓裂方面，已取得了實(shí)際的應(yīng)用效果。但是在三次采油中作為驅(qū)油劑研究還較少。綜上所述，為了滿足低滲透油藏開發(fā)的技術(shù)要求，研制一種新的粘彈性驅(qū)油劑是本領(lǐng)域亟待解決的問題之一。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種含酰胺基團(tuán)的羥磺基甜菜堿粘彈性表面活性劑，該表面活性劑具有良好的增粘效果，既可以提高波及體積，同時又能夠降低界面張力，從而提高采收率。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種羥磺基甜菜堿粘彈表面活性劑，其為以下化合物中的兩種以上的組合：

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，該羥磺基甜菜堿粘彈表面活性劑為以下化合物的組合：

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，在式1所示的化合物與式3所示的化合物的組合中，式1所示的化合物與式3所示的化合物的質(zhì)量比為9:1至1:9；更優(yōu)選地，式1所示的化合物與式3所示的化合物的質(zhì)量比為6：4。

本發(fā)明所提供的羥磺基甜菜堿粘彈表面活性劑可以是先制備得到式1、式2、式3的化合物，然后再將按比例進(jìn)行混合制備的：

（1）使不飽和脂肪酸與N,N-二甲基-1,3-丙二胺按照1:1-1:1.1的摩爾比發(fā)生縮合反應(yīng)制備得到叔胺：

（2）使叔胺與羥丙磺酸鈉按照1:1-1:1.1的摩爾比進(jìn)行季胺化反應(yīng)得到羥磺基甜菜堿粘彈表面活性劑：

三個化合物合成步驟如下：

式1、C18羥磺基甜菜堿：

式2、C20羥磺基甜菜堿：

式3、C22羥磺基甜菜堿：

本發(fā)明還提供了上述羥磺基甜菜堿粘彈表面活性劑在三次采油中的應(yīng)用。

在應(yīng)用時，優(yōu)選地，上述羥磺基甜菜堿粘彈表面活性劑是配制成濃度為0.1wt%到1.0wt%的驅(qū)油劑溶液用于驅(qū)油作業(yè)。

本發(fā)明還提供了一種復(fù)合型表面活性劑組合物，其包括上述羥磺基甜菜堿粘彈表面活性劑和芳基烷基醇聚氧乙烯醚類化合物，二者的質(zhì)量比為10：0-2：8，優(yōu)選為9：1-2：8，更優(yōu)選為9：1-6：4；

所述芳基烷基醇聚氧乙烯醚類化合物包括式4所示的化合物中的一種或幾種的組合：

其中，R為二甲苯基；x、y分別為選自0-15的整數(shù)，且x+y=15；n為選自5-20的整數(shù)。

上述復(fù)合型表面活性劑組合物中的羥磺基甜菜堿粘彈表面活性劑和芳基烷基醇聚氧乙烯醚類化合物可以事先并不混合在一起，待制備溶液時再進(jìn)行混合，例如：先將二者混合在一起，然后制成預(yù)定濃度的溶液，也可以先將羥磺基甜菜堿粘彈表面活性劑制成預(yù)定濃度的溶液，然后加入芳基烷基醇聚氧乙烯醚類化合物。

在上述復(fù)合型表面活性劑組合物中，優(yōu)選地，所述芳基烷基醇聚氧乙烯醚類化合物包括下列化合物中的一種或幾種的組合：