[發明專利]一種甜菜堿表面活性劑復合驅體系及其應用

在審

• 申請號: 201410468346.4
• 申請日: 2014-09-12
• 公開（公告）號: CN104263345A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 劉春德
• 申請（專利權）人: 大連東方創新科技有限公司
• 主分類號: C09K8/584
• 分類號: C09K8/584
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅;李馨

技術領域

本發明涉及一種甜菜堿表面活性劑復合驅體系及其應用，屬于石油開采技術領域。

背景技術

美國專利US4008165報道了磺基甜菜堿兩性表面活性劑在三次采油中的應用，該美國專利公開的表面活性劑在二價金屬陽離子含量大的高鹽水基介質中，對于降低油水界面張力十分有效。專利200410070467.X報道了以烷基酚為原料合成的具有芳基烷基疏水基結構的甜菜堿表面活性劑，具有非常優秀的降低界面張力性能，但合成工藝非常復雜。專利201210056931.4報道了一種利用油酸為原料合成的另一種具有芳基烷基疏水基結構的甜菜堿表面活性劑，同樣具有很好的降低界面張力的性能，但合成路徑過長。

專利201210159240.7、201210158059.4、201210159415.4和201210159239.4報道了不同甜菜堿表面活性劑在提高采收率中的應用。以上專利忽略了甜菜堿型表面活性劑在提高原油采收率中應用的兩個重要特性：

1.Huibers(Huibers?P?D?T.Langumir,1999,15:7546)用4種廣泛使用的量子化學半經驗方法(MINDO/3、AMI、PM3、MNDO/d)對表面活性劑分子的電荷分布進行計算，比較和分析了計算結果，并對表面活性劑若干性質進行了定量相關研究。研究結果表明，羧基甜菜堿表面活性劑親水基的電荷強度約是硫酸鹽型表面活性劑的五分之一，是磺酸鹽型表面活性劑的三分之一，可以看出，甜菜堿表面活性劑的親水基電荷是其中最小的，這也同時說明，相同的疏水基，具有甜菜堿型親水基的活性劑溶解性最差，而用于提高原油采收率的表面活性劑，界面張力要都達到超低的話，疏水基相對來說比較大。因此，尤其是在無堿條件下，甜菜堿表面活性劑的溶解性與界面張力達到超低是矛盾的。

2.乳化是決定提高原油采收率效果的關鍵因素之一，在界面張力達到超低時，一般情況下都能形成乳狀液，而影響乳狀液的穩定性又是由活性劑分子親水基頭的電荷斥力和空間位阻所決定。甜菜堿活性劑的親水基頭電荷斥力很小，乳化的穩定性也較差。

因此，解決甜菜堿表面活性劑的溶解性與乳化性能是充分發揮甜菜堿表面活性劑兩性離子特性的關鍵。

發明內容

為了提高原油的采收率，本發明提供一種甜菜堿表面活性劑復合驅體系，使用化學結構簡單的烷基甜菜堿與特殊的非離子表面活性劑復配，增加甜菜堿活性劑的溶解性能與乳化性能，聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物起到穩定乳狀液與增粘的作用，并與聚合物和堿相結合，綜合多種提高采收率機理，可大幅度提高原油采收率，并可適用于高溫高鹽的油藏進行進一步采油，大大提高了油藏的最終采收率，比現有的甜菜堿表面活性劑驅油體系取得更好的效果。

本發明的技術方案如下：

一種甜菜堿表面活性劑復合驅體系，以重量百分比計，所述復合驅體系包括以下組成的成分：

其中聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物、聚合物和堿不同時為0；

所述甜菜堿表面活性劑包括具有通式Ⅰ和Ⅱ結構的化合物：

其中：R1選自C14-C28的烷基；R2選自C8-C16的烷基；

X選自乙磺酸根、丙磺酸根、羥丙磺酸根、乙酸根或丙酸根；

所述非離子表面活性劑具有通式Ⅲ或Ⅳ的結構：

其中：R3選自烷基、烯基、芳基烷基和烷基苯基中的一種；R4選自烷基、烯基和芳基烷基中的一種；p選自0、1、2……50的正整數，q選自1、2、3……50的正整數。

進一步地，以重量百分比計，所述復合驅體系包括以下組成的成分：

進一步地，以重量百分比計，所述甜菜堿表面活性劑復合驅體系包括以下組成的成分：

以上復合驅體系適用于低滲透油藏。

進一步地，以重量百分比計，所述甜菜堿表面活性劑復合驅體系包括以下組成的成分：

進一步地，以重量百分比計，所述甜菜堿表面活性劑復合驅體系包括以下組成的成分：

以上兩種復合驅體系適用于中低滲透油藏。

進一步地，以重量百分比計，所述甜菜堿表面活性劑復合驅體系包括以下組成的成分：

以上復合驅體系適用于中高滲透油藏。

進一步地，以重量百分比計，所述甜菜堿表面活性劑復合驅體系包括以下組成的成分：