[發明專利]烴基咪唑啉磺酸鹽兩性離子表面活性劑、組合物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201811235115.3
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN111087347B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 鮑新寧;張衛東;吳欣悅;沙鷗
• 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: C07D233/61
• 分類號: C07D233/61;C09K8/584
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本發明涉及烴基咪唑啉磺酸鹽兩性離子表面活性劑、組合物及其制備方法和應用。主要解決目前生產技術中表面活性劑作為驅油劑驅油效果差及三元復合驅中堿對地層的腐蝕和結垢的問題。本發明通過采用分子通式為下式的烴基咪唑啉磺酸鹽兩性離子表面活性劑，其中M選自堿金屬、堿土金屬中任意一種，當M為堿金屬時n為1，當M為堿土金屬時n為0.5，R₁為C₈?C₂₂的烴基，x＝0～6的整數的技術方案，較好地解決了該問題，可用于油田的強化采油生產中。

技術領域

本發明涉及一種烴基咪唑啉磺酸鹽兩性離子表面活性劑、組合物及其制備方法和應用。

背景技術

經過幾十年的開采，我國許多油田都進入了高含水階段，產量面臨著下降，，發展三次采油是提高石油采收的重要途徑。三次采油，是對比一次采油、二次采油而言的。通俗地講，在石油開采初期，只是利用地層的天然能量開采石油，稱為一次采油，其采收率僅為10％左右。通過向地層補充能量來開采石油的方法，如注水、注氣等，稱為二次采油。目前世界上已有大量油田采用二次采油方法，但采收率一般也只能達到25％到40％左右。三次采油是利用物理、化學和生物等手段，繼續開采地下剩余的石油，以此提高原油采收率的方法。在石油開采中應用表面活性劑采油的研究起始于二十世紀三十年代初，發展至今，已經在油田是提高采收率的一個重要手段，在理論和實踐上都有了很大的進展。目前，基本形成了以下幾種注入體系：活性水驅，泡沫驅油，低界面張力體系驅油等。

使用表面活性劑能提高原油采收率的主要機理是：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20～30mN/m降至較低或超低值(10^-3～10^-4mN/m)，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。

目前，國內外三次采油表面活性劑應用的最多的還是石油磺酸鹽，重烷基苯磺酸鹽等煉油副產物改性的表面活性劑(CN1203935A，CN1566258A，CN1426833A)，這類表面活性劑的特點是取材廣泛、價格低廉。但是，這類表面活性劑也存在著性能不夠穩定，耐鹽特別耐二價陽離子性能較差等一系列問題，不能適用于高溫、高礦化度的油田區塊。因此開發新型的表面活性劑對于我國三次采油產業具有極為重要的意義。目前，在普通油藏(一、二類油藏)中已經有表面活性劑被成功應用(CN1458219A)，但是對于高溫、高礦化度的油藏來說，對一、二類油藏來說效果較好的表面活性劑則不能有效降低界面張力，并表現為化學結構易變，嚴重的色譜分離等等，不能勝任。本發明涉及烴基咪唑啉磺酸鹽兩性離子表面活性劑是一種新型的兩性表面活性劑，界面活性高，可以很好的解決上述問題，有良好的應用前景。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一是現有技術中含表面活性劑的驅油劑驅油效率差的問題，提供一種新型烴基咪唑啉磺酸鹽兩性離子表面活性劑。烴基咪唑啉磺酸鹽兩性離子表面活性劑具有高界面活性，在無堿、高礦化度條件下可以達到10^-3mN/m的超低界面張力的優點，從而可以提高原油采收率。

本發明所解決的技術問題之二為提供與解決技術問題之一相對應的烴基咪唑啉磺酸鹽兩性離子表面活性劑的制備方法。此方法具有工藝簡單、反應條件溫和，設備要求較低等特點。

本發明所要解決的技術問題之三是技術問題之一所述表面活性劑在油田提高原油采收率中的應用。

本發明所要解決的技術問題之四是現有技術中含表面活性劑的驅油劑驅油效率差的問題，提供一種新的含烴基咪唑啉磺酸鹽兩性離子表面活性劑的驅油組合物，該驅油組合物具有在高溫高鹽條件下驅油效率高的特點。

本發明所要解決的技術問題之五是提供一種與解決上述技術問題之四相對應的驅油組合物在油田提高原油采收率中的應用。