[發明專利]陰陽離子復合驅油表面活性劑及其制備方法和驅油方法

有效

• 申請號: 201811235131.2
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN111088013B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 鮑新寧;李應成;張衛東;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: C09K8/584
• 分類號: C09K8/584;C08G65/337;C08G65/334;C07C309/10;E21B43/22
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本發明涉及陰陽離子復合驅油表面活性劑及其制備方法和驅油方法，主要解決現有技術中三次采油過程中驅油效率差，同時由于驅油體系含有無機堿，對地層和油井帶來傷害，腐蝕設備和管道及破乳困難等問題，通過采用陰陽離子復合驅油表面活性劑，以重量份計，包括以下組分：(1)1份如式(I)所示的陰非離子表面活性劑，式(1)中，R¹為C₄～C₃₀的烴基；R²為C₁～C₄的亞烷基或羥基取代C₁～C₄的亞烷基；Y選自?SO₃(M₂)n₂或?COO(M₂)n₂；M₁和M₂獨立選自為堿金屬、堿土金屬中任意一種；(2)0.002?300份季銨鹽或季銨堿的技術方案，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

本發明涉及一種陰、陽離子復合驅油表面活性劑及其制備方法和驅油方法。

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，發展強化采油是提高石油采收的重要途徑。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。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。

眾所周知，陰離子表面活性劑，如石油磺酸鹽、石油羧酸鹽、烷基苯磺酸鹽等目前被大量應用于三次采油過程中，而陽離子表面活性劑因其易被地層吸附或產生沉淀，故降低油水界面張力的能力差，一般不用于三次采油。由于陰陽離子表面活性劑接近等比例混合時其水溶液容易形成沉淀，從而導致陰陽離子表面活性劑混合體系不僅在應用中成為配伍禁忌,而且相關理論研究也比較滯后。

鞏育軍等(見2000年2月第30卷第1期西北大學學報(自然科學版)，28～31)研究認為十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)與十二烷基硫酸鈉(SDS)混合體系具有增溶作用。在石油開采過程中，利用增溶作用可以“驅油”，將粘附在巖層沙石上的油洗下，從而提高石油采收率。黃宏度等(見石油天然氣學報2007年8月第29卷第4期，101～104)研究了石油磺酸鹽、石油羧酸鹽、烷基苯磺酸鹽等陰離子表面活性劑與十六烷基三甲基溴化銨、堿復配體系的界面張力并得出以下結論：陽離子表面活性劑的加入使石油羧酸鹽、烷基苯磺酸鹽、石油磺酸鹽的界面活性得到改善。專利一種陰陽離子復合型表面活性劑驅油劑(CN201310597196.2)將烷基磺酸鹽、硫酸鹽等陰離子型表面活性劑、季銨鹽類陽離子表面活性劑、非離子表面活性劑、小分子醇類助表面活性劑及去離子水進行復配；所得到的一種陰/陽離子復合型表面活性劑驅油劑具有超低油水界面張力，還對原油具有良好的乳化穩定性。專利陰離子和陽離子表面活性劑的相容混合物(CN103038324A)提供了一種含陰離子和陽離子表面活性劑的相容混合物的組合物，在水溶液中穩定的陽離子/陰離子表面活性劑體系。Chevron公司申請的US005246072A專利，發明的陰離子表面活性劑烷基磺酸鹽等和季銨鹽類陽離子表面活性劑復配劑具有良好的泡沫性能。