[發(fā)明專利]一種耐高溫高鹽的表面活性劑組合物及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011641626.2
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112778994B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張輝;姜平;彭小東;汪新光;趙楠;王磊;楊朝強(qiáng);向耀權(quán);張沖;羅吉會;楊宇;王嵐
• 申請（專利權(quán)）人: 中海石油（中國）有限公司湛江分公司
• 主分類號: C09K8/584
• 分類號: C09K8/584;C09K8/60;C07C303/32;C07C309/10;C08G65/334
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 劉瑤云;陳偉斌

本發(fā)明公開了一種耐高溫高鹽的表面活性劑組合物及其制備方法和應(yīng)用，所述表面活性劑組合物主要由三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸鹽和烷基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽組成；所述三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸鹽和烷基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽的通式分別為：其中n為乙氧基的加合數(shù)，其取值范圍為4～30中的任意一個整數(shù)，M為選自鉀、鈉和鋰中的任意一種金屬離子。本發(fā)明所述表面活性劑組合物耐高溫、耐鹽，溶于水后，可與原油形成超低界面張力，在高溫高鹽低滲油藏具有良好應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及表面活性劑技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種耐高溫高鹽的表面活性劑組合物及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

目前規(guī)模化的聚合物驅(qū)和堿驅(qū)及復(fù)合驅(qū)大多為普通油藏需求而設(shè)計，大量高溫高鹽油藏化學(xué)驅(qū)室內(nèi)研究和現(xiàn)場應(yīng)用結(jié)果顯示，往往出現(xiàn)性能降低，采收率下降的缺點，更具潛力的驅(qū)動為表面活性劑驅(qū)和泡沫驅(qū)，其實現(xiàn)方式均為表面活性劑。

選擇適合的表面活性劑或者表面活性劑體系，能改變巖石表面的潤濕方式，降低油水間的界面張力。如果能使油水間界面張力降到10^-3mN/m，就能克服剩余油移動時油珠變形帶來的阻力，從而提高驅(qū)油效率。常規(guī)的陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑和非離子表面活性劑應(yīng)用都因為自身的缺點以及油田實際條件而受到限制。

真正大量用作驅(qū)油劑的表面活性劑是石油磺酸鹽類。如中國專利CN103992783A公開了以木質(zhì)素磺酸鈉為主劑的一種復(fù)配耐高溫溶劑。中國專利CN101177606A介紹了以重烷基苯磺酸鹽和含氟表面活性劑的復(fù)配物，在不加堿條件下，能使原油/地層水界面張力降低至10^-2～10^-3mN/m。中國專利CN101284987A介紹了以烷基萘磺酸鹽甲醛縮合物為主的高活性驅(qū)油劑，無需加堿，耐高溫，耐鹽能力強(qiáng)。中國專利CN101549264A介紹了一種萘取代α-烯烴磺酸鹽表面活性劑，在45℃下，使大慶原油/地層水界面張力降至10^-3mN/m。但總體而言，該類表面活性劑優(yōu)缺點都很明顯：①來源于石油，降低界面張力能力強(qiáng)；②生產(chǎn)工藝簡單，價格低；③原料組成復(fù)雜，不同批次產(chǎn)品性能差異大；④耐鹽性差，吸附損耗大，對于高溫高鹽油藏不適用。

隨著油田開采的深入，目前已經(jīng)進(jìn)入到深地層條件，伴隨著地層溫度高，地層水礦化度高，油藏條件苛刻。目前針對高溫高鹽油藏用的表面活性劑研究和開發(fā)國內(nèi)主要集中于各大高校及研究結(jié)構(gòu)，國外主要集中于美國德克薩斯大學(xué)，萊斯大學(xué)，加州理工學(xué)院等高校，以及德國BASF公司，英國BP公司，美國OCT公司，Chevron公司等，產(chǎn)品主要有陰-非離子表面活性劑、兩性表面活性劑和高聚物表面活性劑三類。

高聚物表面活性劑比較常用的有聚丙烯酰胺類(包含部分疏解聚丙酰胺和改性聚丙烯酰胺兩大類)、流體力學(xué)體積小結(jié)構(gòu)類聚合物(包含梳妝聚合物和星型聚合物等)、交聯(lián)型聚合物(包含部分化學(xué)交聯(lián)聚合物和物理交聯(lián)型疏水締合物等)等種類，其中以聚丙烯酰胺類聚合物使用較多。如中國專利CN101284893A介紹了一種以丙烯酰胺、陰離子單體、表面活性劑大單體為主要原料制備的梳性兩親水溶性共聚物，在高鹽和70℃下具有優(yōu)異的降低油水界面張力性能。總的來說，該類表面活性劑分子量大，粘度高，受溫度和礦化度影響較大，容易在高溫下水解，以及因礦化度提高而導(dǎo)致聚合物分子鏈卷曲縮小產(chǎn)生鹽敏效應(yīng)，都限制了其在高溫高鹽及低滲條件下的使用。

兩性表面活性劑在分子結(jié)構(gòu)中同時含有陰離子和陽離子親水基團(tuán)，能形成分子內(nèi)鹽結(jié)構(gòu)，對金屬具有螯合作用，使其耐溫、耐鹽及耐酸堿性能都一定優(yōu)勢。目前研究較多的種類為甜菜堿類。如中國專利CN1994544A介紹了以芥酸與N，N-二甲基乙二胺為原料，最終得到含有亞氨基的季銨鹽，具有一定耐高溫性能。中國專利CN107088385A公開了一種耐高溫超長鏈粘彈性表面活性劑，在150℃條件下具有優(yōu)異的酸液增稠性能。中國專利CN102040994A介紹了氨基磺酸型兩性表面活性劑復(fù)配體系，能在25～80℃下，將原油/地層水界面張力降低至10^-2～10^-3mN/m。但總體來看，該類表面活性劑合成過程復(fù)雜，在部分巖石上會產(chǎn)生大量吸附，導(dǎo)致成本高昂，性價比低也限制了其大規(guī)模使用。