[发明专利]阴阳离子复合驱油表面活性剂及其制备方法和驱油方法

说明书

本发明涉及阴阳离子复合驱油表面活性剂及其制备方法和驱油方法，主要解决现有技术中三次采油过程中驱油效率差，同时由于驱油体系含有无机碱，对地层和油井带来伤害，腐蚀设备和管道及破乳困难等问题，通过采用阴阳离子复合驱油表面活性剂，以重量份计，包括以下组分：(1)1份如式(I)所示的阴非离子表面活性剂，式(1)中，R¹为C₄～C₃₀的烃基；R²为C₁～C₄的亚烷基或羟基取代C₁～C₄的亚烷基；Y选自‑SO₃(M₂)n₂或‑COO(M₂)n₂；M₁和M₂独立选自为碱金属、碱土金属中任意一种；(2)0.002‑300份季铵盐或季铵碱的技术方案，较好地解决了该问题，可用于油田的强化采油生产中。

技术领域

本发明涉及一种阴、阳离子复合驱油表面活性剂及其制备方法和驱油方法。

背景技术

经过几十年的开采，我国许多油田都进入了高含水阶段，产量面临着下降，发展强化采油是提高石油采收的重要途径。三次采油是利用物理、化学和生物等手段，继续开采地下剩余的石油，以此提高原油采收率的方法。在石油开采中应用表面活性剂采油的研究起始于二十世纪三十年代初，发展至今，已经在油田是提高采收率的一个重要手段，在理论和实践上都有了很大的进展。目前，基本形成了以下几种注入体系：活性水驱，泡沫驱油，低界面张力体系驱油等。在油田进入高含水期后，剩余油以不连续的油膜被圈闭在油藏岩石的孔隙中，作用于油珠上的两个主要力是粘滞力和毛细管力，如果选用合适的表面活性剂体系，降低油水间的界面张力，使储油层油水间的界面张力从20～30mN/m降至较低或超低值(10^-3～10^-4mN/m)，便能减少使剩余油移动时油珠变形所带来的阻力，从而大幅提高驱油效率。

众所周知，阴离子表面活性剂，如石油磺酸盐、石油羧酸盐、烷基苯磺酸盐等目前被大量应用于三次采油过程中，而阳离子表面活性剂因其易被地层吸附或产生沉淀，故降低油水界面张力的能力差，一般不用于三次采油。由于阴阳离子表面活性剂接近等比例混合时其水溶液容易形成沉淀，从而导致阴阳离子表面活性剂混合体系不仅在应用中成为配伍禁忌,而且相关理论研究也比较滞后。

巩育军等(见2000年2月第30卷第1期西北大学学报(自然科学版)，28～31)研究认为十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与十二烷基硫酸钠(SDS)混合体系具有增溶作用。在石油开采过程中，利用增溶作用可以“驱油”，将粘附在岩层沙石上的油洗下，从而提高石油采收率。黄宏度等(见石油天然气学报2007年8月第29卷第4期，101～104)研究了石油磺酸盐、石油羧酸盐、烷基苯磺酸盐等阴离子表面活性剂与十六烷基三甲基溴化铵、碱复配体系的界面张力并得出以下结论：阳离子表面活性剂的加入使石油羧酸盐、烷基苯磺酸盐、石油磺酸盐的界面活性得到改善。专利一种阴阳离子复合型表面活性剂驱油剂(CN201310597196.2)将烷基磺酸盐、硫酸盐等阴离子型表面活性剂、季铵盐类阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、小分子醇类助表面活性剂及去离子水进行复配；所得到的一种阴/阳离子复合型表面活性剂驱油剂具有超低油水界面张力，还对原油具有良好的乳化稳定性。专利阴离子和阳离子表面活性剂的相容混合物(CN103038324A)提供了一种含阴离子和阳离子表面活性剂的相容混合物的组合物，在水溶液中稳定的阳离子/阴离子表面活性剂体系。Chevron公司申请的US005246072A专利，发明的阴离子表面活性剂烷基磺酸盐等和季铵盐类阳离子表面活性剂复配剂具有良好的泡沫性能。