[发明专利]一种无碱化学复合驱油用组合物及在三次采油中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种三次采油用无碱化学复合驱组合物，特别是涉及一种无碱化学复合驱组合物及其在三次采油中的应用，属于石油开采技术领域。

背景技术

随着油田的不断开发，中国陆上主力油田进入高采出程度、高含水阶段。原油产量降低的同时，国内经济发展对原油需求量日益增加。老油田稳产、增产成为摆在油田开发工作者面前的重要课题。

中国石油第二次三次采油潜力评价结果表明：化学驱是适应我国油藏条件的主要提高采收率技术。以聚合物驱、三元复合驱为代表的提高采收率技术的研制、推广和应用为国内原油稳产做出了重要贡献。大量室内研究表明：碱/表面活性剂/聚合物组成的三元化学复合驱体系既能扩大波及体积、又能提高驱油效率，是大幅度提高高含水油田采收率的有效技术之一。目前，大庆油田三元复合驱已进入工业推广应用阶段，强有力的支撑了大庆4000万吨稳产。但在含碱三元复合驱现场应用过程中也暴露出一些副作用：碱造成地层伤害、结垢腐蚀，乳化造成举升困难、原油脱水和产出液处理复杂等。

为避免含碱三元复合驱体系的不利因素，表面活性剂/聚合物二元复合驱技术成为近年来研究的热点。该二元体系不含碱，可使聚合物的粘度和弹性得到保持，同时高效驱油用表面活性剂可使配方体系具有较高的洗油效率。无碱二元复合驱技术的难点之一是高效表面活性剂的研制：无碱条件可与原油达到超低界面张力(10^-3mN/m数量级及以下)的指标对活性剂提出了很高的要求，传统的重烷基苯磺酸盐、石油磺酸盐产品无法满足需要。以芳基烷基羟丙磺基甜菜碱和芥酸酰胺丙基羟丙磺基甜菜碱为代表的甜菜碱类两性表面活性剂是近年来涌现出的两种性能较好的无碱二元复合驱用表面活性剂剂种，具有界面性能好、吸附合格、耐温抗盐和驱油效率高等优点；不过，这两种甜菜碱类生产成本较高，在现场应用中受到了很大限制。此外，长链羟丙磺基甜菜碱在大庆、新疆等具有中低矿化度(8000mg/L以下)的油藏采出水中Krafft点很高、溶解性较差，影响现场的实际使用。

为了避免含碱三元复合驱体系的诸多不利因素，探索具有现场应用潜力的无碱二元复合驱配方体系，降低配方成本、解决磺基甜菜碱在中低矿化度油藏溶解性差问题、提高配方体系界面性能，成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种新型的无碱化学复合驱油用组合物，该组合物通过将脂肪酸酰胺丙基羧基甜菜碱与烷基磺基甜菜碱组成复合表面活性剂，能够增强体系的界面活性、一定程度上降低成本，并能满足组合物体系在具有较宽地层温度和矿化度范围的油藏中的应用。

为达到上述目的，本发明提供了一种无碱化学复合驱油用组合物，以重量百分比计，该无碱化学复合驱油用组合物具有以下成分组成：

复合表面活性剂    0.03-0.30％

聚合物            0.05-0.30％

其余为水；

其中，所述复合表面活性剂由具有式1所示结构的脂肪酸酰胺丙基羧基甜菜碱和具有式2所示结构的烷基磺基甜菜碱组成，二者重量比为(5-95)∶(95-5)；

    式1

在式1中，R为烷基和烯烃基中的任一种，R₁为甲基、乙基、丙基或羟乙基；

    式2

在式2中，R₂为烷基和烯烃基中的任一种，X为乙磺酸钠、丙磺酸钠或羟丙磺酸钠。

在上述无碱化学复合驱油用组合物中，优选地，具有式1所示结构的脂肪酸酰胺丙基羧基甜菜碱为芥酸酰胺丙基羧基甜菜碱、花生油酸酰胺丙基羧基甜菜碱或油酸酰胺丙基羧基甜菜碱，三种甜菜碱的结构简式分别如下所示：

在上述无碱化学复合驱油用组合物中，优选地，具有式2所示结构的烷基磺基甜菜碱为二十二烷基羟丙磺基甜菜碱、二十烷基丙磺基甜菜碱或十八烷基乙磺基甜菜碱等，三种甜菜碱的结构简式分别如下所示：

在上述无碱化学复合驱油用组合物中，优选地，具有式1所示结构的脂肪酸酰胺丙基羧基甜菜碱为芥酸酰胺丙基羧基甜菜碱，具有式2所示结构的烷基磺基甜菜碱为二十二烷基羟丙磺基甜菜碱。更优选地，芥酸酰胺丙基羧基甜菜碱与二十二烷基羟丙磺基甜菜碱的重量比为(20-80)∶(80-20)。

在上述无碱化学复合驱油用组合物中，优选地，所采用的聚合物为普通部分水解聚丙烯酰胺、疏水缔合聚合物或耐温抗盐聚合物。

在上述无碱化学复合驱油用组合物中，优选地，所采用的聚合物的平均分子量为1200-3500万。