[发明专利]提高原油采收率的复合表面活性剂及制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种提高原油采收率的复合表面活性剂及制备方法和应用。主要解决现有技术中复合驱油剂在高温高盐油藏条件下难以有效提高采收率的问题。本发明通过一种提高原油采收率的复合表面活性剂，以质量份数计，包括以下组份：(1)0.01～1.0份式(I)所示的羟烷基季铵盐表面活性剂；(2)0.01～1.0份的式(II)所示的N，N‑双脂肪酰基二胺二丙酸二聚氧乙烯醚双羧酸盐；式中R₁为C₁～C₂₀的烷基，R₂、R₃为C₁～C₄的脂肪基，p选自1～6中的任意一个整数技术方案，较好地解决了该问题，可用于油田的三次采油生产中。

技术领域

本发明涉及一种提高原油采收率的复合表面活性剂及制备方法和应用。

背景技术

石油是重要的非再生性战略资源，当今世界对于石油的需求量日益增大。常规的采油方法一般仅能采出原油地质储量的三分之一，目前，多数油藏已进入高含水开发后期，剩余储量中高温高盐、高含水高采出、低渗透等难以开采的油藏比例逐年增加，利用现有技术开发非常困难，因此迫切需要发展新的开采技术，大幅度提高老油田的采收率和已探明资源的利用率，以满足经济发展和国家安全的需要。

表面活性剂驱是当前三采提高原油采收率的主要研究方向之一。表面活性剂可以有效降低油水界面张力、改变油藏润湿性、增溶原油、降低原油黏度，在三次采油中发挥着重要作用。其中阴阳离子复配表面活性剂作为一种新的表面活性剂混合体系，在许多领域表现出了特殊性能。阴阳离子表面活性剂之间存在强烈的静电作用，使复配体系具有更低的临界胶束浓度、极限占有面积和更好的界面活性，具备很好的形成微乳的能力，有利于超低界面张力的获得与稳定。同时，阴阳离子对的形成大大增强了阴阳复配表面活性剂抗吸附、抗钙镁离子的能力，提高了该体系在高温高盐油藏中的驱油效果。

目前，阴阳复配表面活性剂在三采中应用较少。专利CN103773347A报道了含芳环的烷基聚氧乙烯醚阴离子表面活性剂与四烷基季铵盐组成的复合表面活性剂组合物，该组合物对于河南油田具有良好的界面性能；韩霞等(物理化学学报，2012,28(1),146-153)通过对烷基乙氧基磺酸盐与四烷基溴化胺或溴代十六烷基吡啶组成的二元复配体系进行研究，证明了表活剂分子的油水分配平衡对超低界面张力的影响。这些工作均使用了四烷基/芳基季铵盐阳离子表面活性剂，该类表面活性剂在高矿化度水中溶解度较差，限制了这些配方在高盐油藏中的应用。本发明应用羟烷基季铵盐进行复配，与四烷基季铵盐相比，羟基的引入优化了表活剂在水中的溶解性，有利于驱油剂在现场的调配使用。同时，本发明应用了N，N-双脂肪酰基二胺二丙酸二聚氧乙烯醚双羧酸盐作为阴离子，由于其分子结构中同时含有氧乙烯非离子基团和羧酸根阴离子基团，使其兼具阴离子表面活性剂的耐温性能和非离子表面活性剂的耐盐优点，而对称的双子结构特征，又使其具有临界胶束浓度低、降低界面张力能力强、耐高矿化度以及独特的流变性和粘弹性-增粘作用等特征，比传统表面活性剂具有更为优良的性能。另外其分子中不含有芳环结构，更易于生物降解，因此对人体和环境的危害较小，是一种适宜于高温高盐油藏的三次采油用的绿色表面活性剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中复合驱油剂耐温抗盐能力差、使用浓度高、驱油效率低的问题，提供一种可在高温高盐油藏条件下可大幅度提高采收率的复合表面活性剂。以此复合表面活性剂可在较宽的浓度范围、高温高盐油藏条件下与原油形成10^-2～10^-4mN/m的低界面张力，从而提高驱油剂的驱油效率。

本发明所要解决的技术问题之二是上述技术问题之一相应的提高采收率的复合表面活性剂的制备方法。

本发明所要解决的技术问题之二是上述技术问题之一相应的提高采收率的复合表面活性剂在油田采油中的应用。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案为：一种复合表面活性剂，以质量百分比计包括以下组份：