[发明专利]两性双子表面活性剂、耐温抗盐纳米乳液及制备方法和应用

说明书

本申请公开了一种两性双子表面活性剂、耐温抗盐纳米乳液及其制备方法和应用，其中，所述耐温抗盐纳米乳液按重量百分比计含有：5～30％油相，10～40％主表面活性剂，5～30％副表面活性剂，3～18％助表面活性剂以及余量的水，其中，所述主表面活性剂为本申请所公开的两性双子表面活性剂。本申请的纳米乳液通过引入具有苯基链接基的两性双子表面活性剂，使其具有显著的耐温抗盐作用，耐温达150℃，抗盐在30％NaCl以上，且具有表面活性高、返排效率高、洗油效率高等诸多优点。

技术领域

本申请属于石油开采技术领域，特别涉及一种两性双子表面活性剂、耐温抗盐纳米乳液及其制备方法和应用。

背景技术

目前在国内外，对于非常规油气藏的开发越来越深入和规模化。特别是对于致密油藏以及页岩气的开发更是如火如荼。而水力压裂技术则是对非常规油气增产的成熟而常用的技术手段。对于致密油气井，即便压裂方案对每段每簇裂缝都设计了近似的压裂规模，但现场的分布温度光纤测试(DTS)和生产测井结果往往显示各簇裂缝的发育程度差别很大，超过70％的单井产量来自于仅20％的裂缝。根据压裂过程中注入的压裂液量、井筒体积与设计人工裂缝总体积进行物料平衡计算，发现超过90％的压裂液进入了未支撑的诱导性裂缝中。研究表明，由于这类诱导性裂缝的缝宽通常在微米、亚微米量级，常规尺寸的支撑剂无法进入其中而无法实现有效支撑，无法在生产过程中为油气流动提供足够的导流能力。

水力压裂施工过程中，数以万方的压裂液以高排量被注入储集层以形成人工裂缝网络。目前压裂作业中，仅有20-50％以下的压裂液能够顺利返排，因而绝大部分压裂液进入了地层，在近井地带还容易造成“水锁”现象，导致油气无法溢出。大量的压裂液中含有大分子人工合成聚合物以及天然高分子植物胶的残留也对地层造成了一定的伤害。

为了解决上述问题，研发人员进行了专注的研究。纳米乳液因其具有纳米尺度，能够进入地层深部和细微裂缝发挥功效。同时纳米乳液自身具有良好的稳定性等特点，在压裂液中发挥着越来越大的作用。但是，目前公开出的压裂用纳米乳液大都是围绕着防膨和返排作用研制的，这些压裂液产品虽然可以在近井地带发挥一定功效，但对于深入地层内部甚至残留在地层中接触到油气的那部分压裂液来说，没有发挥出它的功效。而且压裂液在地层深部不断的行进和滞留过程中，温度和矿化度也不断地提高，对压裂液中活性剂带来了更高的要求。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本申请期望提供一种两性双子表面活性剂以及含有该两性双子表面活性剂的压裂液用耐温抗盐纳米乳液，该纳米乳液粒径小，可有效注入致密油藏，并且该纳米粒子具有高表面活性、强耐温抗盐能力，从而有效提高油藏采收率。

作为本申请的第一方面，本申请提供了一种两性双子表面活性剂。

作为优选，所述两性双子表面活性剂具有如下的结构通式：

其中，n为2～3；R₁为甲基、乙基或C₈～C₁₀的烷基，R₂为C₁₀～C₁₈的烷基。

作为优选，所述两性双子表面活性剂是将甲基、乙基或C8～C10的烷基取代的对苯二胺同溴代烷烃和溴烷基磺酸盐在二氯甲烷的溶剂中，于温度60～80℃下接触反应所制得，其中所述溴代烷烃为C10～C18的一溴代烷烃。

作为本申请的第二方面，本申请提供了第一方面所述的两性双子表面活性剂在制备压裂液用耐温抗盐纳米乳液中的应用。

作为本申请的第三方面，本申请提供了一种压裂液用耐温抗盐纳米乳液。

作为优选，按质量百分比计，所述的压裂液用耐温抗盐纳米乳液含有以下组分：