三采用聚表组合物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及三采用聚表组合物、制备方法及其强化采油中应用，主要解决现有技术中高温高盐油层中的驱油效率差、以及三元复合驱中碱对地层和油井带来的腐蚀和积垢伤害的问题。本发明专利技术通过三采用聚表组合物，以重量百分比计包括以下组份：（1）1份的三采用表面活性剂；（2）0.01～10份的聚合物；所述表面活性剂具有如下分子通式，其中R为C8～C40的烃基，R1和R2独立取自C1~C4的亚烷基，n+m=2~100，x=1~100；聚合物选自聚丙烯酰胺、耐温抗盐聚合物A或黄原胶中至少一种的技术方案，较好地解决了该问题，可用于强化采油中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及三采用聚表组合物、制备方法及其在强化采油中的应用。
技术介绍
我国主要油田经过一次和二次开采后已经进入高含水期，如何提高原油采收率，最大限度地开发剩余储量，三次采油技术在保证油田稳产高产方面发挥了非常重要的作用。在三次采油新技术中，化学复合驱仍然是具有很大发展前途的方法之一。目前，在三次采油中，一般使用的表面活性剂为石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐或其他含有苯环的表面活性剂。文献CN1458219A公开了一种三次采油应用的表面活性剂聚合物纯二元超低界面张力复合驱配方，其中使用的表面活性剂是石油磺酸盐或以石油磺酸盐为主剂加稀释剂和其它表面活性剂复配的复合表面活性剂，其组份的重量百分比为石油磺酸盐50～100％，烷基磺酸盐0～50％，羧酸盐0～50％，烷基芳基磺酸盐0～35％，低碳醇0～20％。这些表面活性剂具有来源广，数量大的、价格低的优点，对于普通油藏而言，无论是复合驱还是单一表面活性剂驱，都已有规模化产品，在提高采收率方面也已取得理想效果。但随着油田开采程度的日益深入，采油地层越来越深，表面活性剂的使用温度越来越高、水质矿化度也越来越高。以上所述在普通油藏（一、二类油藏）中成功应用的表面活性剂体系，在高温（地层温度大于80℃）高盐（矿化度20000毫克/升以上）条件下（三类油藏），由于化学结构易改变、复合体系稳定性差在驱油过程中产生严重的色谱分离，导致驱油效率变差。近几年来，人们发现甜菜碱型表面活性具有很好的表、界面活性，可以在油水界面形成较低界面张力。同时，由于其结构稳定、对金属离子有鳌合作用，因而可尝试用于高矿化度、较高温度的油层驱油。另外，甜菜碱型表面活性剂的另一个特点是其性能受矿化度和介质的pH影响不大,因而能在矿化度较高或在广泛的pH范围内用于复合驱，从而引起极大关注。具有界面性能和流变性的甜菜碱型表面活性剂，有望取代三元复合驱配方中的碱，在合理的配方体系下，最终实现二元驱替体系，为油田的化学驱开辟新的途径。文献CN1439689A公开了一种碱-混合表面活性剂-聚合物的三元复合驱油体系及其应用，其中选用的碱为Na2CO3。但是在使用过程中，碱不仅对地层和油井等带来巨大伤害，设备和管道腐蚀严重，在维修、维护上花费大量资金；而且由于碱会严重降低聚合物的粘度和粘弹性，为达到所需的粘度只得大大提高聚合物的使用浓度，使采油综合成本提高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一是现有技术中聚表组合物在高温高盐油层中的驱油效率差、以及三元复合驱中碱对地层和油井带来的腐蚀和积垢伤害的问题。提供一种三采用聚表组合物。该三采用聚表组合物具有在无碱、高温高盐条件下，仍能与原油形成10-3mN/m的超低界面张力，具有提高采收率的特点。本专利技术所解决的技术问题之二是提供上述技术问题之二所述三采用聚表组合物的制备方法。本专利技术所要解决的技术问题之三是采用上述技术问题之三所述的三采用聚表组合物在强化采油中的应用。为了解决上述技术问题之一，本专利技术的技术方案如下：三采用聚表组合中所述的组合物以重量份计包括以下组份：1、三采用聚表组合物，所述的组合物以重量份计包括以下组份：（1）1份的三采用表面活性剂；（2）0.01～10份的聚合物；所述表面活性剂的分子通式由式（I）所示：（I）其中，R为C8～C40的烃基，R1和R2独立取自C1~C4的亚烷基，n+m=2~100，x=1~100；所述的聚合物选自聚丙烯酰胺、耐温抗盐聚合物A或黄原胶中至少一种；所述聚丙烯酰胺的粘均分子量分子量为200万~900万；所述的耐温抗盐聚合物A是由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸和烯丙基油基醚四种单体共聚而成，四种单体的摩尔比为（76-83）:（7-18）:（5-8）:1。所述组合物以水溶液的形式使用，为使用方便，优选包括100~2000份水。上述技术方案中，优选n+m=2~20。更优选为m+n＝12~16；上述技术方案中，优选x=1~20，更优选为x＝2~6。上述技术方案中，所述R优选为C8~C25烃基，更优选C10～C25的烃基，最优选C14～C20的烃基；所述耐温抗盐聚合物A的粘均分子量没有特别限制，但优选为500～1000万。上述技术方案中作为最最优选的技术方案是：m+n=12～16，R优选C14～C18的烃基，且x＝4~8。为解决上述技术问题之二，本专利技术采用的技术方案如下：上述技术问题之一所述的三采用聚表组合物的制备方法，包括以下步骤：a）RCONH2与所需量环氧乙烷反应，得到酰胺聚氧乙烯醚；反应温度优选为80～180℃，更优选为150～180℃；反应压力优选为0～0.80MPa（表压）；反应时间优选为1～10小时，更优选为8～10小时；b)在酸性催化剂存在下3-氯-2-羟基丙磺酸或者3-氯-2-羟基丙磺酸的碱金属盐与所需量的环氧乙烷反应得到3-氯-2-（聚氧乙烯基）丙磺酸或者3-氯-2-（聚氧乙烯基）丙磺酸碱金属盐；反应温度优选20～100℃；压力优选0～0.80MPa（表压）；c）将步骤a）所得产物酰胺聚氧乙烯醚溶解到C6~C8芳烃中，加入碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物中的至少一种碱，在30～60℃下碱化0.5～3小时，加入上述3-氯-2-（聚氧乙烯基）丙磺酸或者是3-氯-2-（聚氧乙烯基）丙磺酸碱金属盐，搅拌下反应温度为30~80℃，反应时间为6～18小时得到所述三采用表面活性剂；所述酰胺聚氧乙烯醚与所述碱的摩尔比优选为1:（1～3）；所述酰胺聚氧乙烯醚与3-氯-2-羟基丙磺酸或者是3-氯-2-（聚氧乙烯基）丙磺酸碱金属盐的摩尔比优选为1:(1～4)，更优选为1:(1～2)；d）将三采用表面活性剂、所述聚合物及水均匀混合，得到所述的三采用聚表组合物。上述技术方案中，当n+m=2时所述步骤a)优选在不外加催化剂的情况下反应得到酰胺聚氧乙烯醚；当n+m＞2时所述步骤a)优选首先在不外加催化剂的情况下每摩尔RCONH2与2摩尔环氧乙烷反应，然后再在外加碱性催化剂的存在下与所需余量的环氧乙烷反应得到酰胺聚氧乙烯醚。上述技术方案中，所述酸性催化剂优选为三氟化硼或五氯化锑中至少一种。上述技术方案中，所述碱性催化剂优选为碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物中的至少一种。为解决本专利技术技术问题之三本专利技术采用的技术方案如下：上述技术问题之一的技术方案中任一项所述的甜菜碱表面活性剂在油田驱油中的应用。上述技术方案中，所述应用的具体方法可以为将以重量份数计包括所述三采用表面活性剂1份、所述聚合物0.01~10份与水100~2000份的驱油剂注入含油地层。其中采用的水可以是去离子水、河水、地下水、海水，优选为总矿化度范围为10000-50000mg/L、Ca2++Mg2+为500-2000mg/L的水，出于施工方便、节约水资源等方面的考虑，更优选为油田注入水，例如本专利技术实施例采用的江苏沙七油田注入水。本专利技术的技术关键在于表面活性剂中的丙磺酸盐基团位于两个氧乙烯链段中间，与现有技术中两性表面活性剂相比，本专利技术采用的表面活性剂大大提高了抗盐、抗钙镁能力，因而可用于高矿化度、较高温度的油层驱油，具有很高的理论意义，并且具有广泛的应用前景及实际意义。可用于地层温度优选为80~90℃。本专利技术表面活性剂在的江苏沙七油本文档来自技高网...

【技术保护点】
三采用聚表组合物，所述的组合物以重量份计包括以下组份：（1）1份的三采用表面活性剂；（2）0.01～10份的聚合物；所述表面活性剂的分子通式由式（I）所示：（I）其中，R为C8～C40的烃基，R1和R2独立取自C1~C4的亚烷基，n+m=2~100，x=1~100；所述的聚合物选自聚丙烯酰胺、耐温抗盐聚合物A或黄原胶中至少一种；所述聚丙烯酰胺的粘均分子量分子量为200万~900万；所述的耐温抗盐聚合物A是由丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、2‑丙烯酰胺基十二烷基磺酸和烯丙基油基醚四种单体共聚而成，四种单体的摩尔比为（76‑83）:（7‑18）:（5‑8）:1。

【技术特征摘要】
1.三采用聚表组合物，所述的组合物以重量份计包括以下组份：（1）1份的三采用表面活性剂；（2）0.01～10份的聚合物；所述表面活性剂的分子通式由式（I）所示：（I）其中，R为C8～C40的烃基，R1和R2独立取自C1~C4的亚烷基，n+m=2~100，x=1~100；所述的聚合物选自聚丙烯酰胺、耐温抗盐聚合物A或黄原胶中至少一种；所述聚丙烯酰胺的粘均分子量分子量为200万~900万；所述的耐温抗盐聚合物A是由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸和烯丙基油基醚四种单体共聚而成，四种单体的摩尔比为（76-83）:（7-18）:（5-8）:1。2.根据权利要求1所述的三采用聚表组合物，其特征在于n+m=2~20。3.根据权利要求1所述的三采用聚表组合物，其特征在于x=1~20。4.根据权利要求2所述的三采用聚表组合物，其特征在于所述烃基为C8~C25烃基。5.权利要求1所述中的所述三采用聚表组合物的制备方法，包括以下步骤：a）RCONH2与所需量环氧乙烷反应，得到酰胺聚氧乙烯醚；b)在酸性催化剂存在下3-氯-2-羟基丙磺酸或者3-氯-2-羟基丙磺酸的碱金属盐与所需量的环氧乙烷反应得到3-氯-2-（...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉辉，杨一青，喻德峰，翟晓东，马夏坪，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11