含阴-非离子和阳-非离子表面活性剂的组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种含阴

【技术实现步骤摘要】
含阴-非离子和阳-非离子表面活性剂的组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种含阴-非离子和阳-非离子表面活性剂的组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着世界能源需求的增加，石油的合理开发利用已引起人们的极大重视，对石油的开采量及开采效率的要求也越来越高。实现油气资源的高效开采，对于提高原油产量不仅具有现实意义，更具有重要的战略意义。常规的采油方法(一次和二次法)一般仅采出原油地质储量的1/3，还有约2/3的原油未能采出，因此在能源日趋紧张的情况下，提高采油率已成为石油开采研究的重大课题。多年来的研究已提出多种强化采油技术则，可分为四大类：一是热力驱，包括蒸汽驱、火烧油层等；二是混相驱，包括CO2混相、烃混相及其他惰性气体混相驱；三是化学驱；四是微生物采油，包括生物聚合物、微生物表面活性剂驱。化学驱是强化采油中非常重要并大规模实施的技术，包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱水驱等以及聚合物、碱、表面活性剂的多种组合技术。
[0003]化学驱的效果是物理作用和化学作用的结果，物理作用是指驱替液的波及作用，而化学作用是指驱替液的微观驱油作用。化学作用的核心是降低驱替液与原油的界面张力。油水界面张力能否降至超低(10-3
mN/m)，是筛选化学驱油剂的重要指标。油水界面张力的高低，取决于界面层内的分子组成，油相的疏水性越强，与水相差异越大，界面张力越高。表面活性剂在油水界面吸附和富集，亲水基伸向水相，亲油基伸向油相，使界面能大幅降低，从而降低界面张力。油水界面张力的降低意味着表面活性剂体系能够克服原油间的内聚力，将大油滴分散成小油滴，从而提高原油流经孔喉时的通过率。
[0004]目前三次采油用表面活性剂大多采用多元复配体系，同时包含非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂，部分配方中还加入碱和醇等助剂。如专利CN101024764A提供了一种油田稠油井用的表面活性剂，该活性剂是由水、片碱、乙醇、油酸、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠组成。再如专利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％。又如专利CN1394935专利技术了一种化学驱油剂，其主要包括辛基苯磺酸钠阴离子表面活性剂，表面活性剂助剂、表面活性剂增效剂、表面活性剂增溶剂。这种驱油剂能明显地降低稠油的结构粘度，同时可降低油水界面张力，从而提高原油采收率。
[0005]然而，上述三次采油用表面活性剂仍存在较多问题，主要是表面活性剂活性差、驱油效率低；由于驱油体系含无机碱，对地层和油井带来伤害，引起腐蚀设备和管道等问题，而且由于无机碱会严重降低聚合物的粘度，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；表面活性剂的抗高温、抗高盐、抗高矿化度的能力有限。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的之一是现有技术中表面活性剂驱油高温高矿化度条件下降低油水界面张力的效率较低、可使用浓度范围较窄的问题，提供一种表面活性剂组合物，该表面活性剂组合物含有阴-非离子和阳-非离子表面活性剂，可适用于高温高矿化度油藏、使用浓度窗口较宽，可将油水界面张力降至10-4
mN/m量级，可大大提高驱油效率。
[0007]本专利技术的目的之二是提供一种与上述表面活性剂组合物相应的制备方法。
[0008]本专利技术的目的之三是提供一种与上述表面活性剂组合物相应在油气田中的应用方法。
[0009]为了上述专利技术目的之一，本专利技术采用的技术方案为：一种表面活性剂组合物，含有阴-非离子表面活性剂和阳-非离子表面活性剂；其中，所述阴-非离子表面活性剂和阳-非离子表面活性剂的质量比为(0.01～1):(0.01～1)；所述阴-非离子表面活性剂具有式(I)所示分子通式：
[0010][0011]所述阳-非离子表面活性剂具有式(II)所示分子通式：
[0012][0013]式中，R1选自C1～C
30
的烃基；R2选自C1～C4的亚烷基或含取代基的亚烷基；X选自阴离子基团，a为X价态的绝对值；Y为阳离子或阳离子基团，b为Y价态的绝对值；R3选自C1～C
30
的烃基；R4、R5、R6独立选自C1～C4的烷基或含取代基的烷基；M选自阴离子或阴离子基团，j为M价态的绝对值；PO为丙氧基，m1、m2为丙氧基团的加和数，m1＝0～20，m2＝0～10；EO为乙氧基，n1、n2为乙氧基团的加和数，n1＝0～20，n2＝1～10。
[0014]上述技术方案中，R1、R3独立选自C1～C
20
的烷基，进一步独立优选自C8、C9、C
10
、C
11
、C
12
、C
13
、C
14
、C
15
、C
16
、C
17
、C
18
的烷基。
[0015]上述技术方案中，所述的R4、R5、R6独立优选自C1、C2、C3的烷基或羟基取代烷基，R2优选为C1、C2、C3的亚烷基或羟基取代亚烷基。
[0016]上述技术方案中，所述M优选为卤素离子，进一步优选为-Cl
—
、-Br
—
、-I
—
中的至少一种。
[0017]上述技术方案中，进一步优选所述的m1＝0～10，n1＝2～10；m2＝0～5，n2＝5～8；更优选m1、m2都不为0。
[0018]上述技术方案中，所述-X
a-优选为磺酸根或羧酸根中的任意种；所述Y
b+
优选为铵离子或碱金属离子中的至少一种。
[0019]上述技术方案中，所述表面活性剂组合物，还优选包括水；所述水、烷基酚聚醚酸盐表面活性剂、烷基聚醚季铵盐表面活性剂的质量比优选为(98.0～99.98):(0.01～1):(0.01～1)。
[0020]上述技术方案中，所述阴-非离子表面活性剂与阳-非离子表面活性剂的质量配比优选为(10～1):1，进一步优选为(5～1):1。
[0021]上述技术方案中，所述的水总矿化度优选为100000～300000mg/L，Ca
2+
+Mg
2+
优选为0～7000mg/L。
[0022]上述技术方案中，所述M
—
优选为Cl
—
。
[0023]为了上述目的之二，本专利技术采用的技术方案为：一种上述专利技术目的之一所述技术方案中任一所述的表面活性剂组合物的制备方法，包括以下步骤：
[0024]将所需量的阴-非离子表面活性剂、阳-非离子表面活性剂和任选的水，混合均匀，得到所述的表面活性剂组合物。
[0025]上述技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面活性剂组合物，含有阴-非离子表面活性剂和阳-非离子表面活性剂；其中，所述阴-非离子表面活性剂和阳-非离子表面活性剂的质量比为(0.01～1):(0.01～1)；其特征在于，所述阴-非离子表面活性剂具有式(I)所示分子通式：所述阳-非离子表面活性剂具有式(II)所示分子通式：式中，R1选自C1～C
30
的烃基；R2选自C1～C4的亚烷基或含取代基的亚烷基；X选自阴离子基团，a为X价态的绝对值；Y为阳离子或阳离子基团，b为Y价态的绝对值；R3选自C1～C
30
的烃基；R4、R5、R6独立选自C1～C4的烷基或含取代基的烷基；M选自阴离子或阴离子基团，j为M价态的绝对值；PO为丙氧基，m1、m2为丙氧基团的加和数，m1＝0～20，m2＝0～10；EO为乙氧基，n1、n2为乙氧基团的加和数，n1＝0～20，n2＝1～10。2.根据权利要求1所述的表面活性剂组合物，其特征在于所述的R1、R3独立选自C1～C
20
的烷基，进一步独立优选自C8、C9、C
10
、C
11
、C
12
、C
13
、C
14
、C
15
、C
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴欣悦，张卫东，沙鸥，李应成，沈少春，张立，
申请(专利权)人：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：