一种耐盐的以氨基磺酸型两性表面活性剂为主的复配体系及其在三次采油中的应用，属于界面和胶体化学技术领域。复配体系是由质量百分比占５０－８０ｗｔ％的氨基磺酸型两性表面活性剂和占２０－５０％的阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、有机溶剂及水组成。该复配体系具有良好的耐盐性能，能在２５－８０℃的温度下，在总矿化度小于１５００００ｍｇ／Ｌ、钙镁等高价离子总浓度低于１００００ｍｇ／Ｌ的油田地层盐水中稳定存在。该复配体系在０．００５－０．５ｗｔ％的浓度下，不加碱和盐就可以将原油－地层水的界面张力降低到１０－２－１０－５ｍＮ／ｍ，具有良好的表面活性。该复配体系可以单独使用于或与聚合物混合使用于具有高、中、低、特低渗透率的油藏中进行驱油。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于界面与胶体化学
，特别是涉及一种两性表面活性剂复配体系 及其在三次采油中的应用。该两性表面活性剂是一种具有良好生物降解性能的氨基磺酸型 两性表面活性剂。该两性表面活性剂复配体系可以在高矿化度、高钙镁离子浓度和高温的 油藏中用于三次采油。
技术介绍
目前，在石油开采过程中，使用化学驱来提高石油采收率的技术，无论在实践上还 是在理论上都得到了较大的发展。化学复合驱是指由碱、表面活性剂和聚合物组分中的二 者(二元)或三者(三元)组成的驱油技术。三元复合驱(由碱、表面活性剂和聚合物组 成)是20世纪80年代才发展起来的一种比较成功的驱油技术。在使用过程中发现，由碱、 表面活性剂和聚合物组成的配方体系，一方面，聚合物(如聚丙烯酰胺)在碱(如NaOH)的 存在下，50°C时(一般地层温度都大于此温度)聚丙烯酰胺等聚合物即发生降解，降解后 生成小分子或单分子丙烯酰胺，不仅失去了聚合物的驱油效果，而且它们是有毒物质，大量 使用对地层和地层水造成了污染；另一方面，虽然碱的加入可以和地层物质发生反应生成 表面活性物质，降低表面活性剂的加量和提高驱油效果，但更严重的是碱的加入对地下和 地层带来严重的伤害，改变地层结构，较高的碱浓度也会导致地层和联合站处理系统结垢， 卡泵现象时有发生，同时对设备和管道产生严重的腐蚀等极不利的影响。因此，不加碱的 二元复合驱(表面活性剂和聚合物组成，简称为SP驱)已经引起了人们的关注，已公开的 专利 CN1814691A、US7556098B2、CN1566257A、CN1498939A、CN101070468A 和 CN101628884A 等都有所介绍。SP驱中加入表面活性剂主要以降低原油和盐水界面张力到超低值(低于 10_2mN/m)，减少残余油滴在地层孔道中移动变形的阻力，从而最大限度地提高原油采收率。 常用的表面活性剂(如石油磺酸盐、木质素磺酸盐、烃基(苯)磺酸盐等)虽然价格低廉， 但是降低原油和盐水界面张力的效果不理想，此外，更为重要的是与地层温度和地层水的 配伍性差，即耐温、抗盐、抗高价离子的能力差。目前，地下油藏环境极为复杂，很多油藏地 层温度高(高达85°C)，地层水具有高矿化度、高钙镁含量的特点(如，中原油田地层水矿 化度8000-150000mg/L，其中Ca2+、Mg2+等高价离子总含量5000_6000mg/L，属CaCl2型；长庆 油田地层水矿化度2000-140000mg/L，其中Ca2+、Mg2+等高价离子总含量2000_7000mg/L，属 CaCl2型；等)。因此，需要开发耐温，与具有高矿化度、高钙镁离子等高价离子浓度的地层 水配伍，同时具有降低原油-盐水界面张力到超低水平的表面活性剂复配体系以满足三 次采油的要求。上述6个专利都介绍了两性表面活性剂(甜菜碱型和氨基酸型)及其用于 三次采油，但都未涉及两性表面活性剂与高矿化度、高钙镁离子等高价离子地层水配伍性 的问题，也未涉及完整的以氨基磺酸型两性表面活性剂为主的复配体系。此外，上述有的专 利配方中甚至以加入盐作为助剂来达到降低原油-盐水界面张力的目的，这势必降低了表 面活性剂复配体系与盐水的配伍能力。鉴于上述问题，提出本专利技术的内容。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐盐的以氨基磺酸型两性表面活性剂为主的复配体 系及其作为三次采油中的驱油剂。该复配体系无需加碱和加盐既可将原油(粘度低于 IOcPa 盐水的界面张力降低到超低的水平(低于10_2mN/m)，同时与具有高矿化度(小 于150000mg/L)、钙镁等高价离子总浓度低于10000mg/L的地层水配伍，可以单独或与聚合 物一起用于高、中、低渗透率的油藏以提高原油采收率。本专利技术所述的氨基磺酸型两性表面活性剂具有以下的化学结构通式(I)权利要求1. 一种耐盐的以氨基磺酸型两性表面活性剂为主的复配体系，按质量百分比主要由以 下组分组成(1)氨基磺酸型两性表面活性剂50-80% ；2.根据权利要求1所述的复配体系，其特征在于所述的氨基磺酸型两性表面活性剂具 有以下的化学结构通式(I)f3Rj-EN-^Q^N-R^- SO3M其中=R1是具有1- 个碳原子的直链或支链的烷基或烯基；是烷基或芳基部分至少有 6个碳原子的烷基-环烷基基团(例如烷基环己烷基)或芳烷基或烷芳基；R2 是氢原子，或 _CH20H、-CH2CH2OH, -CH2CH2CH2OH 等基团中的一种，或 R1，或-Ii6-SO3M 基团；R3, R4是氢原子，或-OH、-CH3> -CH2CH3、-CH2CH2CH3等基团中的一种，R3和R4可以相同， 也可以不同；R5 是氢原子，或 _CH20H、-CH2CH2OH, -CH2CH2CH2OH 等基团中的一种，或-Ii6-SO3M 基团； R6 是-CH2CH2-、-CH2CH (OH) CH2-等基团中的一种； χ是整数2，3，4中的一个； y是整数1，2，3，4中的一个； M是氢原子，或碱金属，或碱土金属。3.根据权利要求1所述的复配体系，其特征在于所述的化学通式(I)的氨基磺酸型两 性表面活性剂可以是化学结构式不同的氨基磺酸型两性表面活性剂中的一种或一种以上 的混合物。优选基团R1的碳数在8-18之间的烷基或烷基-环烷基或芳烷基或烷芳基的氨 基磺酸型两性表面活性剂，例如，3--2-羟基丙磺酸钠， 3--2-羟基丙磺酸钠等。4.根据权利要求1所述的复配体系，其特征在于所述的阴离子表面活性剂可以是石油 磺酸盐、木质素磺酸盐、烃基硫酸盐、烃基磺酸盐、烃基苯磺酸盐、重烃基苯磺酸盐、α -烯烃 磺酸盐、脂肪酸盐等中的一种或一种以上的混合物。优选石油磺酸盐、烃基苯磺酸盐、重烃 基苯磺酸盐等，例如，十二烷基苯磺酸钠等。5.根据权利要求1所述的复配体系，其特征在于所述的非离子表面活性剂可以是烷基 酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯、山梨醇脂肪酸酯等中的一种 或一种以上的混合物。优选烷基酚聚氧乙烯醚，例如，0Ρ-10、ΝΡ-10等。6.根据权利要求1所述的复配体系，其特征在于所述的有机溶剂可以是乙醇、丙醇、异 丙醇、丁醇、乙二醇、丙三醇等低分子醇中的一种或一种以上的混合物。优选乙醇、异丙醇寸。(2)阴离子表面活性剂(3)非离子表面活性剂(4)有机溶剂(5)水7.根据权利要求1所述的复配体系，其特征在于所述的复配体系制备方法由以下两个 步骤组成(1)在常温常压下，将阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和有机溶剂等助剂在容器 中充分搅拌1-4小时；(2)将氨基磺酸型两性表面活性剂和水加入步骤(1)的容器中，与助剂充分搅拌0.5-3 小时，即为成品。8.根据权利要求1所述的复配体系，其特征在于所述的复配体系可以在25-80°C下，总 矿化度小于150000mg/L、钙镁离子等高价离子总浓度低于10000mg/L的油田地层盐水中稳定存在。9.根据权利要求1所述的复配体系，其特征在于所述的复配体系在不外加碱和盐 的情况下，与一定矿化度的盐水配成质量浓度为0. 005-0. 5wt%的溶液，可以将粘度低于 IOcPa · s的原油与盐水的界面张力降低到10-2-10_5mN/m。10.根据权利要求1所述的复配体系，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耐盐的以氨基磺酸型两性表面活性剂为主的复配体系，按质量百分比主要由以下组分组成：（１）氨基磺酸型两性表面活性剂 ５０－８０％；（２）阴离子表面活性剂 １０－３０％；（３）非离子表面活性剂 ５－１５％；（４）有机溶剂 ２－８％；（５）水５－２０％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：任朝华，
申请(专利权)人：任朝华，罗跃，
类型：发明
国别省市：42[中国|湖北]
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