一種甜菜鹼表面活性劑複合驅體系及其應用的製作方法
2023-05-13 18:38:16
一種甜菜鹼表面活性劑複合驅體系及其應用的製作方法
【專利摘要】一種甜菜鹼表面活性劑複合驅體系及其應用，以重量百分比計，所述複合驅體系包括以下組成的成分：甜菜鹼表面活性劑0.03—0.5％、非離子表面活性劑0.01—0.3％、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物0.0—0.3％、聚合物0.0—0.5％、鹼0.0—1.5％和餘量的水，其中聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物、聚合物和鹼不同時為0。本發明的表面活性劑複合驅體系，由於使用了相對廉價的甜菜鹼表面活性劑，並綜合了多種提高採收率的機理，達到了提高採收率效果與成本的很好協調，可以大幅度提高原油採收率，在低滲透油藏和高溫高鹽油藏也具有強化開採的經濟效果。
【專利說明】一種甜菜鹼表面活性劑複合驅體系及其應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種甜菜鹼表面活性劑複合驅體系及其應用，屬於石油開採技術領 域。
【背景技術】
[0002] 美國專利US4008165報導了磺基甜菜鹼兩性表面活性劑在三次採油中的應用，該 美國專利公開的表面活性劑在二價金屬陽離子含量大的高鹽水基介質中，對於降低油水界 面張力十分有效。專利200410070467. X報導了以烷基酚為原料合成的具有芳基烷基疏水 基結構的甜菜鹼表面活性劑，具有非常優秀的降低界面張力性能，但合成工藝非常複雜。專 利201210056931. 4報導了一種利用油酸為原料合成的另一種具有芳基烷基疏水基結構的 甜菜鹼表面活性劑，同樣具有很好的降低界面張力的性能，但合成路徑過長。
[0003] 專利 201210159240. 7、201210158059. 4、201210159415. 4 和 201210159239. 4 報導 了不同甜菜鹼表面活性劑在提高採收率中的應用。以上專利忽略了甜菜鹼型表面活性劑在 提高原油採收率中應用的兩個重要特性：
[0004] 1. Huibers (Huibers P D T. Langumir, 1999, 15:7546)用 4 種廣泛使用的量子化 學半經驗方法（MIND0/3、AMI、PM3、MNDO/d)對表面活性劑分子的電荷分布進行計算，比較 和分析了計算結果，並對表面活性劑若干性質進行了定量相關研究。研究結果表明，羧基甜 菜鹼表面活性劑親水基的電荷強度約是硫酸鹽型表面活性劑的五分之一，是磺酸鹽型表面 活性劑的三分之一，可以看出，甜菜鹼表面活性劑的親水基電荷是其中最小的，這也同時說 明，相同的疏水基，具有甜菜鹼型親水基的活性劑溶解性最差，而用於提高原油採收率的表 面活性劑，界面張力要都達到超低的話，疏水基相對來說比較大。因此，尤其是在無鹼條件 下，甜菜鹼表面活性劑的溶解性與界面張力達到超低是矛盾的。
[0005] 2.乳化是決定提高原油採收率效果的關鍵因素之一，在界面張力達到超低時，一 般情況下都能形成乳狀液，而影響乳狀液的穩定性又是由活性劑分子親水基頭的電荷斥力 和空間位阻所決定。甜菜鹼活性劑的親水基頭電荷斥力很小，乳化的穩定性也較差。
[0006] 因此，解決甜菜鹼表面活性劑的溶解性與乳化性能是充分發揮甜菜鹼表面活性劑 兩性離子特性的關鍵。
【發明內容】
[0007] 為了提高原油的採收率，本發明提供一種甜菜鹼表面活性劑複合驅體系，使用化 學結構簡單的烷基甜菜鹼與特殊的非離子表面活性劑復配，增加甜菜鹼活性劑的溶解性能 與乳化性能，聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物起到穩定乳狀液與增粘的作用，並 與聚合物和鹼相結合，綜合多種提高採收率機理，可大幅度提高原油採收率，並可適用於高 溫高鹽的油藏進行進一步採油，大大提高了油藏的最終採收率，比現有的甜菜鹼表面活性 劑驅油體系取得更好的效果。
[0008] 本發明的技術方案如下：
[0009] -種甜菜鹼表面活性劑複合驅體系，以重量百分比計，所述複合驅體系包括以下 組成的成分：
[0010] 甜菜鹼表面活性劑 0.03-0.5% 非尚子表面活性劑 0.0.1-0.3% 聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物 0.0-0.3% 聚合物 0.0-0.5% 鹼 0.0-1.5% 餘量為水；
[0011] 其中聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物、聚合物和鹼不同時為〇 ;
[0012] 所述甜菜鹼表面活性劑包括具有通式I和II結構的化合物：
【權利要求】
1. 一種甜菜鹼表面活性劑複合驅體系，其特徵在於：以重量百分比計，所述複合驅體 系包括以下組成的成分： 甜菜鹼表面活性劑 0.03-0.5% 非離子表面活性劑 0.01 - 0.3% 聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物 0.0-0.3% 聚合物 0.0-0.5% 鹼 0.0-1.5% 餘量為水； 其中聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物、聚合物和鹼不同時為0 ; 所述甜菜鹼表面活性劑包括具有通式I和II結構的化合物：
其中：Rl選自C14-C28的烷基；R2選自C8-C16的烷基； X選自乙磺酸根、丙磺酸根、羥丙磺酸根、乙酸根或丙酸根； 所述非離子表面活性劑具有通式III或IV的結構：
其中：R3選自烷基、烯基、芳基烷基和烷基苯基中的一種；R4選自烷基、烯基和芳基烷 基中的一種；p選自〇、1、2……50的正整數，q選自1、2、3……50的正整數。
2. 根據權利要求1所述的甜菜鹼表面活性劑複合驅體系，其特徵在於：所述甜菜鹼表 面活性劑中通式I和II結構的化合物的質量比為95:5?10:90。
3. 根據權利要求1所述的甜菜鹼表面活性劑複合驅體系，其特徵在於：所述聚氧乙 烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物的數均分子量為500-5, 000, 000。
4. 根據權利要求1所述的甜菜鹼表面活性劑複合驅體系，其特徵在於：所述聚氧乙 烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物中EO基團與PO基團數目比為0.5?9:1。
5. 根據權利要求1所述的甜菜鹼表面活性劑複合驅體系，其特徵在於：所述聚合物選 自水溶性聚丙烯醯胺聚合物、星形耐溫抗鹽聚合物和締合型聚合物中的一種或幾種。
6. 根據權利要求1所述的甜菜鹼表面活性劑複合驅體系，其特徵在於：所述鹼選自氫 氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉或有機鹼中的一種或幾種。
7. 根據權利要求1所述的甜菜鹼表面活性劑複合驅體系，其特徵在於：以重量百分比 計，還包括0. 01 %-0. 2%的短碳鏈醇和/或短碳鏈醇聚氧乙烯醚。
8. 根據權利要求7所述的甜菜鹼表面活性劑複合驅體系，其特徵在於：所述短碳鏈醇 和/或短碳鏈醇聚氧乙烯醚選自正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、異戊醇、丙二醇、丙三醇、 乙二醇、正丁醇聚氧乙烯醚和正己醇聚氧乙烯醚中的一種或幾種。
9. 權利要求1?8任意一項所述的甜菜鹼表面活性劑複合驅體系在提高原油採收率中 的應用。
10. 根據權利要求9所述的應用，其特徵在於將所述複合驅體系直接用於油藏或用於 聚合物驅後的油藏。
【文檔編號】C09K8/584GK104263345SQ201410468346
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月12日 優先權日:2014年9月12日
【發明者】劉春德 申請人:大連東方創新科技有限公司