一種含雙長(zhǎng)鏈烷基磺基甜菜堿的復(fù)配驅(qū)油劑及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】一種含雙長(zhǎng)鏈烷基磺基甜菜堿的復(fù)配驅(qū)油劑及其應(yīng)用，屬于石油開采中的驅(qū)油【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明復(fù)配驅(qū)油劑中的雙長(zhǎng)鏈烷基磺基甜菜堿由雙長(zhǎng)鏈烷基甲基叔胺與3-氯-2-羥丙基磺酸鈉或1，3-丙磺內(nèi)酯反應(yīng)制得，是一種兩性表面活性劑，每個(gè)長(zhǎng)鏈烷基的碳原子數(shù)為8～18。該表面活性劑具有良好的油溶性，但難溶于水，單獨(dú)使用不能使大慶原油/地層水界面張力降至10-3mN/m數(shù)量級(jí)。通過將其與特定的親水性表面活性劑即增溶劑復(fù)配，其中雙長(zhǎng)鏈烷基磺基甜菜堿的摩爾分?jǐn)?shù)為0.1～0.7，水相中加入聚丙烯酰胺1000mg/L，不加任何堿或無機(jī)電解質(zhì)，45℃下能在總表面活性劑濃度0.25mM～12.5mM(質(zhì)量分?jǐn)?shù)約0.015％～0.75％)范圍內(nèi)使大慶原油/地層水界面張力降至10-3mN/m數(shù)量級(jí)。
【專利說明】一種含雙長(zhǎng)鏈烷基磺基甜菜堿的復(fù)配驅(qū)油劑及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種雙長(zhǎng)鏈烷基磺基甜菜堿表面活性劑在三次采油中的應(yīng)用，屬于石油開采中的驅(qū)油【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來我國(guó)的原油消費(fèi)量急劇增加，2013年原油對(duì)外依存度接近60%。但另一方面，我國(guó)各大油田仍擁有巨大的原油儲(chǔ)量，只是用常規(guī)方法難以采出。
[0003]常規(guī)采油方法即所謂的一采(自噴)和二采(注水驅(qū))，兩者合計(jì)僅能采出不超過40%的地下儲(chǔ)量。剩下的殘余油以油滴的形式被圈捕在多孔巖石的孔隙中，由于毛細(xì)作用，在常規(guī)注水壓力下難以流出。盡管在水中加入聚合物可以在一定程度上提高采收率，但這一措施僅僅是增加注入水的波及體積(掃油效率)，不能降低殘余油飽和度。理論上如果注入表面活性劑水溶液，使原油/水界面張力降至10_3mN/m數(shù)量級(jí)，則在常規(guī)注水壓力下就能使被圈捕的油滴克服毛細(xì)作用從多孔介質(zhì)中流出。這就是所謂的超低界面張力驅(qū)油，一種重要的化學(xué)驅(qū)三次采油技術(shù)。
[0004]上世紀(jì)80年代以來，國(guó)內(nèi)外廣泛開展了堿-表面活性劑-聚合物(ASP)三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)的研究。通過堿和表面活性劑的協(xié)同作用，原油/地層水界面張力能夠降到IO-3HiN/m數(shù)量級(jí)，因此能在水驅(qū)后進(jìn)一步提高采收率15%~20%。然而近年來的礦場(chǎng)試驗(yàn)表明，ASP驅(qū)易于導(dǎo)致 注入設(shè)備和油井結(jié)垢，并可能導(dǎo)致地層毛細(xì)通道堵塞甚至使油井報(bào)廢。這可能是所用的強(qiáng)堿如NaOH與巖石或地層水中的礦物質(zhì)反應(yīng)生成了不溶性物質(zhì)所致。為了克服堿的副作用，人們?cè)噲D使用弱堿代替強(qiáng)堿，或者不使用堿，即以表面活性劑-聚合物二元復(fù)合驅(qū)取代ASP三元復(fù)合驅(qū)。然而在無堿條件下，ASP驅(qū)所用的表面活性劑如石油磺酸鹽，重烷基苯磺酸鹽、天然羧酸鹽、石油羧酸鹽以及木質(zhì)素磺酸鹽等通常不能將原油/水界面張力降至超低，為此需要研發(fā)新的表面活性劑。
[0005]雖然CN103113869A公開了一種雙長(zhǎng)鏈烷基羥丙基磺基甜菜堿與水混合配制成的驅(qū)油劑，能夠降低大港油田/地層水的界面張力，但是僅用上述表面活性劑與水配制得到的驅(qū)油劑卻不能有效地降低大慶油田/地層水界面張力，本發(fā)明的復(fù)配驅(qū)油劑則很好地解決了這個(gè)技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于:提出一種基于可再生原料、分子中具有雙長(zhǎng)鏈烷基結(jié)構(gòu)的油溶性表面活性劑作為關(guān)鍵表面活性劑，通過與特定的親水性表面活性劑復(fù)配應(yīng)用于大慶油田三次采油。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種含雙長(zhǎng)鏈烷基磺基甜菜堿的復(fù)配驅(qū)油劑及其在提高石油采收率中的應(yīng)用，其特征是，所述的雙長(zhǎng)鏈烷基磺基甜菜堿具有下列結(jié)構(gòu):
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種含雙長(zhǎng)鏈烷基磺基甜菜堿的復(fù)配驅(qū)油劑，其特征是，該雙長(zhǎng)鏈烷基磺基甜菜堿具有下列分子結(jié)構(gòu):
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)配驅(qū)油劑，所述的雙長(zhǎng)鏈烷基磺基甜菜堿表面活性劑和水溶性表面活性劑以單組分使用或者以具有不同烷基鏈長(zhǎng)的同系混合物使用。
3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)配驅(qū)油劑，所述的雙長(zhǎng)鏈烷基磺基甜菜堿表面活性劑在總表面活性劑中的摩爾分?jǐn)?shù)為0.1~0.7。
4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)配驅(qū)油劑，其特征在于，包含的雙長(zhǎng)鏈烷基甲基丙基磺基甜菜堿的制備方法為:以雙十二烷基甲基叔胺為原料，與1，3_丙磺內(nèi)酯反應(yīng)得到；叔胺/1，3-丙磺內(nèi)酯摩爾比1: 1.2，反應(yīng)介質(zhì)為1，2-二氯乙烷，反應(yīng)溫度為80°C，反應(yīng)時(shí)間為12小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束后用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)混合物PH至弱堿性，冷卻后抽濾收集產(chǎn)品，再溶于丙酮中重結(jié)晶，于40°C下真空干燥得到；反應(yīng)方程式如下:
5.如權(quán)利要求1-4所述的復(fù)配驅(qū)油劑的應(yīng)用:用于無堿驅(qū)油提高石油采收率，即用于表面活性劑-聚合物二元復(fù)合驅(qū)。
6.如權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，將本發(fā)明復(fù)配驅(qū)油劑溶于大慶油田地層水，表面活性劑總濃度為0.25mM~12.5mM，水相中加入聚丙烯酰胺1000mg/L，不加任何堿或無機(jī)電解質(zhì)，45°C下能使大慶原油/地 層水界面張力降至10_3mN/m數(shù)量級(jí)。
【文檔編號(hào)】C09K8/584GK103965855SQ201410214262
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】崔正剛, 稅向強(qiáng), 李煒, 宋冰蕾 申請(qǐng)人:江南大學(xué)