陰非混合型驅(qū)油表面活性劑及其制備方法和用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及陰非混合型驅(qū)油表面活性劑及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 提高采收率技術(shù)，即國外通常指的強(qiáng)化巧OR)和改善（I0R)采收率技術(shù)，可概括 為改善水驅(qū)、化學(xué)驅(qū)、稠油熱采、氣驅(qū)、微生物采油和物理法采油等六個(gè)方面。目前，進(jìn)入 礦場規(guī)模化應(yīng)用的提高采收率技術(shù)集中在熱采、氣驅(qū)和化學(xué)驅(qū)Η大類，其中化學(xué)驅(qū)產(chǎn)量在 5. 18X104mVdW上，約占世界E0R總產(chǎn)量的14. 7 %?；瘜W(xué)驅(qū)是通過水溶液中添加化學(xué)劑，改 變注入流體的物理化學(xué)性質(zhì)和流變學(xué)性質(zhì)W及與儲(chǔ)層巖石的相互作用特征而提高采收率 的一種強(qiáng)化措施，在我國得W快速發(fā)展，其主要原因是我國儲(chǔ)層為陸相沉積非均質(zhì)性較強(qiáng)， 陸相生油原油粘度較高，在E0R方法中更適合于化學(xué)驅(qū)。
[0003] 根據(jù)表面活性劑的化學(xué)組成及分子結(jié)構(gòu)不同，可W將表面活性劑分為離子型與非 離子型兩大類。目前Η次采油研究中所用表面活性劑的種類W陰離子型最多，其次是非離 子型和兩性離子型，應(yīng)用最少的是陽離子型。美孚石油公司的專利US3927716、US4018281、 US4216097相繼報(bào)道了采用堿水驅(qū)油、表面活性劑或堿水驅(qū)油及使用兩性離子表面活性劑 驅(qū)油的結(jié)果，采用的兩性離子表面活性劑為不同鏈長的駿酸或礙酸鹽型甜菜堿表面活性 劑，在總礦化62000~160000mg/l，巧鎮(zhèn)離子1500~18000mg/L的模擬鹽水中，對德克薩 斯南部原油的界面張力達(dá)10 1~10 4mN/m。美孚石油公司的專利US4370243報(bào)道了采用 油溶性的醇、礙酸甜菜堿及季倭鹽組成的驅(qū)油體系，該體系既可起到表面活性劑的作用， 也可起到流度控制劑的作用，其中季倭鹽為親油基碳鏈長為16~20的陽離子表面活性 劑，采用2wt%的十八烷基二居己基丙基礙酸鹽甜菜堿與1.0%的正己醇作為驅(qū)油劑，注入 1. 9PV后，原油即可100%驅(qū)出，但表面活性劑的吸附損耗較大達(dá)到6mg/g，在此基礎(chǔ)上加 入價(jià)格相對低廉的2. 0%四己基漠化倭作為犧牲劑W降低表面活性劑的吸附量。美國德 克薩斯大學(xué)申請的專利US8211837,報(bào)道了采用簡單廉價(jià)的線性醇在高溫下催化二聚反應(yīng) 得到支鏈化的長碳醇，與環(huán)氧丙焼、環(huán)氧己焼聚合后進(jìn)行硫酸醋化反應(yīng)，相對于昂貴的礙酸 鹽型表面活性劑，低成本合成了大親水基聚離硫酸鹽表面活性劑，由于大親水基團(tuán)的存在， 從而使得該硫酸鹽表面活性劑在堿性條件下高溫穩(wěn)定性能優(yōu)良，0. 3 %的支鏈醇聚離硫酸 鹽（C32-7P0-6E0硫酸鹽）與0. 3%的內(nèi)帰姪礙酸鹽也。~2410巧鹽水溶液在85°C與相同量 的原油混合，其增溶參數(shù)為14。國外研究使用的表面活性劑由于使用量大、成本高，作為驅(qū) 油劑在實(shí)際應(yīng)用中受到了一定的限制。使用陽離子表面活性劑的亦有報(bào)道，如中國專利CN 1528853、CN1817431、CN1066137等相繼報(bào)道了雙醜胺型陽離子型、含氣陽離子型及含化 巧基陽離子雙子表面活性劑，但由于陽離子具有吸附損耗大、成本高等缺點(diǎn)，限制了其在油 田現(xiàn)場的使用。
[0004] 上述研究結(jié)果表明，成本是影響驅(qū)油表面活性劑應(yīng)用的一個(gè)重要因素，采用較低 摩爾量駿化或礙化劑與聚離反應(yīng)，得到非離子表面活性劑與單親水頭基和雙親水頭基陰離 子表面活性劑形成的陰非混合表面活性劑，通過提高聚離的聚合度提高了非離子表面活性 劑的高溫穩(wěn)定性，產(chǎn)品無需經(jīng)過復(fù)雜的分離即可使用，不但節(jié)約了制備成本，同時(shí)發(fā)揮了多 組分表面活性劑的協(xié)同作用，從而賦予了該混合表面活性劑具有優(yōu)良的耐溫抗鹽性能，具 有良好的驅(qū)油應(yīng)用前景。本發(fā)明所述的正是送種在油藏條件下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的陰非混合型驅(qū)油 表面活性劑及制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是現(xiàn)有技術(shù)中作為驅(qū)油劑體系主要組成的表面 活性劑存在制備成本高、耐溫抗鹽性能差的問題，提供一種新的陰非混合型驅(qū)油表面活性 劑。陰非混合型驅(qū)油表面活性劑的水溶液在0.005~0.6%范圍能與原油形成10 2~10 4 毫牛/米的低界面張力。
[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是提供解決上述技術(shù)問題之一所述的陰非混合 型驅(qū)油表面活性劑的制備方法。
[0007] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之Η是提供解決上述技術(shù)問題之一所述的陰非混合 型驅(qū)油表面活性劑的另一種制備方法。
[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之四是提供解決上述技術(shù)問題之一所述的陰非混合 型驅(qū)油表面活性劑在油田驅(qū)油中的應(yīng)用。
[0009] 為了解決上述技術(shù)問題之一，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下；陰非混合型驅(qū)油表面 活性劑，包括式（1)所示的非離子表面活性劑和式（2)、（3)所示的陰離子表面活性劑，其中 所述表面活性劑（1) ; (2) ; (3)的質(zhì)量比為化01~5) ;1 ; (0. 1~5);更優(yōu)選化03~3): 1 ;(1 ~3)。
[0010]
[0011]Ri和R2和R3均獨(dú)立選自C4~C4。的脂肪姪基或由C4~Cw直鏈或支鏈的飽和及 不飽和姪基取代的芳基；ml、m2、m3和m4獨(dú)立選自0~50,但ml和m2、m3和m4不能同時(shí) 為ο;nl和n2獨(dú)立選自ο~100,但nl和n2不能同時(shí)為ο;;rl、r2、r3和r4獨(dú)立選自ο~ 50,但rl和r2、r3和r4不能同時(shí)為Ο;sl和s2獨(dú)立選自Ο~100,但si和s2不能同時(shí)為 0 ;pl、p2、p3和p4獨(dú)立選自0~50,但pi和p2、p3和p4不能同時(shí)為0 ;ql和q2獨(dú)立選自 0~100,但ql和q2不能同時(shí)為0;Zi和Z2和Z3分別為一RoiYi、一R02Y2、一 斯1和R02 和Rw選自Cl~Cs的亞烷基或居基取代亞烷基，Yi和Y2和Y3選自SO3M或COOW，Μ和W獨(dú) 立選自氨、堿金屬或者由式服4化）αο化）所示基團(tuán)，R4、Rs、Re、咕為獨(dú)立選自Η、（CH2)p〇H 或畑2)。邸3,p=2~4中的任一整數(shù)、q=0~5中的任一整數(shù)。
[0012] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選所述Rl或R2或R3中至少其一為Ce~C2。的烷基或由Cs~ Cie烷基取代的苯基。
[0013] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選P= 2,q= 0~1。
[0014] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選ml+m2 = 2~10，m3+m4 = 2~20，nl+n2 = 5~40 ;和/ 或rl+r2 = 2 ~10,r3+r4 = 2 ~20，sl+s2 = 5 ~40 和 / 或pl+p2 = 2 ~10,p3+p4 = 2 ~20,ql+q2 = 5 ~40。
[0015] 本發(fā)明陰非混合型驅(qū)油表面活性劑的關(guān)鍵是有效組份是式（1)所示的非離子表 面活性劑和式（2)所述的單親水頭基陰離子表面活性劑和式（3)所述的雙親水頭基陰離子 表面活性劑，本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，為了便于運(yùn)輸和膽存或現(xiàn)場使用等方面考慮，可W采用 各種供應(yīng)形式，例如不含水的固態(tài)形式，或者含水的固態(tài)形式，或者含水的膏狀形式，或者 水溶液形式；水溶液形式包括用水配成濃縮液的形式，直接配成現(xiàn)場驅(qū)油所需濃度的溶液 形式，例如W質(zhì)量計(jì)關(guān)鍵有效成分含量為0. 005~0.6wt%的溶液是現(xiàn)場驅(qū)油較為適宜的 形式；其中，對水沒有特殊要求，可W是去離子水，還可W是含無機(jī)礦物質(zhì)的水，而含無機(jī)礦 物質(zhì)的水可W是自來水、油田地層水或油田注入水。
[0016] 本發(fā)明陰非混合型驅(qū)油表面活性劑，可W將所述非離子表面活性劑與所述的單親 水頭基陰離子表面活性劑和所述的單親水頭基陰離子表面活性劑按所需的比例混合而得， 優(yōu)選W下述用于解決技術(shù)問題之二的技術(shù)方案或者用于解決技術(shù)問題之Η的技術(shù)方案獲 得。
[0017] 為解決上述技術(shù)問題之二，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下；上述技術(shù)問題之一所 述的陰非混合型驅(qū)油表面活性劑的制備方法，包括W下步驟：
[0018] a、在堿性催化劑存在下，RiNHz依次與所需量環(huán)氧己焼、環(huán)氧丙焼、環(huán)氧己焼反應(yīng)得 至IJRlN((CH2CH2〇)mi(CHCH3CH2〇)ni(CH2CH2〇)m3H) ((CH2CH2〇)m2) (CHCH3CH2〇)n2(CH2CH2〇)m4H);
[0019] b、將步驟a得到的產(chǎn)物與ΧΛΛιw及堿金屬氨氧化物或堿金屬醇鹽w摩爾比 1: (1~2) : (1~4)在溶劑中，于反應(yīng)溫度50~120°C反應(yīng)3~15小時(shí)得到含式（1)所示 的非離子表面活性劑和（4)所述的單親水頭基陰離子表面活性劑和式（5)所述的雙親水頭 基陰離子表面活性劑混合物；
[0020]
[0021]其中，Zm為一RozYm ;Ym選自SO3M1或C00Wi，Mi和Wi為堿金屬，Xi選自氯