用于砂巖油藏驅油的表面活性劑的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于砂巖油藏驅油的表面活性劑及制備方法。
【背景技術】
[0002] 提高采收率技術，即國外通常指的強化（E0R)和改善（I0R)采收率技術，可概括 為改善水驅、化學驅、稠油熱采、氣驅、微生物采油和物理法采油等六個方面。目前，進入 礦場規(guī)?；瘧玫奶岣卟墒章始夹g集中在熱采、氣驅和化學驅三大類，其中化學驅產(chǎn)量在 5. 18 X 104m3/d以上，約占世界E0R總產(chǎn)量的14. 7 %?；瘜W驅是通過水溶液中添加化學劑，改 變注入流體的物理化學性質和流變學性質以及與儲層巖石的相互作用特征而提高采收率 的一種強化措施，在我國得以快速發(fā)展，其主要原因是我國儲層為陸相沉積非均質性較強， 陸相生油原油粘度較高，在E0R方法中更適合于化學驅。
[0003] 根據(jù)表面活性劑的化學組成及分子結構不同，可以將表面活性劑分為離子型與非 離子型兩大類。目前三次采油研究中所用表面活性劑的種類以陰離子型最多，其次是非離 子型和兩性離子型，應用最少的是陽離子型。美孚石油公司的專利US3927716、US4018281、 US4216097相繼報道了采用堿水驅油、表面活性劑或堿水驅油及使用兩性離子表面活性劑 驅油的結果，采用的兩性離子表面活性劑為不同鏈長的羧酸或磺酸鹽型甜菜堿表面活性 劑，在總礦化62000~160000mg/L，鈣鎂離子1500~18000mg/L的模擬鹽水中，對德克薩 斯南部原油的界面張力達10 1~10 4mN/m。美孚石油公司的專利US4370243報道了采用 油溶性的醇、磺酸甜菜堿及季銨鹽組成的驅油體系，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，其中季銨鹽為親油基碳鏈長為16~20的陽離子表面活性 劑，采用2wt%的十八烷基二羥乙基丙基磺酸鹽甜菜堿與1.0%的正己醇作為驅油劑，注入 1.9PV后，原油即可100%驅出，但表面活性劑的吸附損耗較大達到6mg/g，在此基礎上加 入價格相對低廉的2. 0%四乙基溴化銨作為犧牲劑以降低表面活性劑的吸附量。美國德 克薩斯大學申請的專利US8211837,報道了采用簡單廉價的線性醇在高溫下催化二聚反應 得到支鏈化的長碳醇，與環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷聚合后進行硫酸酯化反應，相對于昂貴的磺酸 鹽型表面活性劑，低成本合成了大親水基聚醚硫酸鹽表面活性劑，由于大親水基團的存在， 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，〇. 3 %的支鏈醇聚醚硫酸 鹽（C32-7P0-6E0硫酸鹽）與0. 3%的內烯烴磺酸鹽（C2。~24I0S)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 油劑在實際應用中受到了一定的限制。使用陽離子表面活性劑的亦有報道，如中國專利CN 1528853、CN 1817431、CN 1066137等相繼報道了雙酰胺型陽離子型、含氟陽離子型及含吡 啶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，限制了其在油 田現(xiàn)場的使用。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術問題之一是現(xiàn)有技術中現(xiàn)有技術中作為用于砂巖油藏驅 油劑體系組份的表面活性劑價格昂貴、耐高溫抗鹽性能不佳的問題，提供一種新的用于砂 巖油藏驅油的表面活性劑。所述表面活性劑配制的水溶液在0. 005~0. 6wt%范圍能與原 油形成10 2~10 4毫牛/米的低界面張力，且在油藏溫度條件下能較長時間保持結構穩(wěn)定， 從而使得該類表面活性劑具有很好的提高采收率應用前景。
[0005] 本發(fā)明所要解決的技術問題之二是上述技術問題之一所述的用于砂巖油藏驅油 的表面活性劑的制備方法。
[0006] 本發(fā)明所要解決的技術問題之三是上述技術問題之一所述的用于砂巖油藏驅油 的表面活性劑的另一種制備方法。
[0007] 本發(fā)明所要解決的技術問題之四是上述技術問題之一所述的用于砂巖油藏驅油 用的表面活性劑在油田驅油中的應用。
[0008] 為了解決上述技術問題之一，本發(fā)明采用的技術方案如下：用于砂巖油藏驅油的 表面活性劑，包括式（1)所示的非離子表面活性劑和式（2)所示的陰離子表面活性劑，其中 所述陰離子表面活性劑與所述非離子表面活性劑的質量比為（〇. 1~1) :1 ;更優(yōu)選（〇. 1~ 0· 6) :1〇
[0009]
[0010]
[0011] 札和R2為為相同或不相同的cs~c3。的脂肪烴基、或由c4~c 2。直鏈或支鏈的飽 和及不飽和經(jīng)基取代的芳基；ml、m2、m3和m4獨立選自0~50 ;但ml和m2不能同時為0， 以及m3和m4不能同時為0 ;nl和n2獨立選自0~100,但nl和n2不能同時為0 ;rl、r2、 r3和r4獨立選自0~50,但rl和r2不能同時為0, r3和r4不能同時為0 ;sl和s2獨立 選自0~100,但si和s2不能同時為0式為一R。^ 選自Q~C5的亞烷基或羥基取 代亞烷基，Yi選自3031或〇)(^，1和N選自氫、堿金屬或者由式NR 3(R4) (R5) (R6)所示基團， R3、R4、R5和R6為獨立選自H、（CH 2) P0H或（CH2) q CH3, p = 2~4、q = 0~5中的任一整數(shù)。
[0012] 上述技術方案中，優(yōu)選所述札或R2中至少其一為C12~C 24的烷基或由Cs~C12烷 基取代的苯基。
[0013] 上述技術方案中，優(yōu)選p = 2, q = 0~1。
[0014] 上述技術方案中，優(yōu)選ml+m2 = 2~15，m3+m4 = 2~15，nl+n2 = 5~35 ;和/ 或 rl+r2 = 2 ~15, r3+r4 = 2 ~15, sl+s2 = 5 ~35。
[0015] 本發(fā)明用于砂巖油藏驅油用的表面活性劑關鍵是有效組份是式（1)所示的非離 子表面活性劑和式（2)所示的陰離子表面活性劑，本領域技術人員知道，為了便于運輸和 貯存或現(xiàn)場使用等方面考慮，可以采用各種供應形式，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)場驅油所需濃度的溶液形式，例如以質量計關鍵有效成分含量為〇. 005~ 0. 6wt%的溶液是現(xiàn)場驅油較為適宜的形式；其中，對水沒有特殊要求，可以是去離子水，還 可以是含無機礦物質的水，而含無機礦物質的水可以是自來水、油田地層水或油田注入水。
[0016] 本發(fā)明用于砂巖油藏驅油用的表面活性劑，可以將所述非離子表面活性劑與所述 的陰離子表面活性劑按所需的比例混合而得，優(yōu)選以下述用于解決技術問題之二的技術方 案或者用于解決技術問題之三的技術方案獲得。
[0017] 為解決上述技術問題之二，本發(fā)明所采用的技術方案如下：上述技術問題之一所 述的用于砂巖油藏驅油的表面活性劑的制備方法，包括以下步驟：
[0018] a、在堿性催化劑存在下，1^^2依次與所需量環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷反應得 到 ((CH2C軌! (CHCH3CH20) nl (CH2CH20 W ^
[0019] b、將步驟a得到的產(chǎn)物與以及堿金屬氫氧化物或堿金屬醇鹽以摩爾比 (2~10) :1: (1~10)在溶劑中，于反應溫度50~120°C反應3~15小時得到含式（1)所 示的非離子表面活性劑和式（3)所式的陰離子表面活性劑的混合物；
[0020]
[0021] 其中，ZQ1S-RQ1YQ1 ;YQ1選自S03Mi或〇)0&為和&為堿金屬，Xi選自氯、溴或碘。
[0022] 上述技術方案中，步驟 b 所述的 &N ((CH2CH20) ^ (CHCH3CH20) nl (CH2CH20) ^H) ((CH2CH20)J (CHa^CHWMO^CHWUH) 堿金屬氫氧化物或堿金屬醇鹽的摩爾比 優(yōu)選為（3~5) : 1 : (1. 1~2)。
[0023] 上述技術方案中，步驟b所述的溶劑優(yōu)選自C3~Cs的酮和C 6~C9的芳烴中的至 少一種。
[0024] 上述技術方案中，所述堿性催化劑可選堿金屬氫氧化物（例如氫氧化鈉或氫氧化 鉀）、堿金屬醇鹽（例如甲醇鈉、甲醇鉀、乙醇鈉、乙醇鉀）。
[0025] 只要進行了步驟b的反應，本領域技術人員可不經(jīng)過復雜的分離，只需蒸餾去除 溶劑，即可得到含鹽和