一種甜菜堿表面活性劑復(fù)合驅(qū)組合物及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】一種甜菜堿表面活性劑復(fù)合驅(qū)組合物及其應(yīng)用，以重量百分比計(jì)，所述復(fù)合驅(qū)組合物包括以下組成的成分：甜菜堿表面活性劑0.03—0.5％、非離子表面活性劑0.01—0.3％、功能性聚合物表面活性劑0.0—0.3％、聚合物0.0—0.5％、堿0.0—1.5％和余量的水，其中功能性聚合物表面活性劑、聚合物和堿不同時(shí)為0。本發(fā)明的表面活性劑復(fù)合驅(qū)組合物，由于使用了相對(duì)廉價(jià)的甜菜堿表面活性劑，并綜合了多種提高采收率的機(jī)理，達(dá)到了提高采收率效果與成本的很好協(xié)調(diào)，可以大幅度提高原油采收率，在低滲透油藏和聚合物驅(qū)后油藏也具有強(qiáng)化開采的經(jīng)濟(jì)效果。
【專利說明】一種甜菜堿表面活性劑復(fù)合驅(qū)組合物及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種甜菜堿表面活性劑復(fù)合驅(qū)組合物及其應(yīng)用，屬于石油開采技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 美國專利US4008165報(bào)道了磺基甜菜堿兩性表面活性劑在三次采油中的應(yīng)用，該 美國專利公開的表面活性劑在二價(jià)金屬陽離子含量大的高鹽水基介質(zhì)中，對(duì)于降低油水界 面張力十分有效。專利200410070467. X報(bào)道了以烷基酚為原料合成的具有芳基烷基疏水 基結(jié)構(gòu)的甜菜堿表面活性劑，具有非常優(yōu)秀的降低界面張力性能，但合成工藝非常復(fù)雜。專 利201210056931. 4報(bào)道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(jié)構(gòu)的 甜菜堿表面活性劑，同樣具有很好的降低界面張力的性能，但合成路徑過長(zhǎng)。
[0003] 專利 201210159240. 7、201210158059. 4、201210159415. 4 和 201210159239. 4 報(bào)道 了不同甜菜堿表面活性劑在提高采收率中的應(yīng)用。以上專利忽略了甜菜堿型表面活性劑在 提高原油采收率中應(yīng)用的兩個(gè)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(xué)半經(jīng)驗(yàn)方法（MIND0/3、AMI、PM3、MNDO/d)對(duì)表面活性劑分子的電荷分布進(jìn)行計(jì)算，比較 和分析了計(jì)算結(jié)果，并對(duì)表面活性劑若干性質(zhì)進(jìn)行了定量相關(guān)研究。研究結(jié)果表明，羧基甜 菜堿表面活性劑親水基的電荷強(qiáng)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，甜菜堿表面活性劑的親水基電荷是其中最小的，這也同時(shí)說 明，相同的疏水基，具有甜菜堿型親水基的活性劑溶解性最差，而用于提高原油采收率的表 面活性劑，界面張力要都達(dá)到超低的話，疏水基相對(duì)來說比較大。因此，尤其是在無堿條件 下，甜菜堿表面活性劑的溶解性與界面張力達(dá)到超低是矛盾的。
[0005] 2.乳化是決定提高原油采收率效果的關(guān)鍵因素之一，在界面張力達(dá)到超低時(shí)，一 般情況下都能形成乳狀液，而影響乳狀液的穩(wěn)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。甜菜堿活性劑的親水基頭電荷斥力很小，乳化的穩(wěn)定性也較差。
[0006] 因此，解決甜菜堿表面活性劑的溶解性與乳化性能是充分發(fā)揮甜菜堿表面活性劑 兩性離子特性的關(guān)鍵。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 為了提高原油的采收率，本發(fā)明提供一種甜菜堿表面活性劑復(fù)合驅(qū)組合物，使用 化學(xué)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的烷基甜菜堿與特殊的非離子表面活性劑復(fù)配，增加甜菜堿活性劑的溶解性 能與乳化性能，功能性聚合物表面活性劑起到穩(wěn)定乳狀液與增粘的作用，并與聚合物和堿 相結(jié)合，綜合多種提高采收率機(jī)理，可大幅度提高原油采收率，大大提高了油藏的最終采收 率，比現(xiàn)有的甜菜堿表面活性劑驅(qū)油組合物取得更好的效果。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0009] -種甜菜堿表面活性劑復(fù)合驅(qū)組合物，以重量百分比計(jì)，所述復(fù)合驅(qū)組合物包括 以下組成的成分：
[0010]
【權(quán)利要求】
1. 一種甜菜堿表面活性劑復(fù)合驅(qū)組合物，其特征在于：以重量百分比計(jì)，所述復(fù)合驅(qū) 組合物包括以下組成的成分： 甜菜堿表而活性劑 0.03-0.5% 非離子表面活性劑 0.01 -0.3% 功能性聚合物表而活性劑 0.0^0.3% 聚合物 0.0^0.5% 堿 0H5% 余ft為水； 其中功能性聚合物表面活性劑、聚合物和堿不同時(shí)為0 ; 所述甜菜堿表面活性劑包括具有通式I和II結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)：
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(shù)，q選自1、2、3……50的正整數(shù)； 所述功能性聚合物表面活性劑，選自丙烯酰胺單體和/或親水性單體和/或功能性單 體的共聚物中的一種。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甜菜堿表面活性劑復(fù)合驅(qū)組合物，其特征在于：所述甜菜堿 表面活性劑中通式I和II結(jié)構(gòu)的化合物的質(zhì)量比為95:5?10:90。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甜菜堿表面活性劑復(fù)合驅(qū)組合物，其特征在于：所述親水性 單體選自丙烯酸、丙烯酸鹽、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸鹽、2-甲基丙烯酸、2-甲基丙烯酸鹽、 衣康酸、衣康酸鹽、馬來酸、馬來酸鹽、乙烯基磺酸、乙烯基磺酸鹽、2-烯基苯磺酸、2-烯基 苯磺酸鹽、苯乙烯磺酸、苯乙烯磺酸鹽、烯丙基磺酸和烯丙基磺酸鹽中的一種或幾種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甜菜堿表面活性劑復(fù)合驅(qū)組合物，其特征在于：所述功能性 單體選自2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鹽、N-烯丙基苯乙酰 胺、N，N-二甲基-N-烯丙基十六烷基氯化銨、N，N-二烯丙基對(duì)甲苯磺酰胺、烯丙基對(duì)甲苯 磺酰胺、苯乙酰胺、烯丙基十六烷基氯化銨、3-丙烯酰胺亞胺基-3-甲基丁酸、3-丙烯酰胺 亞胺基-3-甲基丁酸鹽、2-丙烯酰氧基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰氧基-2-甲基丙磺酸鹽、 1-烯丙氧基-2-羥基丙烷磺酸、1-烯丙氧基-2-羥基丙烷磺酸鹽、N-乙烯基吡咯烷酮、二烷 基氣基燒基（甲基）丙稀酸醋、-燒基氣基燒基（甲基）丙稀酸醋的季胺鹽、-燒基氣基燒 基（甲基）丙稀酸醋的酸加成鹽、-燒基氣基燒基（甲基）丙稀醜胺、-燒基氣基燒基（甲 基）丙烯酰胺的季胺鹽、二烷基氨基烷基（甲基）丙烯酰胺的酸加成鹽、二烯丙基二烷基鹵 化銨、苯乙烯、丙烯酸羥乙酯、C1-30烷基（甲基）丙烯酸酯、聚乙烯醇和（甲基）丙烯酸聚 氧乙烯烷基酯中的一種或幾種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甜菜堿表面活性劑復(fù)合驅(qū)組合物，其特征在于：所述聚合物 選自水溶性聚丙烯酰胺聚合物、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(jù)權(quán)利要求1所述的甜菜堿表面活性劑復(fù)合驅(qū)組合物，其特征在于：所述堿選自 氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉或有機(jī)堿中的一種或幾種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甜菜堿表面活性劑復(fù)合驅(qū)組合物，其特征在于：以重量百分 比計(jì)，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(jù)權(quán)利要求7所述的甜菜堿表面活性劑復(fù)合驅(qū)組合物，其特征在于：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(quán)利要求1?8任意一項(xiàng)所述的甜菜堿表面活性劑復(fù)合驅(qū)組合物在提高原油采收率 中的應(yīng)用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于將所述復(fù)合驅(qū)組合物直接用于油藏或用 于聚合物驅(qū)后的油藏。
【文檔編號(hào)】C09K8/584GK104263344SQ201410466490
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】劉春德 申請(qǐng)人:大連東方創(chuàng)新科技有限公司