一種含羥基取代芳基烷基磺酸鹽表面活性劑的弱堿三元復(fù)合驅(qū)油劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于油田開發(fā)三次采油技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種含羥基取代芳基烷基磺酸鹽表 面活性劑的弱堿三元復(fù)合驅(qū)油劑，用于水驅(qū)后地層中殘余原油的開采。
【背景技術(shù)】
[0002] 以石油等油氣資源為代表的能源問題關(guān)系著世界各國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。目前，全球石 油需求增長速度，而我國作為全球最大石油消費(fèi)國，對(duì)石油的需求正強(qiáng)勁增長。但是，經(jīng)過 多年開采，我國各主力油田已相繼進(jìn)入開采后期，采出液綜合含水>90%，可采儲(chǔ)量采出程 度>80%，導(dǎo)致開采難度增加，原油產(chǎn)量遞減。因此，采用強(qiáng)化采油技術(shù)來提高原油采收率， 保證原油穩(wěn)產(chǎn)成為石油開采業(yè)發(fā)展的必然趨勢。近年來，發(fā)現(xiàn)含有堿、表面活性劑和聚合物 的三元復(fù)合驅(qū)油技術(shù)，可在水驅(qū)基礎(chǔ)上提高采收率15~20%，成為油田可持續(xù)發(fā)展的開發(fā) 主導(dǎo)技術(shù)和三次采油領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。
[0003] 目前，三元復(fù)合驅(qū)油體系的研究關(guān)鍵是表面活性劑，常用的表面活性劑為磺酸鹽 系列，已形成萬噸級(jí)生產(chǎn)規(guī)模的包括:重烷基苯磺酸鹽和石油磺酸鹽，其他的均處于研究階 段。研究表明，這兩種磺酸鹽仍存在一定問題，其中，重烷基苯磺酸鹽依賴強(qiáng)堿NaOH，而NaOH 會(huì)與巖層中Si02反應(yīng)，降低地層滲透率，甚至?xí)斐稍捅挥谰梅舛?，無法采出的后果;此 外，采出液中懸浮固體含量高，結(jié)垢嚴(yán)重，導(dǎo)致采出機(jī)井容易卡栗、斷桿，檢栗周期縮短，嚴(yán) 重影響正常生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。因此，亟需開發(fā)弱堿、低堿或無堿體系用表面活性劑。近年來 發(fā)現(xiàn)石油磺酸鹽在弱堿條件下性能較好，但石油磺酸鹽組成復(fù)雜、質(zhì)量穩(wěn)定性差，開采過程 中容易出現(xiàn)色譜分離，吸附損失量大的問題。所以，需要開發(fā)結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、不依賴強(qiáng) 堿的表面活性劑。
[0004] 2003年，劉春德等人在CN1566258 A中提出一種在苯環(huán)或萘環(huán)上含多個(gè)烷基取代 基的烷基芳基烷基磺酸鹽，該類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)類似于重烷基苯磺酸鹽，但磺酸基與烷基鏈而非 芳環(huán)相連。所配弱堿三元復(fù)合體系與大慶原油間界面張力可降至ΠΓ 4~l(T5mN/m，證明此類 磺酸鹽具有優(yōu)良的界面活性。近十年來，江南大學(xué)的殷福珊等人、大連理工大學(xué)的徐志剛等 人在此方面也開展了大量工作，進(jìn)行了系列芳基烷基磺酸鈉、芳基雙烷基磺酸鈉的合成和 界面性能評(píng)價(jià)。但是，目前所研究的芳基烷基磺酸鹽大多集中在芳基、烷基芳基和萘基系 列，未見有關(guān)含羥基的烷基芳基取代烷基磺酸鹽的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有三元復(fù)合驅(qū)油體系中強(qiáng)堿對(duì)地層和油井帶來的腐蝕 傷害和結(jié)垢問題，提供一種含有羥基取代芳基烷基磺酸鹽表面活性劑的弱堿三元復(fù)合驅(qū)油 劑，該弱堿三元復(fù)合驅(qū)油劑具有使用弱堿、腐蝕傷害小，使用濃度低，可與原油形成小于ΠΓ 2mN/m的超低界面張力，驅(qū)油效率高等特點(diǎn)，該弱堿三元復(fù)合驅(qū)油劑在乳化性、界面活性以 及去油效果方面達(dá)到甚至優(yōu)于強(qiáng)堿三元復(fù)合驅(qū)油體系。
[0006] 本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案為：
[0007] 一種含羥基取代芳基烷基磺酸鹽表面活性劑的弱堿三元復(fù)合驅(qū)油劑，其特征在 于:其由羥基取代芳基烷基磺酸鹽表面活性劑、堿、模擬水和聚合物組成，以各組分的混合 物計(jì)，各組分的含量為：
[0008] 羥基取代芳基烷基磺酸鹽表面活性劑 0.005~1.000被％;
[0009] 聚合物 0.04 ~0.3wt%;
[0010] 喊 0.4 ~1.4wt%;
[0011] 其余為水；
[0012] 其中，羥基取代芳基烷基磺酸鹽表面活性劑為烷基酚基取代烷基磺酸鹽，其分子 通式為：
[0014] 式中，心為心~⑶的烷基;的烷基，η取值范圍為6~16中的任意一個(gè)偶 數(shù);Μ為鉀、鈉或鋰金屬離子中的任意一種；
[0015] 進(jìn)一步地，所述Μ為鉀或鈉，更優(yōu)選鈉;所述堿為Na2C〇3或NaHC〇3;所述聚合物為部 分水解聚丙烯酰胺;水為模擬原油地層下礦化度的配制水；
[0016] 進(jìn)一步地，所述部分水解聚丙烯酰胺的分子量為1600~4000萬；
[0017] 進(jìn)一步地，采用所述羥基取代芳基烷基磺酸鹽表面活性劑與其他磺酸鹽表面活性 劑復(fù)配成的混合表面活性劑替代所述羥基取代芳基烷基磺酸鹽表面活性劑，所述羥基取代 芳基烷基磺酸鹽表面活性劑與其他磺酸鹽表面活性劑以任意比例進(jìn)行復(fù)配;優(yōu)選地，以質(zhì) 量計(jì)，所述羥基取代芳基烷基磺酸鹽表面活性劑:其他磺酸鹽表面活性劑=3:7~4:6。
[0018] 進(jìn)一步地，所述烷基酚基取代烷基磺酸鹽為辛基酚基十二烷基磺酸鹽、壬基酚基 癸基磺酸鹽或壬基酚基十二烷基磺酸鹽；
[0019] 制備上述弱堿三元復(fù)合驅(qū)油劑的方法，其特征在于：將所述堿、磺酸鹽表面活性 劑、聚合物和模擬水按照上述配比在常溫條件下混合，攪拌均勻至堿、磺酸鹽表面活性劑、 聚合物完全溶解。
[0020] 上述弱堿三元復(fù)合驅(qū)油劑在原油開采中的應(yīng)用，其特征在于:具體應(yīng)用條件可為： 油田地層溫度為45°C、油田地層水的礦化度400~8000mg/L。
[0021 ]本發(fā)明所具有的有益效果是：
[0022] (1)本發(fā)明的含羥基取代芳基烷基磺酸鹽表面活性劑的弱堿三元復(fù)合驅(qū)油劑，由 于不含強(qiáng)堿NaOH，避免了現(xiàn)有技術(shù)中的三元復(fù)合驅(qū)油劑因使用強(qiáng)堿而產(chǎn)生的對(duì)地層和油井 的腐蝕傷害和結(jié)垢問題；
[0023] (2)本發(fā)明所述的烷基酚基取代烷基磺酸鹽，由于其分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)含有羥基和 磺酸根陰離子基團(tuán)兩種親水基，且磺酸基與烷基而非芳基相連，使其具有良好的水溶性和 耐鹽性。
[0024] (3)所述的含羥基取代芳基烷基磺酸鹽表面活性劑的弱堿三元復(fù)合驅(qū)油劑，能與 原油形成超低界面張力，且具有較寬的界面活性范圍（見圖1)和良好的驅(qū)油效率(見圖2);
[0025] (4)本發(fā)明的羥基取代芳基烷基磺酸鹽表面活性劑組成明確，可以避免因化學(xué)組 分復(fù)雜導(dǎo)致的色譜分離問題，為后續(xù)的分析工作帶了極大的方便；
[0026] (5)本發(fā)明的含羥基取代芳基烷基磺酸鹽表面活性劑的弱堿三元復(fù)合驅(qū)油劑，可 用于地層溫度為45°C、礦化度400~8000mg/L的大慶油田地層水和原油，該驅(qū)油劑水溶液與 大慶油田采油四廠原油之間的動(dòng)態(tài)界面張力值，可達(dá)1〇_2~10_4mN/m的超低界面張力，經(jīng)室 內(nèi)模擬驅(qū)油試驗(yàn)，該驅(qū)油劑能在水驅(qū)(水驅(qū)提高原油采收率41.7%)基礎(chǔ)上提高原油采收率 25.8%，取得了良好的技術(shù)效果。
【附圖說明】
[0027]圖1為含壬基酚基十二烷基磺酸鹽的弱堿三元復(fù)合驅(qū)油劑的界面活性圖。
[0028]圖2為含壬基酚基癸基磺酸鹽的弱堿三元復(fù)合驅(qū)油劑的物理模擬驅(qū)油實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 為了更清晰地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)給予進(jìn)一 步詳細(xì)說明。
[0030] 實(shí)施例1
[0031] 含辛基酚基十二烷基磺酸鹽的弱堿三元復(fù)合驅(qū)油劑：
[0032]以混合物計(jì)，組分組成為:辛基酚基十二烷基磺酸鹽:0.05~0.4wt%，
[0033] Na2C03：0.8wt% ；
[0034] 聚合物(聚丙烯酰胺，中分，分子量為2500萬）：0.18wt % ;
[0035] 模擬水(配制地層水：四廠污水，礦化度5726 · 76mg/L) :98 · 62~98 · 97wt%。
[0036]測定條件為:TX500C型旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀
[0037]溫度：45°C
[0038]原油:大慶采油四廠脫水原油
[0039]與原油間的界面張力測定結(jié)果：
[0041 ] 實(shí)施例2
[0042]含辛基酚基癸基磺酸鹽的弱堿三元復(fù)合驅(qū)油劑：
[0043]以混合物計(jì)，組分組成為:辛基酚基癸基磺酸鹽:0.005~0.6wt% ;
[0044] Na2〇〇3