CN108285781A - 一种高钙镁油藏用复合表面活性剂驱油体系 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适合高钙镁油藏的复合表面活性剂驱油体系，复配体系，其特征在于，由以下重量百分数配比的组分组成：磺酸基阴离子型双子表面活性剂为0.010~0.30%、月桂酸二乙醇胺为0.020~0.60%、地层水为99.00~99.95%，即得表面活性剂复配体系。所制备的表面活性剂复配体系能够在地层水矿化度较高的油藏条件下使油/水界面张力小于10^‑3 mN/m，具有优异的驱油性能，且稳定性良好。

Description

一种高钙镁油藏用复合表面活性剂驱油体系

技术领域

本发明涉及油田三次采油技术，尤其是一种高钙镁油藏用复合表面活性剂驱油体系。

背景技术

石油开采到后期，稳产难度大，开发形势严峻。目前的水驱条件下，采收率只有35～45%，大部分原油仍停留在地层难以开采出来。表面活性剂驱作为一种有效提高原油采收率的方式，一直是国内外三次采油研究的热点之一。目前，油田广泛使用的驱油用表面活性剂主要包括阴离子型、非离子型和两性型。筛选表面活性剂驱油体系时，一个最重要的指标是能够使油/水界面张力降至≤10^-2mN/m。

目前用作三次采油的表面活性剂主要有阴离子型表面活性剂和非离子表面活性剂。由于单一表面活性剂驱油很难达到理想采油率，而且受到油藏条件的限制，所以现在三次采油用表面活性剂大多数采用复配体系。将表面活性剂进行复配后能提高表面活性剂的采油效率，且能提高单一表面活性剂耐油藏温度、地层水矿化度、钙镁离子浓度等性能。

中国发明专利201210325051.2公开了一种表面活性剂组合物，由阳离子表面活性剂和阴非离子表面活性剂复配而成，其中阳离子表面活性剂选自季铵盐或季胺碱中的至少一种，阴非离子表面活性剂选自二乙醇胺聚氧乙烯/丙烯醚羧酸盐或二乙醇胺聚氧乙烯/丙烯醚磺酸盐中的至少一种。该组合物具有界面活性高、洗油能力强、体系简单，不会对地层和油井带来伤害的优点；但该发明公开的表面活性剂合成方法复杂、工艺成本高、且需和聚合物复合适用、在高钙镁油藏中的性能较差。中国发明专利200810023518.1公开了一种脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐的合成及用于三次采油驱油剂的复配方法，制备的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐驱油体系可以有效的提高高矿化度和高钙镁离子油藏的原油采收率。但该发明所公开的驱油剂体系用量较高，驱油成本过高，且在具有较高钙镁离子含量的条件下不具备良好的油/水界面张力。中国发明专利201510683376公开了高矿化度油藏驱油用复合型表面活性剂组合物，由离子表面活性剂和阳离子表面活性剂组成，该组合物在高矿化度油藏条件下能达到超低油水界面张力，但该发明公开的表面活性剂体系中的阳离子表面活性剂在岩石上的吸附量大，且驱油成本较高。尽管有关表面活性驱的研究已有众多报道，但现有表面活性驱技术仅适用于原油粘度小于120 mPa·s的油藏，对于地层原油粘度高于120mPa·s，地层水钙镁离子含量超过1500 mg/L，矿化度高于20000 mg/L的油藏尚无适用的表面活性驱油剂，因此需要进行专门研制开发。

发明内容

本发明的目的在于针对现有表面活性剂驱油体系耐温耐盐地藏水能力不强的现实情况，提供一种适合高矿化度油藏的耐温表面活性剂复配体系。

本发明所公开的一种耐温耐盐的表面活性剂复配体系，其特征是制备该驱油体系的原料和各组分质量分数如下：

磺酸基阴离子型双子表面活性剂 0.010~0.30%

月桂酸二乙醇胺 0.020~0.60%

地层水 99.00~99.95%。

上述的这种耐温耐盐的表面活性剂复配体系，其特征在于所述的磺酸基阴离子型双子表面活性剂的结构式为：

式中M为金属钠离子，或为钾离子，或为锂离子；n为8，或为10，或为12，或为14，或为16，或为18；磺酸基在2，2’位，或为3，3’位，或为2，3’位，或为3，2’位。

上述技术方案中的地层水是油田地层水或是模拟地层水，其钙镁离子含量为2000mg/L，总矿化度为20000~100000 mg/L。

上述耐温耐盐的表面活性剂复配体系，其制备方法是：

(1)将磺酸基阴离子型双子表面活性剂在70℃下溶解于地层水中，得溶液Ⅰ；

(2)将月桂酸二乙醇胺常温溶解于地层水中，得溶液Ⅱ；

(3)按照磺酸基阴离子型双子表面活性剂和月桂酸二乙醇胺的质量比将溶液Ⅰ和溶液Ⅱ充分搅拌0.5-2小时，即得表面活性剂复配体系。

本发明使用原油的原油粘度为154 mPa·s，本发明提供的表面活性剂复配体系与原油可形成超低的油/水界面张力，能够适用于原油粘度大于120 mPa·s油藏，具有优异的驱油性能。

本发明提供的耐温耐盐的表面活性剂复配体系可以在较宽的温度范围内（50℃-80℃）使油/水界面张力降至超低，特别是在温度为80℃的高温下，此表面活性剂复配体系溶液稳定，且能使油水界面张力降至10^-7mN/m，说明有良好的耐温性能，能适用于高温油藏。

本发明所公开的耐温耐盐表面活性剂复配体系可以在较宽的地层水矿化度范围内（20000-100000mg/L）使油水界面张力降至超低，特别是模拟地层水矿化度为100000mg/L时，该表面活性剂复配体系可保持稳定无析出，且油水界面张力能降至1.87×10^-4 mN/m，能够适用于矿化度大于20000mg/L的油藏环境中，且驱油性能好。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步阐述。

实施例1

取十二烷基磺酸基阴离子型双子表面活性剂和月桂酸二乙醇胺分别溶解于模拟地层水中，搅拌0.5小时，配置质量百分比浓度为0.05%表面活性剂水溶液，即得表面活性剂复配体系。其中模拟地层水的钙镁离子含量约为2000 mg/L，总矿化度约为20000 mg/L。

实施例2

取十二烷基磺酸基阴离子型双子表面活性剂和月桂酸二乙醇胺分别溶解于模拟地层水中，搅拌1小时，配置质量百分比浓度为0.30%表面活性剂水溶液，即得表面活性剂复配体系。其中模拟地层水的钙镁离子含量约为2000 mg/L，总矿化度约为50000 mg/L。

实施例3

取十二烷基磺酸基阴离子型双子表面活性剂和月桂酸二乙醇胺分别溶解于模拟地层水中，搅拌1小时，配置质量百分比浓度为0.05%表面活性剂水溶液，即得表面活性剂复配体系。其中模拟地层水的钙镁离子含量约为2000 mg/L，总矿化度约为100000 mg/L。

实施例4

取十二烷基磺酸基阴离子型双子表面活性剂和月桂酸二乙醇胺分别溶解于模拟地层水中，搅拌1小时，配置质量百分比浓度为0.30%表面活性剂水溶液，即得表面活性剂复配体系。其中模拟地层水的钙镁离子含量约为2000 mg/L，总矿化度约为100000 mg/L。

实施例5 复配体系界面性能测试

采用旋转滴油/水界面张力仪TX-500C，测定实施例1~4所制备的表面活性剂复配体系与八面河油田原油的油/水界面张力。测试条件为：50℃~80℃、表面活性剂质量浓度0.05%~0.3%、模拟地层水钙镁离子含量2000 mg/L，总矿化度为20000~100000 mg/L。设置界面张力仪的转速为5000r/min和表面活性剂溶液和原油的密度差。测试结果见表1：

表1 油/水界面张力测试结果

复配体系	测试温度/℃	油/水界面张力/mN·m-1
			实施例1	50	0.0063
实施例2	80	1×10-7
			实施例3	50	0.0013
实施例4	80	2.3×10-5

可以看出，本发明提供的复合表面活性剂驱油体系中两种表面活性剂具有一定的协同作用，在高温高矿化度下展现出较强的降低油/水界面张力的能力。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，做出的变化、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高钙镁油藏用复合表面活性剂驱油体系，其特征在于制备该驱油体系的原料和各组分质量分数如下：

磺酸基阴离子型双子表面活性剂 0.010~0.30%

月桂酸二乙醇酰胺 0.020~0.60%

地层水 99.00~99.95%。

2.根据权利要求1所述的一种高钙镁油藏用复合表面活性剂驱油体系，其特征在于所述的磺酸基阴离子型双子表面活性剂的结构具有如下特征：

式中M为金属钠离子，或为钾离子，或为锂离子；n为8，或为10，或为12，或为14，或为16，或为18；磺酸基在2，2’位，或为3，3’位，或为2，3’位，或为3，2’位。

3.根据权利要求1所述的一种高钙镁油藏用复合表面活性剂驱油体系，其特征在于所述的月桂酸二乙醇酰胺为1:1型月桂酸二乙醇酰胺，或为1.5:1型月桂酸二乙醇酰胺。

4.根据权利要求1所述的一种高钙镁油藏用复合表面活性剂驱油体系，其特征在于所述的地层水是油田地层水或是模拟地层水，其钙镁离子含量为2000mg/L，总矿化度为20000~100000 mg/L。

5.根据权利要求1所述的一种高钙镁油藏用复合表面活性剂驱油体系，其制备方法是：

(1)将磺酸基阴离子型双子表面活性剂在70℃下溶解于地层水中，得溶液Ⅰ；

(2)将月桂酸二乙醇胺常温溶解于地层水中，得溶液Ⅱ；

(3)将溶液Ⅰ和溶液Ⅱ充分搅拌均匀，即得高钙镁油藏用复合表面活性剂驱油体系。