CN109666473A - 表面活性剂二元复配驱油方法 - Google Patents
表面活性剂二元复配驱油方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109666473A CN109666473A CN201710962762.3A CN201710962762A CN109666473A CN 109666473 A CN109666473 A CN 109666473A CN 201710962762 A CN201710962762 A CN 201710962762A CN 109666473 A CN109666473 A CN 109666473A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- surfactant
- binary built
- flooding method
- beet alkali
- surface activator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 title claims abstract description 100
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims abstract description 28
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 claims abstract description 27
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 claims abstract description 27
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 claims abstract description 21
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical group CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 3
- CCIVGXIOQKPBKL-UHFFFAOYSA-M ethanesulfonate Chemical group CCS([O-])(=O)=O CCIVGXIOQKPBKL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 3
- KCXFHTAICRTXLI-UHFFFAOYSA-N propane-1-sulfonic acid Chemical compound CCCS(O)(=O)=O KCXFHTAICRTXLI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 37
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 26
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 25
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 claims description 23
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 21
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 20
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 11
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 9
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 7
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 150000007942 carboxylates Chemical group 0.000 claims description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 125000001273 sulfonato group Chemical group [O-]S(*)(=O)=O 0.000 claims description 2
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 claims 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 claims 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 31
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical group CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 2
- -1 alkyl phenol Chemical compound 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N glycine betaine Chemical compound C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 description 7
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 7
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 7
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical group CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 4
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 4
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 3
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 125000004079 stearyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- 125000001424 substituent group Chemical class 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 2
- 239000002280 amphoteric surfactant Substances 0.000 description 2
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ANBZTKMYPDMODS-YPKPFQOOSA-N (z)-n,n-diethyloctadec-9-enamide Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)N(CC)CC ANBZTKMYPDMODS-YPKPFQOOSA-N 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DPUOLQHDNGRHBS-UHFFFAOYSA-N Brassidinsaeure Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCCCCCC(O)=O DPUOLQHDNGRHBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N Dodecane Natural products CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- URXZXNYJPAJJOQ-UHFFFAOYSA-N Erucic acid Natural products CCCCCCC=CCCCCCCCCCCCC(O)=O URXZXNYJPAJJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 238000004967 MINDO calculation Methods 0.000 description 1
- 238000004615 MNDO calculation Methods 0.000 description 1
- 241000158728 Meliaceae Species 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- 238000010795 Steam Flooding Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000008055 alkyl aryl sulfonates Chemical class 0.000 description 1
- 150000008052 alkyl sulfonates Chemical class 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 150000008107 benzenesulfonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- DPUOLQHDNGRHBS-KTKRTIGZSA-N erucic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCCCCC(O)=O DPUOLQHDNGRHBS-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000015784 hyperosmotic salinity response Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000002563 ionic surfactant Substances 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- HLERILKGMXJNBU-UHFFFAOYSA-N norvaline betaine Chemical compound CCCC(C([O-])=O)[N+](C)(C)C HLERILKGMXJNBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FATBGEAMYMYZAF-KTKRTIGZSA-N oleamide Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(N)=O FATBGEAMYMYZAF-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- FATBGEAMYMYZAF-UHFFFAOYSA-N oleicacidamide-heptaglycolether Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(N)=O FATBGEAMYMYZAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940051841 polyoxyethylene ether Drugs 0.000 description 1
- 229920000056 polyoxyethylene ether Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000015227 regulation of liquid surface tension Effects 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 1
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-N sulfonic acid Chemical compound OS(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/58—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
- C09K8/584—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids characterised by the use of specific surfactants
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及一种表面活性剂二元复配驱油方法,主要解决表面活性剂对提高原油采收率效果差的问题。本发明通过采用表面活性剂二元复配体系,包括甜菜碱表面活性剂和非离子表面活性剂,所述的甜菜碱表面活性剂与非离子表面活性剂的摩尔比为1:(0.01~100),其中甜菜碱表面活性剂结构可由如下分子通式A表示,其中X为乙酸根、丙酸根、乙磺酸根、丙磺酸根、羟丙磺酸根中的任意一种,R1为C6~C24的脂肪基或芳香基中的任意一种,R2,R3为C1~C4烷基中的任意一种;非离子表面活性剂由如下分子通式B表示,其中R4为C6~C24的脂肪基或芳香基中的任意一种的技术方案,较好的解决了该问题,可用于油田三次采油过程中。
Description
技术领域
本发明涉及一种表面活性剂二元复配驱油方法,属于油田化学技术领域。
背景技术
随着世界能源需求的增加,石油的合理开发利用已引起人们的极大重视,对石油的开采量及开采效率的要求也越来越高。实现油气资源的高效开采,对于提高原油产量不仅具有现实意义,更具有重要的战略意义。常规的采油方法(一次和二次法)一般仅采出原油地质储量的1/3,还有约2/3的原油未能采出,因此在能源日趋紧张的情况下,提高采油率已成为石油开采研究的重大课题。三次采油技术则是一种有效的提高采油率的方法,可分为四大类:一是热力驱,包括蒸汽驱、火烧油层等;二是混相驱,包括CO2混相、烃混相及其他惰性气体混相驱;三是化学驱;四是微生物采油,包括生物聚合物、微生物表面活性剂驱。化学驱是强化采油中非常重要并大规模实施的技术,包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱水驱等以及聚合物、碱、表面活性剂的多种组合技术。化学驱的效果是物理作用和化学作用的结果,物理作用是指驱替液的波及作用,而化学作用是指驱替液的微观驱油作用。化学作用的核心是降低驱替液与原油的界面张力。表面活性剂由于兼具亲油(疏水)和亲水(疏油)性质,当表面活性剂溶于水时,分子主要分布在油水界面上,可以显著降低油水界面张力。油水界面张力的降低意味着表面活性剂体系能够克服原油间的内聚力,将大油滴分散成小油滴,从而提高原油流经孔喉时的通过率。表面活性剂的驱油效果还表现在使亲油的岩石表面润湿性反转、原油乳化、提高表面电荷密度及油滴聚并等作用,这是表面活性剂在化学驱技术中起举足轻重作用的原因。
目前三次采油用表面活性剂大多采用多元复配体系,同时包含非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂,部分配方中还加入碱和醇等助剂。如专利CN101024764A提供了一种油田稠油井用的表面活性剂,该活性剂是由水、片碱、乙醇、油酸、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠组成。再如专利CN1458219A公开了一种三次采油应用的表面活性剂聚合物纯二元超低界面张力复合驱配方,其中使用的表面活性剂是石油磺酸盐或以石油磺酸盐为主剂加稀释剂和其它表面活性剂复配的复合表面活性剂,其组份的重量百分比为石油磺酸盐50~100%,烷基磺酸盐0~50%,羧酸盐0~50%,烷基芳基磺酸盐0~35%,低碳醇0~20%。又如专利CN1394935发明了一种化学驱油剂,其主要包括辛基苯磺酸钠阴离子表面活性剂,表面活性剂助剂、表面活性剂增效剂、表面活性剂增溶剂。这种驱油剂能明显地降低稠油的结构粘度,同时可降低油水界面张力,从而提高原油采收率。
然而,上述三次采油用表面活性剂仍存在较多问题,主要是表面活性剂活性差、驱油效率低,同时由于表面活性剂体系过于复杂,因而采出液破乳困难,污水处理难度大;另外由于驱油体系含无机碱,对地层和油井带来伤害,引起腐蚀设备和管道等问题,而且由于无机碱会严重降低聚合物的粘度,为达到所需的粘度只得大大提高聚合物的使用浓度,使采油综合成本提高;表面活性剂的抗高温、抗高盐、抗高矿化度的能力有限。
美国专利US4008165报道了磺基甜菜碱两性表面活性剂在三次采油中的应用,该专利公开的表面活性剂在二价金属阳离子含量大的高盐水基介质中,对于降低油水界面张力十分有效。专利200410070467.X报道了以烷基酚为原料合成的具有芳基烷基疏水基结构的甜菜碱表面活性剂,具有非常优秀的降低界面张力性能,但合成工艺非常复杂。专利201210159240.7,201210158059.4、201210159415.4和201210159239.4报道了不同甜菜碱表面活性剂在提高采收率中的应用。
以上专利忽略了甜菜碱型表面活性剂在提高原油采收率中应用的两个重要特性:
1.Huibers(Huibers,P,D,T.Langumir,1999,15:7546)用4种广泛使用的量子化学半经验方法(MINDO/3、AMI,PM3、MNDO/d)对表面活性剂分子的电荷分布进行计算,比较和分析了计算结果,并对表面活性剂若干性质进行了定量相关研究。研究结果表明,羧基甜菜碱表面活性剂亲水基的电荷强度约是硫酸盐型表面活性剂的五分之一,是磺酸盐型表面活性剂的三分之一,可以看出,甜菜碱表面活性剂的亲水基电荷是其中最小的,这也同时说明,相同的疏水基,具有甜菜碱型亲水基的表面活性剂溶解性最差,而用于提高原油采收率的表面活性剂,界面张力要都达到超低的话,疏水基相对来说比较大。因此,尤其是在无碱条件下,甜菜碱表面活性剂的溶解性与界面张力达到超低是矛盾的。
2.乳化是决定提高原油采收率效果的关键因素之一,在界面张力达到超低时,一般情况下都能形成乳状液,而影响乳状液的稳定性又是由表面活性剂分子亲水基头的电荷斥力和空间位阻所决定。甜菜碱表面活性剂的亲水基头电荷斥力很小,乳化的稳定性也较差。
因此,解决甜菜碱表面活性剂的溶解性与乳化性能是充分发挥甜菜碱表面活性剂两性离子特性的关键。
为此,本发明一方面吸收借鉴了前人关于甜菜碱表面活性剂的研究结果,另一方面采用甜菜碱表面活性剂与非离子表面活性剂进行复配,通过非离子表面活性剂与甜菜碱表面活性剂之间的协同作用,显著提高了表面活性剂复合体系的界面活性,适用于常规油藏的三采技术,发明了用于提高原油采收率的表面活性剂二元复配体系。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有表面活性剂在三次采油过程中驱油效率差,同时由于驱油体系含有无机碱,对地层和油井带来伤害,腐蚀设备和管道及破乳困难的问题,提供一种新的表面活性剂二元复配驱油方法,该方法具有界面活性高、洗油能力强、体系简单,不会对地层和油井带来伤害,不会腐蚀设备和管道及不会造成破乳困难的优点。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:一种表面活性剂二元复配驱油方法,包括以下步骤:
将表面活性剂二元复配体系以水溶液的形式注入油藏地层中与地下原油接触,将地下原油驱替出来;其中,所述表面活性剂二元复配体系包括甜菜碱表面活性剂和非离子表面活性剂,所述的甜菜碱表面活性剂与非离子表面活性剂的摩尔比为1:(0.01~100),所述甜菜碱表面活性剂结构可由如下分子通式A表示,所述非离子表面活性剂由如下分子通式B表示:
通式中,X为羧酸根基团或磺酸根基团中的任意一种,R1为C6~C24的脂肪基或芳香基中的任意一种,R2,R3为C1~C4烃基或取代烃基中的任意一种;其中R4为C6~C24的脂肪基或芳香基中的任意一种。
上述技术方案中,所述甜菜碱表面活性剂中X优选自乙酸根、丙酸根、乙磺酸根、丙磺酸根、羟丙磺酸根中的任意一种。
上述技术方案中,所述甜菜碱表面活性剂中R1选自为C6~C24的脂肪基和芳香基中的任意一种,其中脂肪基或芳香基可以含有酰基、羰基、醚基、羟基等基团,可以是饱和碳链,也可以含有不饱和碳链,进一步优选R1为C6~C24的烷基、烯烃基、芳烃基、酰胺基中的任意一种;作为优选方案R1优选为C14~C22的烃基、取代烃基、或酰胺基,取代基可以是化学领域常见的取代基,如羟基、苯基、卤素等。
上述技术方案中,所述甜菜碱表面活性剂中R2,R3独立选自C1~C4烷基中的任意一种。
上述技术方案中,所述非离子表面活性剂中R4选自为C6~C24的脂肪基和芳香基中的任意一种,其中脂肪基或芳香基可以含有酰基、羰基、醚基、羟基等基团,可以是饱和碳链,也可以含有不饱和碳链,作为优选方案R4优选为C14~C22的取代羰基、酯基或酰胺基,取代基可以是化学领域常见的取代基,如羟基、苯基、卤素等。
上述技术方案中,所述甜菜碱表面活性剂与非离子表面活性剂的摩尔比优选范围为1:(0.01~100)。
上述技术方案中,所述表面活性剂二元复配体系的制备方法,包括以下步骤:
(1)将甜菜碱表面活性剂溶解于水中,得到溶液I;
(2)将非离子表面活性剂溶解于水中,得到溶液II;
(3)将溶液I和II按照甜菜碱表面活性剂及非离子表面活性剂的摩尔比1∶(0.01~100)混合均匀,得到所述表面活性剂二元复配体系。
上述技术方案中,所述驱油方法本领域技术人员可以根据现有技术中表面活性剂驱的方法加以利用,并无特殊要求,例如但不限定为将所述表面活性剂二元复配体系以水溶液的形式注入油藏地层中与地下原油接触,将地下原油驱替出来;其中,所述表面活性剂二元复配体系溶液中,以甜菜碱表面活性剂和非离子表面活性剂总的质量计,体系浓度为0.01~0.5%。
上述技术方案中,所述表面活性剂二元复配体系特别适用于矿化度为0~150000mg/L(以NaCl计)的油藏驱油。
本发明的表面活性剂二元复配体系,使用烷基甜菜碱与非离子表面活性剂复配,增加甜菜碱表面活性剂的溶解性能与乳化性能,提高了界面活性,其水溶液可与原油形成超低界面张力,从而有效克服原油间的内聚力,有利于原油的流出,进而大幅提高驱油效率。
采用本发明的技术方案,三次采油过程中,具有界面活性高:表面活性剂二元复配体系用量为0.01~0.05%wt条件下仍能与地下原油形成10-3~10-4mN/m的超低界面张力;表面活性剂组合物体系简单。由于体系不含无机碱,因而避免了现场应用时无机碱对地层造成的伤害、对设备造成的腐蚀以及由此引起的破乳困难的问题,取得了较好的技术效果。
下面通过实施例对本发明作进一步阐述,但不以任何方式限制本发明。
具体实施方式
【实施例1a】
在20000mg/L NaCl盐水中,将芥酸丙基甜菜碱与十八烷基二乙醇酰胺表面活性剂分别溶解,搅拌30分钟,配制成0.1%wt水溶液,而后将上述表面活性剂按照两性离子:非离子表面活性剂摩尔比40:60混合均匀,得到表面活性剂二元复配体系1a。
使用天然岩心进行驱替实验,岩心长度为5.50cm,直径2.51cm,渗透率7.2mD,孔隙度18.4%,原油饱和度62%。所用水矿化度为20000mg/L NaCl,实验温度50℃。以表面活性剂组合物1a为驱替介质,使用浓度为0.1%wt,驱替速度为0.04mL/min,一次水驱至含水100%时停止,采收率为32%;后续采用0.1%wt表面活性剂二元复配体系1a溶液驱,至含水100%时结束,提高采收率17%。表明本发明表面活性剂二元复配体系能显著提高油田原油采收率。
【实施例2a】
在9000mg/L NaCl盐水中,将油酸丙基磺酸甜菜碱与十二烷基酸二乙醇酰胺表面活性剂分别溶解,搅拌30分钟,配制成0.2%wt水溶液,而后将上述表面活性剂按照两性离子:非离子表面活性剂摩尔比50:50混合均匀,得到表面活性剂二元复配体系2a。
使用天然岩心进行驱替实验,岩心长度为5.50cm,直径2.51cm,渗透率5.4mD,孔隙度18.4%,原油饱和度60%。所用水矿化度为9000mg/L NaCl,实验温度45℃。以表面活性剂组合物2a为驱替介质,使用浓度为0.2%wt,驱替速度为0.04mL/min,一次水驱至含水100%时停止,采收率为36%;后续采用0.2%wt表面活性剂二元复配体系2a溶液驱,至含水100%时结束,提高采收率13%。
【实施例3a】
在110000mg/L NaCl盐水中,将十八烷基羟丙磺基甜菜碱与十八烯基二乙醇酰胺表面活性剂分别溶解,搅拌30分钟,配制成0.1%wt水溶液,而后将上述表面活性剂按照两性离子:非离子表面活性剂摩尔比50:50混合均匀,得到表面活性剂二元复配体系3a。
使用天然岩心进行驱替实验,岩心长度为5.48cm,直径2.50cm,渗透率12.4mD,孔隙度19.8%,原油饱和度58%。所用水矿化度为110000mg/L NaCl,实验温度60℃。以表面活性剂组合物3a为驱替介质,使用浓度为0.1%wt,驱替速度为0.04mL/min,一次水驱至含水100%时停止,采收率为35%;后续采用0.1%wt表面活性剂二元复配体系3a溶液驱,至含水100%时结束,提高采收率16%。
【实施例4a】
在80000mg/L NaCl盐水中,将十八烷基甜菜碱与十八烷基二乙醇酰胺表面活性剂分别溶解,搅拌30分钟,配制成0.1%wt水溶液,而后将上述表面活性剂按照两性离子:非离子表面活性剂摩尔比50:50混合均匀,得到表面活性剂二元复配体系4a。
使用天然岩心进行驱替实验,岩心长度为5.52cm,直径2.51cm,渗透率20.4mD,孔隙度21.8%,原油饱和度63%。所用水矿化度为80000mg/L NaCl,实验温度30℃。以表面活性剂组合物4a为驱替介质,使用浓度为0.1%wt,驱替速度为0.04mL/min,一次水驱至含水100%时停止,采收率为33%;后续采用0.1%wt表面活性剂二元复配体系4a溶液驱,至含水100%时结束,提高采收率17%。
【比较例1b】表面活性剂二元复配体系溶液岩心驱替实验
在20000mg/L NaCl盐水中,将石油磺酸盐与十八烷基二乙醇酰胺表面活性剂分别溶解,搅拌30分钟,配制成0.1%wt水溶液,而后将上述表面活性剂按照两性离子:非离子表面活性剂摩尔比40:60混合均匀,得到表面活性剂二元复配体系1b。
使用天然岩心进行驱替实验,岩心长度为5.52cm,直径2.51cm,渗透率15.4mD,孔隙度20.8%,原油饱和度61%。所用水矿化度为20000mg/L NaCl,实验温度40℃。以表面活性剂组合物1b为驱替介质,使用浓度为0.2%wt,驱替速度为0.04mL/min,一次水驱至含水100%时停止,采收率为33%;后续采用0.2%wt表面活性剂二元复配体系1b溶液驱,至含水100%时结束,提高采收率2%。表明该表面活性剂二元复配体系1b对该油田原油采收率提高效果不明显。
【比较例2b】
在120000mg/L NaCl盐水中,将十八烷基甜菜碱与石油磺酸盐表面活性剂分别溶解,搅拌30分钟,配制成0.1%wt水溶液,而后将上述表面活性剂按照两性离子:非离子表面活性剂摩尔比60:40混合均匀,得到表面活性剂二元复配体系2b。
使用天然岩心进行驱替实验,岩心长度为5.50cm,直径2.51cm,渗透率8.4mD,孔隙度19.5%,原油饱和度59%。所用水矿化度为20000mg/L NaCl,实验温度50℃。以表面活性剂组合物2b为驱替介质,使用浓度为0.1%wt,驱替速度为0.04mL/min,一次水驱至含水100%时停止,采收率为35%;后续采用0.1%wt表面活性剂二元复配体系2b溶液驱,至含水100%时结束,提高采收率2.2%。
【比较例3b】
在80000mg/L NaCl盐水中,八烷基酰胺磺酸甜菜碱、油酸二乙醇酰胺以及聚氧乙烯油酸酰胺三个表面活性剂分别溶解,搅拌30分钟,配制成0.05%wt水溶液,而后将上述表面活性剂按照表面活性剂摩尔比80:2:18混合均匀,,得到表面活性剂复配体系3b。
使用天然岩心进行驱替实验,岩心长度为5.52cm,直径2.51cm,渗透率19.6mD,孔隙度21.6%,原油饱和度63%。所用水矿化度为80000mg/L NaCl,实验温度30℃。以表面活性剂组合物3b为驱替介质,使用浓度为0.1%wt,驱替速度为0.04mL/min,一次水驱至含水100%时停止,采收率为31%;后续采用0.1%wt表面活性剂二元复配体系3b溶液驱,至含水100%时结束,提高采收率3.2%。
Claims (9)
1.一种表面活性剂二元复配驱油方法,包括以下步骤:
将表面活性剂二元复配体系以水溶液的形式注入油藏地层中与地下原油接触,将地下原油驱替出来;其中,所述表面活性剂二元复配体系包括甜菜碱表面活性剂和非离子表面活性剂,所述的甜菜碱表面活性剂与非离子表面活性剂的摩尔比为1:(0.01~100),所述甜菜碱表面活性剂结构可由如下分子通式A表示,所述非离子表面活性剂由如下分子通式B表示:
通式中,X为羧酸根基团或磺酸根基团中的任意一种,R1为C6~C24的脂肪基或芳香基中的任意一种,R2,R3为C1~C4烃基或取代烃基中的任意一种;其中R4为C6~C24的脂肪基或芳香基中的任意一种。
2.根据权利要求1所述表面活性剂二元复配驱油方法,其特征在于所述X为乙酸根、丙酸根、乙磺酸根、丙磺酸根、羟丙磺酸根中的任意一种。
3.根据权利要求1所述表面活性剂二元复配驱油方法,其特征在于所述R1为C6~C24的烷基、烯烃基、芳烃基、酰胺基中的任意一种。
4.根据权利要求1所述表面活性剂二元复配驱油方法,其特征在于所述R2为C1~C4烷基中的任意一种。
5.根据权利要求1所述表面活性剂二元复配驱油方法,其特征在于所述R3为C1~C4烷基中的任意一种。
6.根据权利要求1所述表面活性剂二元复配驱油方法,其特征在于所述R4为C6~C24的烷基、烯烃基、芳烃基、酰胺基中的任意一种。
7.根据权利要求1~6任一所述表面活性剂二元复配驱油方法,其特征在于所述表面活性剂二元复配体系的制备方法,包括以下步骤:
(1)将甜菜碱表面活性剂溶解于水中,得到溶液I;
(2)将非离子表面活性剂溶解于水中,得到溶液II;
(3)按照甜菜碱表面活性剂与非离子表面活性剂摩尔比1:(0.01~100)将溶液I和溶液II混合均匀,得到所述表面活性剂二元复配体系。
8.根据权利要求1~6任一所述表面活性剂二元复配驱油方法,其特征在于所述表面活性剂二元复配体系所用溶剂为纯水或盐水,水溶液矿化度为0~150000mg/L(以NaCl计)。
9.根根据权利要求1~6任一所述表面活性剂二元复配驱油方法,其特征在于所述表面活性剂二元复配体系溶液中,以甜菜碱表面活性剂和非离子表面活性剂总的质量计,表面活性剂二元复配体系质量浓度为0.01~0.5%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710962762.3A CN109666473A (zh) | 2017-10-17 | 2017-10-17 | 表面活性剂二元复配驱油方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710962762.3A CN109666473A (zh) | 2017-10-17 | 2017-10-17 | 表面活性剂二元复配驱油方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109666473A true CN109666473A (zh) | 2019-04-23 |
Family
ID=66140225
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710962762.3A Pending CN109666473A (zh) | 2017-10-17 | 2017-10-17 | 表面活性剂二元复配驱油方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109666473A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112662387A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-04-16 | 天津大港油田滨港集团博弘石油化工有限公司 | 一种石油开采用绿色环保表活剂驱油体系 |
CN114479812A (zh) * | 2020-10-26 | 2022-05-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种超低油水界面张力的表面活性剂组合物及其制法和应用 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103923634A (zh) * | 2014-05-07 | 2014-07-16 | 淮南华俊新材料科技有限公司 | 一种用于油井酸化的微乳液互溶剂 |
CN104449629A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-03-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种乳状液流度控制剂及其制备方法 |
CN104449633B (zh) * | 2014-12-09 | 2017-07-07 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种原油表面活性剂及其制备方法和应用 |
CN105154053B (zh) * | 2015-09-29 | 2018-03-13 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种泡排剂及其制备方法与应用 |
CN104357039B (zh) * | 2014-10-31 | 2018-09-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种聚合物微球乳液驱油剂及其制备方法 |
CN107298971B (zh) * | 2016-04-14 | 2020-01-17 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种耐高温重烷基苯磺酸盐体系及其制备方法 |
-
2017
- 2017-10-17 CN CN201710962762.3A patent/CN109666473A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103923634A (zh) * | 2014-05-07 | 2014-07-16 | 淮南华俊新材料科技有限公司 | 一种用于油井酸化的微乳液互溶剂 |
CN104449629A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-03-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种乳状液流度控制剂及其制备方法 |
CN104357039B (zh) * | 2014-10-31 | 2018-09-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种聚合物微球乳液驱油剂及其制备方法 |
CN104449633B (zh) * | 2014-12-09 | 2017-07-07 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种原油表面活性剂及其制备方法和应用 |
CN105154053B (zh) * | 2015-09-29 | 2018-03-13 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种泡排剂及其制备方法与应用 |
CN107298971B (zh) * | 2016-04-14 | 2020-01-17 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种耐高温重烷基苯磺酸盐体系及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
章莉娟等: "表面活性剂协同效应的研究(英文) ", 《日用化学品科学》 * |
谭晶等: "油/水界面表面活性剂的复配协同机制 ", 《高等学校化学学报》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114479812A (zh) * | 2020-10-26 | 2022-05-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种超低油水界面张力的表面活性剂组合物及其制法和应用 |
CN114479812B (zh) * | 2020-10-26 | 2023-05-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种超低油水界面张力的表面活性剂组合物及其制法和应用 |
CN112662387A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-04-16 | 天津大港油田滨港集团博弘石油化工有限公司 | 一种石油开采用绿色环保表活剂驱油体系 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102952531B (zh) | 一种海上油田驱油用表面活性剂及其制备方法 | |
Tackie-Otoo et al. | Alternative chemical agents for alkalis, surfactants and polymers for enhanced oil recovery: Research trend and prospects | |
US8985206B2 (en) | Enhanced foam stability applications and methods | |
US7998911B1 (en) | Environmental friendly fracturing and stimulation composition and method of using the same | |
EP2838970B1 (en) | Surfactant formulations for foam flooding | |
CN103540304B (zh) | 强化采油用表面活性剂组合物及其制备方法 | |
CN104232045B (zh) | 复合型表面活性剂组合物、制备方法及应用 | |
CN103422840B (zh) | 采用阴、阳离子复合表面活性剂的驱油方法 | |
CN103540303B (zh) | 复合型表面活性剂组合物及其制备方法 | |
US4013569A (en) | Aqueous anionic surfactant systems containing aromatic ether polysulfonates | |
JPS58131295A (ja) | 石油回収用ミセル溶液 | |
GB2160244A (en) | Additive for oil well fluids | |
CN105199700A (zh) | 一种低聚甜菜碱型泡沫排水剂及制备方法 | |
CA2938429C (en) | Methods of pre-flushing reservoir paths for higher return of hydrocarbon fluids | |
CN102040994A (zh) | 一种耐盐的氨基磺酸型两性表面活性剂复配体系及其在三次采油中的应用 | |
CN106433592A (zh) | 一种适合高钙油藏的有机碱复合驱油体系及其制备方法 | |
WO2013184116A1 (en) | Enhanced foam stability applications and methods | |
CN109666473A (zh) | 表面活性剂二元复配驱油方法 | |
CN108485627A (zh) | 一种具有洗油作用的注水用黏土防膨剂的制备 | |
CN107916098A (zh) | 驱油用黏弹性表面活性剂组合物及其制备方法和应用 | |
CN113583649B (zh) | 一种中相微乳液及其制备工艺与应用 | |
CN106590578A (zh) | 中等矿化度油藏驱油用复合型表面活性剂组合物 | |
US4203491A (en) | Chemical flood oil recovery with highly saline reservoir water | |
CN102834170A (zh) | 使用具有链长为6-10个碳原子的疏水嵌段的阳离子表面活性剂开采矿物油的方法 | |
CN106590565B (zh) | 中低矿化度油藏驱油用复合型表面活性剂组合物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190423 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |