CN111073620A - 一种表面活性剂组合物 - Google Patents

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李肃
马淑芬
杨祖国
谭辉
丁保东
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Abstract

本申请提供了一种表面活性剂组合物，其包括α‑烯基磺酸盐、烷基二甲基甜菜碱、部分水解的聚丙烯酰胺和烷醇酰胺。该表面活性剂组合物显著地提高了耐温抗盐性，降低在油藏岩石上的吸附，并使体系具有高的驱替效率，从而达到进一步提高原油采收率的目的。

Description

一种表面活性剂组合物
技术领域
本申请提供了一种表面活性剂组合物。
背景技术
国内外碎屑岩油藏表活剂驱替工艺目前处于相对完善阶段，我国大部分油田水驱后仍有大约65％的矿藏原油不能被开采出来。化学驱技术在提高采收率中发挥了主导性的作用，其中表面活性剂作为三次采油的驱油剂，与水驱和聚合物驱相比，能较大幅度提高驱油效率。
三次采油技术的发展对表面活性剂的要求也越来越高，不仅要求它具有低的油水界面张力和低吸附值，而且要求它与油藏流体配伍和廉价。在目前油价的情况下，表面活性剂的成本是制约三次采油表面活性剂驱发展的主要因素。所以对驱油用的表面活性剂体系提出了耐高含盐量、耐高温、吸附损失低、成本低的要求。
塔河碎屑岩油藏前期进行了注水试验，但效果不明显。另外，塔河油藏埋藏深、地层压力高(45MPa左右)、地层温度高(90～125℃左右)、地层水矿化度高(18至23×104mg/L以上)，为驱油体系的选择带来困难(满足耐高温高盐要求)。
发明内容
本申请提供了一种表面活性剂组合物，其包括α-烯基磺酸盐(AOS)、烷基二甲基甜菜碱(CBET)、部分水解的聚丙烯酰胺(HPAM)和烷醇酰胺。
在一个具体实施方式中，所述α-烯基磺酸盐选自C14至C18的α-烯基磺酸盐中的至少一种。
在一个具体实施方式中，所述α-烯基磺酸盐选自α-烯基磺酸钠、α-烯基磺酸钾和α-烯基磺酸铵中的至少一种。
在一个具体实施方式中，所述烷基二甲基甜菜碱选自C12至C16的烷基二甲基甜菜碱中的至少一种。
在一个具体实施方式中，所述部分水解的聚丙烯酰胺为水解度12％至15％的聚丙烯酰胺。
在一个具体实施方式中，所述部分水解的聚丙烯酰胺的平均相对分子量为1000万至1200万。
在一个具体实施方式中，所述烷醇酰胺选自C16至C20的烷醇酰胺中的至少一种。
在一个具体实施方式中，所述α-烯基磺酸盐、烷基二甲基甜菜碱、部分水解的聚丙烯酰胺和烷醇酰胺的质量比为(6-14):(1-2):(3-7):(2-4)。
在一个具体实施方式中，所述表面活性剂组合物还包括矿化度1.8×105ppm至2.3×105ppm的水。
在一个具体实施方式中，以质量百分比计，所述α-烯基磺酸盐、烷基二甲基甜菜碱、部分水解的聚丙烯酰胺和烷醇酰胺的质量总和占所述表面活性剂组合物总量的0.3％至0.6％。
本申请的有益效果：
本申请的表面活性剂组合物可显著地提高了耐温抗盐性，降低在油藏岩石上的吸附，并使体系具有高的驱替效率，从而达到进一步提高原油采收率的目的。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明实施例仅为示例性的说明，该实施方式无论在任何情况下均不构成对本发明的限定。
本申请使用的原材料如无特别说明，均可市售获得。
实施例1
将C16α-烯基磺酸钠(购自河南维希贸易有限公司)、十六烷基二甲基甜菜碱(购自上海圣轩生物化工有限公司)、水解度为15％、相对分子量为1100万的聚丙烯酰胺(，购自郑州市安禄环保设备有限公司的产品)、十八烷醇酰胺(购自湖北鑫鸣泰化学有限公司的产品)按10:1:5:3的质量比例混配，然后溶于矿化度为2.24×105ppm的地层水中，形成0.3％的表面活性剂水溶液。
实施例2
将C18α-烯基磺酸钠(购自河南维希贸易有限公司)、十二烷基二甲基甜菜碱(购自上海圣轩生物化工有限公司)、水解度为15％、相对分子量为1100万的聚丙烯酰胺(购自郑州市安禄环保设备有限公司)、十六烷醇酰胺(购自湖北鑫鸣泰化学有限公司)按10:1:5:3的质量比例混配，然后溶于矿化度为2.25×105ppm的地层水中，形成0.35％的表面活性剂水溶液。
实施例3
将C14α-烯基磺酸钠(购自河南维希贸易有限公司)、十四烷基二甲基甜菜碱(购自上海圣轩生物化工有限公司)、水解度为15％、相对分子量为1100万的聚丙烯酰胺(购自郑州市安禄环保设备有限公司)、二十烷醇酰胺(购自湖北鑫鸣泰化学有限公司)按10:1:5:3的质量比例混配，然后溶于矿化度为2.21×105ppm的地层水中，形成0.4％的表面活性剂水溶液。
实施例4
将C16α-烯基磺酸钠。(购自河南维希贸易有限公司)、十六烷基二甲基甜菜碱(购自上海圣轩生物化工有限公司)、水解度为15％、相对分子量为1100万的聚丙烯酰胺(购自郑州市安禄环保设备有限公司)、十八烷醇酰胺(购自湖北鑫鸣泰化学有限公司)按10:1:5:3的质量比例混配，然后溶于矿化度为2.15×105ppm的地层水中，形成0.45％的表面活性剂水溶液。
实施例5
将αC16α-烯基磺酸钠(购自河南维希贸易有限公司)、十六烷基二甲基甜菜碱(购自上海圣轩生物化工有限公司)、水解度为12％、相对分子量为1200万的聚丙烯酰胺(购自郑州市安禄环保设备有限公司)、十八烷醇酰胺(购自湖北鑫鸣泰化学有限公司)按10:1:5:3的质量比例混配，然后溶于矿化度为2.18×105ppm的地层水中，形成0.5％的表面活性剂水溶液。
实施例6
将C16α-烯基磺酸钠(购自河南维希贸易有限公司)、十六烷基二甲基甜菜碱(购自上海圣轩生物化工有限公司)、水解度为15％、相对分子量为1000万的聚丙烯酰胺(购自郑州市安禄环保设备有限公司)、十八烷醇酰胺(购自湖北鑫鸣泰化学有限公司)按10:1:5:3的质量比例混配，然后溶于矿化度为2.13×105ppm的地层水中，形成0.55％的表面活性剂水溶液。
实施例7
将C16α-烯基磺酸钠(购自河南维希贸易有限公司)、十六烷基二甲基甜菜碱(购自上海圣轩生物化工有限公司)、水解度为15％、相对分子量为1100万的聚丙烯酰胺(购自郑州市安禄环保设备有限公司)、十八烷醇酰胺(购自湖北鑫鸣泰化学有限公司)按10:1:5:3的质量比例混配，然后溶于矿化度为2.19×105ppm的地层水中，形成0.6％的表面活性剂水溶液。
实施例8
将C16α-烯基磺酸铵(购自河南维希贸易有限公司)、十六烷基二甲基甜菜碱(购自上海圣轩生物化工有限公司)、水解度为15％、相对分子量为1100万的聚丙烯酰胺(购自郑州市安禄环保设备有限公司)、十八烷醇酰胺(购自湖北鑫鸣泰化学有限公司的产品)按8:1:4:3的质量比例混配，然后溶于矿化度为2.28×105ppm的地层水中，形成0.45％的表面活性剂水溶液。
实施例9
将C16α-烯基磺酸钾(购自河南维希贸易有限公司)、十六烷基二甲基甜菜碱(购自上海圣轩生物化工有限公司)、水解度为15％、相对分子量为1100万的聚丙烯酰胺(购自郑州市安禄环保设备有限公司)、十八烷醇酰胺(购自湖北鑫鸣泰化学有限公司)按6:1:3:3的质量比例混配，然后溶于矿化度为2.17×105ppm的地层水中，形成0.45％的表面活性剂水溶液。
实施例10
将C16α-烯基磺酸钾(购自河南维希贸易有限公司)、十六烷基二甲基甜菜碱(购自上海圣轩生物化工有限公司)、水解度为15％、相对分子量为1100万的聚丙烯酰胺(购自郑州市安禄环保设备有限公司)、十八烷醇酰胺(购自湖北鑫鸣泰化学有限公司)按12:1:6:3的质量比例混配，然后溶于矿化度为2.26×105ppm的地层水中，形成0.45％的表面活性剂水溶液。
实施例11
将C16α-烯基磺酸钠(购自河南维希贸易有限公司)、十六烷基二甲基甜菜碱(购自上海圣轩生物化工有限公司)、水解度为15％、相对分子量为1100万的聚丙烯酰胺(购自郑州市安禄环保设备有限公司)、十八烷醇酰胺(购自湖北鑫鸣泰化学有限公司)按14:1:7:3的质量比例混配，然后溶于矿化度为2.16×105ppm的地层水中，形成0.45％的表面活性剂水溶液。
实施例12
将C16α-烯基磺酸钾(购自河南维希贸易有限公司)、十六烷基二甲基甜菜碱(购自上海圣轩生物化工有限公司)、水解度为15％、相对分子量为1100万的聚丙烯酰胺(购自郑州市安禄环保设备有限公司)、十八烷醇酰胺(购自湖北鑫鸣泰化学有限公司)按10:1:5:4的质量比例混配，然后溶于矿化度为2.26×105ppm的地层水中，形成0.45％的表面活性剂水溶液。
实施例13
将C16α-烯基磺酸钠(购自河南维希贸易有限公司)、十六烷基二甲基甜菜碱(购自上海圣轩生物化工有限公司)、水解度为15％、相对分子量为1100万的聚丙烯酰胺(购自郑州市安禄环保设备有限公司)、十八烷醇酰胺(购自湖北鑫鸣泰化学有限公司)按10:2:5:2的质量比例混配，然后溶于矿化度为2.27×105ppm的地层水中，形成0.45％的表面活性剂水溶液。
对比例1
将C16α-烯基磺酸钠(购自河南维希贸易有限公司)、十六烷基二甲基甜菜碱(购自上海圣轩生物化工有限公司)、水解度为15％、相对分子量为1100万的聚丙烯酰胺(购自郑州市安禄环保设备有限公司)、十八烷醇酰胺(购自湖北鑫鸣泰化学有限公司)按10:1:5:3的质量比例混配，然后溶于矿化度为2.21×105ppm的地层水中，形成0.25％的表活剂水溶液。
对比例2
将C16α-烯基磺酸铵(购自河南维希贸易有限公司)、十六烷基二甲基甜菜碱(购自上海圣轩生物化工有限公司)、水解度为15％、相对分子量为1100万的聚丙烯酰胺(购自郑州市安禄环保设备有限公司)、十八烷醇酰胺(购自湖北鑫鸣泰化学有限公司)按10:1:5:3的质量比例混配，然后溶于矿化度为2.24×105ppm的地层水中，形成0.65％的表活剂水溶液。
对比例3
将C16α-烯基磺酸钾(购自河南维希贸易有限公司)、十六烷基二甲基甜菜碱(购自上海圣轩生物化工有限公司)、水解度为15％、相对分子量为1100万的聚丙烯酰胺(购自郑州市安禄环保设备有限公司)、十八烷醇酰胺(购自湖北鑫鸣泰化学有限公司)按10:1:6:3的质量比例混配，然后溶于矿化度为2.02×105ppm的地层水中，形成0.3％的表活剂水溶液。
对比例4
将C16α-烯基磺酸钠(购自河南维希贸易有限公司)、十六烷基二甲基甜菜碱(购自上海圣轩生物化工有限公司)、水解度为15％、相对分子量为1100万的聚丙烯酰胺(购自郑州市安禄环保设备有限公司)、十八烷醇酰胺(购自湖北鑫鸣泰化学有限公司)按14:1:5:3的质量比例混配，然后溶于矿化度为1.85×105ppm的地层水中，形成0.3％的表活剂水溶液。
实施例14
1.界面张力：按SY/T 5370-1999标准进行测定；
2.洗油效率：按SY/T 6315-2017标准进行测定；
3.热稳定性：按Q/SH 0237-2008标准进行稳定时间和耐温性测定；
4.耐盐性能：按GB/T 7381-2010标准进行测定。
由表1的数据看出：
在耐温性上，实施例1至13和对比例1至4的耐温性都能达到110℃。
对于耐盐性，实施例1至13、对比例1以及对比例2的耐盐能力均大于2.1×105mg/L，而对比例3和对比例4在1.8×105ppm至2.3×105ppm的高矿化度水中出现絮凝物。
对稳定时间，除对比例2外，实施例1至13、对比例1、对比例3和对比例4的稳定时间均达到或超过120天。
在界面张力方面，实施例1至13、对比例2至4的界面张力都在10-3mN/m数量级，而只有对比例1仅达到10-2mN/m数量级。
在洗油效率方面，，而所有实施例1至13、对比例2和对比例4的洗(驱)油效率都达到或超过60％；而对比例1和对比例4的洗(驱)油效率均低于60％。
总之，实施例1至13的五项性能指标均比较均衡，能够达到了满意的实用要求(耐温性达到110℃、耐盐性≥2.1×105mg/L、稳定时间≥120d、界面张力达到10-3mN/m数量级、洗油效率≥60％)；而在对比例1至4中则至少一项指标未能达到实用要求。
表1
Figure BDA0001836889510000061
虽然本申请已经参照具体实施方式进行了描述，但是本领域的技术人员应该理解在没有脱离本申请的真正的精神和范围的情况下，可以进行的各种改变。此外，可以对本申请的主体、精神和范围进行多种改变以适应特定的情形、材料、材料组合物和方法。所有的这些改变均包括在本申请的权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种表面活性剂组合物，其包括α-烯基磺酸盐、烷基二甲基甜菜碱、部分水解的聚丙烯酰胺和烷醇酰胺。
2.根据权利要求1所述的表面活性剂组合物，其特征在于，所述α-烯基磺酸盐选自C14至C18的α-烯基磺酸盐中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的表面活性剂组合物，其特征在于，所述α-烯基磺酸盐选自α-烯基磺酸钠、α-烯基磺酸钾和α-烯基磺酸铵中的至少一种。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的表面活性剂组合物，其特征在于，所述烷基二甲基甜菜碱选自C12至C16的烷基二甲基甜菜碱中的至少一种。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的表面活性剂组合物，其特征在于，所述部分水解的聚丙烯酰胺为水解度12％至15％的聚丙烯酰胺。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的表面活性剂组合物，其特征在于，所述部分水解的聚丙烯酰胺的平均相对分子量为1000万至1200万。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的表面活性剂组合物，其特征在于，所述烷醇酰胺选自C16至C20的烷醇酰胺中的至少一种。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的表面活性剂组合物，其特征在于，所述α-烯基磺酸盐、烷基二甲基甜菜碱、部分水解的聚丙烯酰胺和烷醇酰胺的质量比为(6-14):(1-2):(3-7):(2-4)。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的表面活性剂组合物，其特征在于，所述表面活性剂组合物还包括矿化度1.8×105ppm至2.3×105ppm的水。
10.根据权利要求9所述的表面活性剂组合物，其特征在于，以质量百分比计，所述α-烯基磺酸盐、烷基二甲基甜菜碱、部分水解的聚丙烯酰胺和烷醇酰胺的质量总和占所述表面活性剂组合物总量的0.3％至0.6％。
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