CN113337264B - 耐盐型调驱用含聚醚链段的阴阳离子对表面活性剂组合物 - Google Patents
耐盐型调驱用含聚醚链段的阴阳离子对表面活性剂组合物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113337264B CN113337264B CN202110599274.7A CN202110599274A CN113337264B CN 113337264 B CN113337264 B CN 113337264B CN 202110599274 A CN202110599274 A CN 202110599274A CN 113337264 B CN113337264 B CN 113337264B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composition
- surfactant
- salt
- anion
- cation
- 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.)
- Active
Links
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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
Abstract
本发明提供了一种耐盐型调驱用含聚醚链段的阴阳离子对表面活性剂组合物，主要解决复合驱过程中各组分色谱分离现象以及目前中低渗油藏条件下驱油效果差的问题。通过采用由相同的前驱体分别制备结构类似的阴离子和阳离子表面活性剂复配形成阴阳离子对表面活性剂组合物。本发明在0.1wt%的浓度条件下，在矿化度为25万mg/L，钙镁离子含量2000mg/L现场地层水中，经过120℃老化72h后，组合物能与地下原油形成10‑3～10‑4mN/m的超低界面张力，提高采收率可达15％以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐盐型中低渗透油藏驱油用阴阳离子对表面活性剂组合物及其应用。
背景技术
随着世界能源需求的不断增加，石油的有效开发利用已引起人们的极大重视，对石油的开采效率的要求也越来越高。目前我国的中低渗透油藏储量所占的比例高达60％～70％，中低渗透油藏将是今后相当长的一个时期增储上产的主要资源基础。相对于高渗透率油藏，中低渗透率油藏中残余油滴存在于喉道半径很小的孔隙中，相同条件下，残余油滴的毛管阻力远大于高渗透率油层，因此活化这些残余油滴需要更低的油水界面张力。其次，中低渗油藏渗流阻力大，只有在较大的驱替压力下，液体才能流动。但注水压力高，易造成微裂缝开启，水沿裂缝突进，造成波及体积小，驱油效率降低。
利用化学驱手段来提高原油采收率需要考虑波及系数和驱油效率两方面的影响因素。通过降低油水界面张力，提高洗油效果从而可以提高驱油效率。目前常用的方法是采用不同种类的表面活性剂复配使用，从而获得较低的油水界面张力，这种方法的缺点在于表面活性剂使用浓度高，经济性差，此外不同类型的表面活性剂复配使用时又会出现色谱分离效应，影响使用效果。阴阳离子对表面活性剂具有在较低使用浓度下即能达到较低油水界面张力的效果，而且抗盐能力强。阴阳离子对的相互静电作用也能有效的降低色谱分离现象，如果阴阳离子对表面活性剂具有相似的结构组成，甚至可以避免色谱分离现象的产生。
发明内容
本发明所要解决的问题之一是目前聚合物用于低渗油藏驱油过程中容易造成地层堵塞，注入困难的问题，提供一种新的阴阳离子对表面活性剂组合物，该组合物抗盐能力强，能够在较低的使用浓度下提供较低的油水界面张力，提高驱油过程中的驱油效率；
本发明所要解决的问题之二是不同表面活性剂复配使用过程中出现的色谱分离的问题，阴阳离子对表面活性剂组合物通过阴阳离子间的相互吸引的作用力以及类似的结构组成，来降低甚至避免不同组分之间色谱分离现象。
本发明所要解决的技术问题之三是提供一种与解决技术问题之一相对应的阴阳离子对表面活性剂组合物用于中低渗油藏中的驱油方法。所述的阴阳离子对表面活性剂的组合物的突出之处在于适用于中低渗透率的岩心。例如上述技术方案突出之处在于使用所述岩心渗透率范围为0.1-100mD。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案为：一种耐盐型调驱用含聚醚链段的阴阳离子对表面活性剂组合物，其特征在于：该组合物包含结构相似的阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂，阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂是由相同的前驱体制备而成，该前驱体的结构中至少含有烷基、苯环、聚醚链段以及羟基。
所述前驱体的结构式为：
其中R1选自C8-C14的烷基、烯基中的至少一种；R2为C2或C3的一种，n为2-15。
上述技术方案中，所述耐盐型调驱用含聚醚链段的阴阳离子对表面活性剂组合物中还包括水，特别适用于表面活性剂的水驱。
所述的一种耐盐型调驱用含聚醚链段的阴阳离子对表面活性剂组合物，其特征在于所述的阴离子表面活性剂是由前驱体经羧化反应制得，其结构式为：
其中R1选自C8-C14的烷基、烯基中的至少一种；R2为C2或C3的一种，n为2-15。
所述的一种耐盐型调驱用含聚醚链段的阴阳离子对表面活性剂组合物，其特征在于所述阳离子表面活性剂制备工艺如下：前驱体在镍系催化剂作用下，与氢气和二甲胺经过高温高压临氢胺化制得中间体，中间体的结构为：
其中R1选自C8-C14的烷基、烯基中的至少一种；R2为C2或C3的一种，n为2-15。
再将中间体进行季胺化反应制得阳离子表面活性剂，其结构式为：
其中R1选自C8-C14的烷基、烯基中的至少一种；R2为C2或C3的一种，R3为甲基或苄基的一种；n为2-15；X为卤素。
所述的一种耐盐型调驱用含聚醚链段的阴阳离子对表面活性剂组合物，其特征在于该组合物中阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂的物质的量比为1:0.5~1:5，优选1:0.8~1:1.2。
本发明还提供一种中低渗透油藏的驱油方法，包括将所述的阴阳离子对表面活性剂组合物注入中低渗透率油藏中进行驱油。
上述技术方案中任一项所述岩心渗透率范围为0.1～100mD。
本发明制备的耐盐型调驱用含聚醚链段的阴阳离子对表面活性剂组合物由结构类似的阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂组成。阴离子表面活性剂与阳离子表面活性复配后阴阳离子对的作用表现出较高的界面活性，使体系的界面张力达到10-3mN/m数量级甚至更低，而且抗盐能力强。阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂存在静电吸引作用，可减少溶液表面同种电荷间的排斥作用，且二者的疏水基碳氢链间还有一定的疏水作用，促使不同表面活性剂分子采取更加紧密的排列方式，从而具有更高的表面活性。此外，阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂由于阴阳离子间的相互吸引的作用力以及类似的结构组成，能够降低甚至避免色谱分离现象，使得组合物在井下运移过程中，仍可保持较高的界面活性。
采用本发明的技术方案，阴阳离子对表面活性剂组合物用量为0.1wt%的条件下，在矿化度为25万mg/L，钙镁离子含量2000mg/L现场地层水中，经过120℃老化72h后，仍能与地下原油形成10-3～10-4mN/m的超低界面张力，提高采收率可达15％以上。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明加以详细描述。
以下实施例耐盐型中低渗透油藏调驱用阴阳离子对表面活性剂组合物及其应用，该组合物是由结构类似的阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂组成，该组合物能在降低的浓度下具有较好的降低油水界面张力的效果，而且抗盐能力强，具有较优的洗油效率，能够有效提高驱油效率。此外类似的结构组成、以及阴阳离子间的相互吸引的作用力使得该组合物在使用过程中能够降低甚至避免色谱分离现象。
实施例1
1. 阴阳离子对表面活性剂组合物制备
（1）选用前驱体的结构式为：
其中R1选自C9的烷基；R2为C2的烷基；n为2。
（2）将前驱体进行临氢胺化和季胺化反应，得到阳离子表面活性剂，其结构为
其中R1选自C9的烷基；R2为C2的烷基；R3为甲基；n为2；X为Cl。
（3）将前驱体进行羧化反应，得到阴离子表面活性剂，其结构为：
其中R1选自C9的烷基；R2为C2的烷基； n为2。
（4）将步骤（2）和（3）中制备的阴离子和阳离子表面活性剂按物质的量比1:1复配混合均匀，即得到阴阳离子对表面活性剂组合物。
2. 阴阳离子对表面活性剂组合物性能评价
（1）界面张力评价 采用TX-500C旋转滴界面张力仪，在85℃下，转速为3000 转/分条件下，测定上述0.1％浓度的阴阳离子对表面活性剂组合物在矿化度为25万mg/L，钙镁离子含量2000mg/L现场地层水中与脱水原油之间的界面张力，再将0.1％浓度的阴阳离子对表面活性剂组合物的现场地层水溶液装入老化釜中，在120℃下老化72h，再次在85℃下，转速为3000 转/分条件下，测试与脱水原油之间的界面张力，结果见表1。
（2）模拟驱油实验
岩心驱替试验在长度为30cm，直径为2.5cm的人工岩心上进行，驱替试验温度为90℃，先用矿化度为25万mg/L，钙镁离子含量2000mg/L现场地层水驱替至含水98%，再注入0.5PV的0.1%的阴阳离子对表面活性剂组合物的现场地层水溶液，再驱至含水98%，计算采收率，测试结果如表1所示。
实施例2
1. 阴阳离子对表面活性剂组合物制备
试验步骤同实施1，区别在于步骤（4）中阴离子和阳离子表面活性剂按物质的量比1:1.2。
2. 阴阳离子对表面活性剂组合物性能评价
除阴阳离子对表面活性剂组合物组成比例不同以外，性能评价方法同实施例1。为便于比较，将评价结果列于表1。
实施例3
1. 阴阳离子对表面活性剂组合物制备
试验步骤同实施1，区别在于步骤（4）中阴离子和阳离子表面活性剂按物质的量比1:0.8。
2. 阴阳离子对表面活性剂组合物性能评价
除阴阳离子对表面活性剂组合物组成比例不同以外，性能评价方法同实施例1。为便于比较，将评价结果列于表1。
实施例4
1. 阴阳离子对表面活性剂组合物制备
试验步骤同实施1，区别在于步骤（4）中阴离子和阳离子表面活性剂按物质的量比1:0.5。
2. 阴阳离子对表面活性剂组合物性能评价
除阴阳离子对表面活性剂组合物组成比例不同以外，性能评价方法同实施例1。为便于比较，将评价结果列于表1。
实施例5
1. 阴阳离子对表面活性剂组合物制备
试验步骤同实施1，区别在于步骤（4）中阴离子和阳离子表面活性剂按物质的量比1:5。
2. 阴阳离子对表面活性剂组合物性能评价
除阴阳离子对表面活性剂组合物组成比例不同以外，性能评价方法同实施例1。为便于比较，将评价结果列于表1。
实施例6
1. 阴阳离子对表面活性剂组合物制备
试验步骤同实施1，区别在于前驱体的结构式为：
其中R1选自C14的烷基；R2为C3的烷基；n为15。
2. 阴阳离子对表面活性剂组合物性能评价
除阴阳离子对表面活性剂组合物组成比例不同以外，性能评价方法同实施例1。为便于比较，将评价结果列于表1。
实施例7
1. 阴阳离子对表面活性剂组合物制备
试验步骤同实施1，区别在于前驱体的结构式为：
其中R1选自C12的烷基；R2为C2的烷基；n为6。
2. 阴阳离子对表面活性剂组合物性能评价
除阴阳离子对表面活性剂组合物组成比例不同以外，性能评价方法同实施例1。为便于比较，将评价结果列于表1。
实施例8
1. 阴阳离子对表面活性剂组合物制备
试验步骤同实施1，区别在于前驱体的结构式为：
其中R1选自C10的烷基；R2为C3的烷基；n为12。
2. 阴阳离子对表面活性剂组合物性能评价
除阴阳离子对表面活性剂组合物组成比例不同以外，性能评价方法同实施例1。为便于比较，将评价结果列于表1。
实施例9
1. 阴阳离子对表面活性剂组合物制备
试验步骤同实施1，区别在于制得的阳离子表面活性剂结构中的X为Br。
2. 阴阳离子对表面活性剂组合物性能评价
除阴阳离子对表面活性剂组合物组成比例不同以外，性能评价方法同实施例1。为便于比较，将评价结果列于表1。
比较例1
用实施例1中制得的阴离子表面活性剂单独替代阴阳离子对表面活性剂组合物，进行界面张力、模拟驱油性能评价，将评价结果列于表1。
比较例2
用实施例1中制得的阳离子表面活性剂单独替代阴阳离子对表面活性剂组合物，进行界面张力、模拟驱油性能评价，将评价结果列于表1。
表1 实施例和比较例中阴阳离子对表面活性剂组合物性能评价结果
Claims (9)
1.一种耐盐型调驱用含聚醚链段的阴阳离子对表面活性剂组合物，其特征在于：该组合物包含阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂，组合物中阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂的物质的量比为1:0.5~1:5；阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂是由相同的前驱体制备而成，该前驱体的结构中至少含有烷基、苯环、聚醚链段以及羟基；所述阴离子表面活性剂的结构式为：
其中R1选自C8-C14的烷基、烯基中的至少一种；R2为C2或C3的一种，n为2-15；所述阳离子表面活性剂的结构式为：
其中R1选自C8-C14的烷基、烯基中的至少一种；R2为C2或C3的一种，R3为甲基或苄基的一种；n为2-15；X为卤素。
2.根据权利要求1所述的一种耐盐型调驱用含聚醚链段的阴阳离子对表面活性剂组合物，其特征在于所述前驱体的结构式为：
其中R1选自C8-C14的烷基、烯基中的至少一种；R2为C2或C3的一种，n为2-15。
3.根据权利要求1所述的一种耐盐型调驱用含聚醚链段的阴阳离子对表面活性剂组合物，其特征在于所述组合物包括水。
4.根据权利要求1所述的一种耐盐型调驱用含聚醚链段的阴阳离子对表面活性剂组合物，其特征在于所述的阴离子表面活性剂是由前驱体经羧化反应制得。
5.根据权利要求1所述的一种耐盐型调驱用含聚醚链段的阴阳离子对表面活性剂组合物，其特征在于所述阳离子表面活性剂制备工艺如下：前驱体在镍系催化剂作用下，与氢气和二甲胺经过高温高压临氢胺化制得中间体，再将中间体进行季铵化反应制得。
6.根据权利要求5所述的一种耐盐型调驱用含聚醚链段的阴阳离子对表面活性剂组合物，其特征在于所述中间体的结构为：
其中R1选自C8-C14的烷基、烯基中的至少一种；R2为C2或C3的一种，n为2-15。
7.根据权利要求1所述的一种耐盐型调驱用含聚醚链段的阴阳离子对表面活性剂组合物，其特征在于该组合物中阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂的物质的量比为1:0.8~1:1.2。
8.一种中低渗透油藏的驱油方法，其特征是将包括权利要求1-7中任一项所述耐盐型调驱用 组合物注入中低渗透油藏进行驱油。
9.根据权利要求8所述的中低渗透油藏的驱油方法，其特征在于所述的中低渗透油藏的渗透率为0.1-100mD。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110599274.7A CN113337264B (zh) | 2021-05-31 | 2021-05-31 | 耐盐型调驱用含聚醚链段的阴阳离子对表面活性剂组合物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110599274.7A CN113337264B (zh) | 2021-05-31 | 2021-05-31 | 耐盐型调驱用含聚醚链段的阴阳离子对表面活性剂组合物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113337264A CN113337264A (zh) | 2021-09-03 |
| CN113337264B true CN113337264B (zh) | 2022-10-21 |
Family
ID=77472464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110599274.7A Active CN113337264B (zh) | 2021-05-31 | 2021-05-31 | 耐盐型调驱用含聚醚链段的阴阳离子对表面活性剂组合物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113337264B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115772395A (zh) * | 2021-09-06 | 2023-03-10 | 中石化南京化工研究院有限公司 | 一种基于阴阳离子对表活剂的纳米乳液驱油剂 |
| CN115746815B (zh) * | 2021-09-06 | 2023-12-12 | 中石化南京化工研究院有限公司 | 基于阴阳离子对作用的表活剂组合物及其在钻完井中的应用 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103965852B (zh) * | 2013-02-05 | 2016-12-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 含聚合物和阴阳体系表面活性剂的复合驱油剂及驱油方法 |
| CN103965854B (zh) * | 2013-02-05 | 2017-07-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 可用于低渗透油藏的阴阳体系表面活性剂及制备方法 |
| CN110527503B (zh) * | 2018-05-24 | 2021-08-20 | 中国石油化工股份有限公司 | 中低渗透油藏驱油用阴阳离子对纳米乳液驱油剂 |
| CN112226225B (zh) * | 2019-07-15 | 2023-04-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 低渗透油藏注水井降压增注用耐温抗盐表面活性剂组合物及其制备方法和应用 |
-
2021
- 2021-05-31 CN CN202110599274.7A patent/CN113337264B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113337264A (zh) | 2021-09-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113337264B (zh) | 耐盐型调驱用含聚醚链段的阴阳离子对表面活性剂组合物 | |
| CN103980873B (zh) | 一种三相泡沫复合驱油体系及其应用 | |
| CN110527503B (zh) | 中低渗透油藏驱油用阴阳离子对纳米乳液驱油剂 | |
| CN102690644B (zh) | 适用于高温高盐油藏的二元无碱复合驱油用组合物及应用 | |
| CN110964494B (zh) | 含聚合物和纳米乳液的复合无碱驱油剂及驱油方法 | |
| CN103422840A (zh) | 采用阴、阳离子复合表面活性剂的驱油方法 | |
| CN102703049B (zh) | 二元复合驱油用组合物及其在三次采油中的应用 | |
| CN109294547B (zh) | 一种驱油用阴非离子两性表面活性剂及其制备方法 | |
| CN112694879B (zh) | 提高阴-阳离子表面活性剂复配洗油剂耐高温性能的方法 | |
| CN112226223A (zh) | 超低渗油藏降压增注用表面活性剂组合物及制备方法 | |
| CN104312566A (zh) | 一种功能性聚合物表面活性剂强化甜菜碱复合驱体系及其应用 | |
| CN108102628B (zh) | 泡沫驱油剂、泡沫段塞式驱油组合物及其制备方法和应用 | |
| CN112680206B (zh) | 一种表面活性剂组合物及其制备方法与应用 | |
| CN113136190A (zh) | 一种具有调驱性能的稠油降粘驱油剂及其制备方法 | |
| CN107916096B (zh) | 驱油用黏弹性表面活性剂组合物及制备方法和应用 | |
| CN106590572B (zh) | 高矿化度油藏驱油用复合型表面活性剂组合物 | |
| CN111088008B (zh) | 用于低渗透油藏的降压增注用表面活性剂组合物及其制备方法和应用 | |
| CN110105936B (zh) | 适用于复杂油藏的耐温耐盐泡沫调驱体系及其制备方法和应用 | |
| CN111087347B (zh) | 烃基咪唑啉磺酸盐两性离子表面活性剂、组合物及其制备方法和应用 | |
| CN114316938B (zh) | 一种调驱用含聚醚链段的自增粘表面活性剂组合物 | |
| CN114790384B (zh) | 一种小分子渗吸剂及其制备方法和应用 | |
| CN113943564B (zh) | 一种复配超低界面张力表面活性剂及其制备方法 | |
| CN115772395A (zh) | 一种基于阴阳离子对表活剂的纳米乳液驱油剂 | |
| CN117165275B (zh) | 适用于高矿化度油藏驱油用盐水凝胶-阴阳离子表面活性剂驱油剂及应用 | |
| CN114644915B (zh) | 一种降粘型驱油剂及其制备方法 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 100728 No. 22 North Main Street, Chaoyang District, Beijing, Chaoyangmen Applicant after: CHINA PETROLEUM & CHEMICAL Corp. Applicant after: SINOPEC NANJING CHEMICAL RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. Applicant after: SINOPEC NANJING CHEMICAL IND Co.,Ltd. Address before: Liuhe District of Nanjing City, Jiangsu province 210048 geguan Road No. 699 Applicant before: SINOPEC NANJING CHEMICAL RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. Applicant before: CHINA PETROLEUM & CHEMICAL Corp. Applicant before: SINOPEC NANJING CHEMICAL IND Co.,Ltd. |