CN113563858A - 一种用于高温高矿度油藏驱油的表面活性剂组合物 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于高温高盐油藏驱油剂的表面活性剂组合物，包括主剂、增效剂和助溶剂。具有很好的界面活性，能够进一步降低油水界面张力，具有较强的增溶乳化作用，相互作用，协同增效，体系均一稳定，驱油性能持续稳定，能够有效提高驱油效率。

Description

一种用于高温高矿度油藏驱油的表面活性剂组合物

技术领域

本发明属于化学驱采油技术领域，具体涉及一种高温高矿度油藏驱油用表面活性剂组合物及其应用。

背景技术

随着油田的逐步开发，高温高盐油藏所存在的采出速度和程度低的问题日益凸显，而对耐温抗盐表面活性剂体系的研发有利于提高原油采收率。化学复合驱油技术可以大幅度提高原油采收率，已经在中国大庆油田取得了明显的增油效果，自2014年矿场应用以来，累计增产原油3300余万吨。所谓化学复合驱技术包括三元复合驱，是由聚合物-表面活性剂-氢氧化钠组成的强碱三元驱油体系和由聚合物-表面活性剂-碳酸钠组成的弱碱三元驱油体系；以及由聚合物-表面活性剂两种化学剂组成的无碱二元驱油体系。其复合驱油机理主要在于一是提高体系粘度，增加波及体积，主要由聚合物贡献；二是降低油水界面张力，产生乳化作用，提高驱油效率，这就对进一步降低表面活性剂的界面张力提出了更高的要求。

在三元复合驱中，碱的加入会提高地层中粘土和矿物等细颗粒的分散性，加速其迁移，从而堵塞岩石孔喉，破坏地层结构，会造成油藏二次伤害，另外还会造成管柱腐蚀、采出井结垢、卡泵、杆断现象以及原油乳化严重，给后续的破乳和脱水工艺带来很大负担。强碱三元复合驱在油田已经开始限制应用，对于高温高盐油藏，使用碱会带来更大的危害。三元复合驱逐步向无碱化发展是技术进步的必然要求，是复合驱油技术的发展方向，无碱二元驱油体系对地层几乎无伤害，但目前尚无大规模矿场应用的报道。

目前无碱二元复合驱油用表面活性剂通常都能够具有较宽的超低界面张力范围、稳定性好的优点。但普遍存在的缺点是体系耐温抗盐能力差，提高采收率幅度相对较低，甚至对于温度在80℃或以上，矿化度特别是钙、镁离子含量高(≥600mg/L)的油藏完全达不到应用要求。对于苛刻的高温高矿化度油藏而言，若采用无碱二元复合驱油技术，提高驱油用表面活性剂的稳定性和耐温抗盐性能尤为重要。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种用于高温高盐油藏驱油剂的表面活性剂组合物，其中，脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐作为主剂其具有很好的界面活性，能够进一步降低油水界面张力；另外，加入季铵盐作为增效剂，可以与主剂形成一种具有更高界面活性的超分子结构，起到稳定组合物性能的作用；以含有聚氧丙烯醚和/或聚氧乙烯醚链段的聚甘油醚为助溶剂，其具有较强的增溶乳化作用，能够融合主剂与增效剂，使二者相互作用，协同增效，使有机组分和水更好的相溶，体系均一稳定，从而完成本发明。

本发明第一方面的目的在于提供一种用于高温高盐油藏驱油剂的表面活性剂组合物，其包括主剂和增效剂。

所述主剂为脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐，其通过脂肪胺醚化引入聚氧丙烯链段和聚氧乙烯链段；

所述增效剂选自季铵盐，优选选自烷基三甲基季铵盐、Gemini季铵盐、含有聚氧乙烯醚嵌段的季铵盐中的一种或几种，更优选为脂肪醇聚氧乙烯基缩水甘油醚季铵盐中的一种或几种。

优选地，所述组合物还包括助溶剂，所述助溶剂选自脂肪醇聚氧乙烯聚甘油醚、脂肪胺聚氧乙烯聚甘油醚、脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯聚甘油醚和脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯聚甘油醚中的一种或几种。

所述助溶剂由聚醚与卤代环氧丙烷取代反应，得到含环氧键的缩水甘油醚中间体，再与聚甘油开环反应制备得到。

所述脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐通过脂肪胺经醚化、烯基化和磺化制备得到。

所述脂肪醇聚氧乙烯醚在碱金属氢氧化物水溶液中，在相转移催化剂存在下与卤代环氧丙烷反应，得到脂肪醇聚氧乙烯基缩水甘油醚，再加入三甲胺和浓酸反应，得到脂肪醇聚氧乙烯基缩水甘油醚季铵盐。

所述主剂为脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐，其具有以下结构：

其中，R为烷基或取代芳香基；m+n为大于等于2小于等于20，m为2～20，n为2～20；i为2～8；m、n、i为整数。

所述脂肪醇聚氧乙烯基缩水甘油醚季铵盐具有如下结构:

R₀为烷基或取代芳香基；p为2～20；p为整数。

所述助溶剂具有以下结构：

其中，R₁为烷基或取代芳香基；E为氮或氧；a+b为大于等于2小于等于20；a为0～20；b为1～20；c为2、3或4；a、b、c为整数。

本发明第二方面的目的在于提供所述用于高温高盐油藏驱油剂的表面活性剂组合物的用途，所述组合物用于油藏温度高于70℃，优选高于80℃，矿化度高于15000mg/L的原油驱替。

本发明中提供的用于高温高盐油藏驱油剂的表面活性剂组合物具有以下有益效果：

(1)本发明中利用脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐作为主剂其具有很好的界面活性，能够进一步降低油水界面张力。

(2)加入季铵盐作为增效剂，能够与主剂协同增效，尤其是脂肪醇聚氧乙烯基缩水甘油醚季铵盐可以与主剂形成一种具有更高界面活性的超分子结构，起到稳定组合物性能的作用。

(3)以含有聚氧丙烯醚和/或聚氧乙烯醚链段的聚甘油醚为助溶剂，其具有较强的增溶乳化作用，能够融合主剂与增效剂，使二者相互作用，协同增效，使有机组分和水更好的相溶，体系均一稳定，有效提高驱油率。

附图说明

图1示出本发明实验例2中驱油剂Ⅰ、对比样Ⅰ、对比样Ⅱ在等体积模拟水和原油中的乳化结果外观图；

图2示出本发明实验例3中驱油剂Ⅰ、对比样Ⅰ、对比样Ⅱ和驱油剂Ⅲ溶液的的油水界面张力随表面活性剂浓度变化图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。

本发明提供的用于高温高盐油藏驱油剂的表面活性剂组合物利用主剂、增效剂和助溶剂的性能特点，使驱油剂内部实现超分子作用，增强界面活性，有效降低驱油剂的界面张力，同时增效剂和助溶剂的加入使整个驱油体系的稳定性和耐温抗盐得到提高，进一步提高驱油剂的性能，从而提高驱油率。

本发明提供一种用于高温高盐油藏驱油剂的表面活性剂组合物，其包括主剂和增效剂。

所述主剂为脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐，其通过脂肪胺醚化引入聚氧丙烯链段和聚氧乙烯链段，提高自身的亲脂性、水溶性和耐盐能力。其具有以下结构：

其中，R为烷基或取代芳香基，优选为C₁₀-C₂₅的烷基或C₁₀-C₂₅烷基苯基，更优选为C₁₂-C₂₂的烷基，如十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十二烷基。

m+n为大于等于2小于等于20，m为2～20，n为2～20，优选地，m为2～16，n为2～16，更优选地，m为5～10，n为5～10。i为2～8，优选为2-6，更优选为2-4，如为3。m、n、i为整数。

本发明中，主剂脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐中的R基为烷基和取代芳香基时，均能够提高驱油剂的界面性能，并且，以烷基为更优，减少对驱油用水及地层的污染，减少环境负担。

m、n分别为丙氧基(PO)和乙氧基(EO)的数目，其中，聚氧丙烯(PPO)链段在油相中延伸保证了分子的亲脂性，不破坏分子的水溶性，聚氧乙烯(PEO)链段使得表面活性剂分子具有非离子性质，提高水溶性及耐水性。通过大量实验发现，在应用过程中，嵌入本发明中的PPO和PEO链段长度，降低了界面张力和耐盐性能，增溶能力强，延伸了分子的空间结构，有效减弱了吸附滞留效应，增强乳化能力，有利于原油采收率的提高。

所述脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐通过脂肪胺经醚化、烯基化和磺化制备得到。

所述脂肪胺为伯胺，选自烷基胺或取代芳基胺，优选为C₁₀-C₂₅的烷基胺或C₁₀-C₂₅烷基苯基胺，更优选为C₁₂-C₂₂的烷基胺，如1-十二烷基胺、1-十四烷基胺、1-十六烷基胺、1-十八烷基胺、二十二烷-1-胺。

所述醚化为先与环氧丙烷进行醚化，再与环氧乙烷进行醚化，得到脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚。所述反应在保护气条件下进行反应，如在氮气保护下，先后与环氧丙烷、环氧乙烷进行反应。

优选地，所述醚化反应在催化剂存在下进行反应，催化剂选自有机碱或无机碱，优选为碱金属氢氧化物，如KOH、NaOH。

所述脂肪胺与环氧丙烷的摩尔比为1:(4～40)，优选为1:(4～32)，更优选为1:(5～20)。所述脂肪胺与环氧乙烷的摩尔比为1:(4～40)，优选为1:(4～32)，更优选为1:(5～20)。

所述醚化反应温度为100-180℃，优选为120-160℃。

所述烯基化为脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚与卤代烯烃进行烯基化。所述卤代烯烃选自卤代单烯烃，优选为含C₂-C₈的卤代单烯烃，更优选为3-氯丙烯。

所述烯基化反应中，将碱金属氢化物加入到脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚中反应，除氧脱水后，再加入卤代烯烃进行反应，得到烯基化脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚。例如：

其中，j为卤代烯烃中亚甲基数目，j为整数。

所述脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚与卤代烯烃的摩尔比为1:(2.0-5.5)，优选为1:(2.2-6.5)，更优选为1:(2.5-3.5)。所述醚化反应温度为60-110℃，优选为70-90℃。

所述磺化为烯基化脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚与磺化剂反应，得到脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐。所述磺化剂选自亚硫酸氢盐和/或亚硫酸盐，优选为亚硫酸氢钠和亚硫酸钠，二者摩尔比为1:(0.8-3)，优选为1:(1.0-1.5)。

所述磺化反应在催化剂硝酸盐存在下反应，硝酸盐加入量为烯基化脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚摩尔量的10％-40％。所述反应在溶剂中进行，所述溶剂选自水和醇类溶剂中的一种或几种，优选为水、甲醇和乙醇中的一种或几种，更优选为水和乙醇。所述磺化反应温度为60℃-100℃，优选为70℃-90℃。

所述增效剂选自季铵盐，优选选自烷基三甲基季铵盐，如十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵，Gemini季铵盐，如乙/丙/丁撑基双(十二烷基二甲基氯化铵)、乙/丙/丁撑基双(十四烷基二甲基氯化铵)、乙/丙/丁撑基双(十六烷基二甲基氯化铵)、乙/丙/丁撑基双(十八烷基二甲基氯化铵)、乙/丙/丁撑基双(十二烷基二甲基溴化铵)、乙/丙/丁撑基双(十四烷基二甲基溴化铵)、乙/丙/丁撑基双(十六烷基二甲基溴化铵)、乙/丙/丁撑基双(十八烷基二甲基溴化铵)，含有聚氧乙烯醚嵌段的季铵盐中的一种或几种，优选选自脂肪醇聚氧乙烯基缩水甘油醚季铵盐中的一种或几种。

脂肪醇聚氧乙烯基缩水甘油醚季铵盐具有如下结构:

R₀为烷基或取代芳香基，优选为C₁₀-C₂₅的烷基或C₁₀-C₂₅烷基苯基，更优选为C₁₂-C₂₂的烷基，如十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十二烷基。p为2～20，优选为2～16，更优选为5～9。p为整数。

本发明中，增效剂与主剂相互作用，形成超分子体系，从而增强整个驱油体系的界面活性。增效剂中的R₀一方面可以影响驱油剂的环境友好性，另一方面R₀和EO的数目可以影响其耐盐性及亲水-亲油平衡，更为重要是能够影响增效剂与主剂超分子作用的形成，通过大量实验可确定，p值为2-20时，增效剂与主剂间可以形成有效的超分子体系，为5-9时，体系稳定性好，同时耐温和抗盐性能也能得到提高。

本发明中，脂肪醇聚氧乙烯醚在碱金属氢氧化物水溶液中，在相转移催化剂存在下与卤代环氧丙烷反应，得到脂肪醇聚氧乙烯基缩水甘油醚，再加入三甲胺和浓酸反应，得到脂肪醇聚氧乙烯基缩水甘油醚季铵盐。

例如：

所述浓酸选自浓盐酸或浓硫酸，优选为浓盐酸。

本发明中，所述主剂与增效剂的质量比为100:(1～16)，优选为100:(1.5～8)，更优选为100:(2～5)。

在本发明的一种优选实施方式中，所述用于高温高盐油藏驱油剂的表面活性剂组合物还包括助溶剂，所述助溶剂选自脂肪醇聚氧乙烯聚甘油醚、脂肪胺聚氧乙烯聚甘油醚、脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯聚甘油醚和脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯聚甘油醚中的一种或几种，优选为脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯聚甘油醚中的一种或几种。

优选地，所述助溶剂具有以下结构：

其中，

R₁为烷基或取代芳香基，优选为C₁₀-C₂₅的烷基或C₁₀-C₂₅烷基苯基，更优选为C₁₂-C₂₂的烷基，如十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十二烷基。

E为氮或氧，优选为氮。

a+b为大于等于2小于等于20。a为0～20，优选为2～16，更优选为5～8；b为1～20，优选为2～16，更优选为5～8。c为2、3或4，优选为2。a、b、c为整数。

所述助溶剂可促进主剂在溶液中的分散并提高驱油剂的耐温抗盐性。

所述助溶剂由聚醚与卤代环氧丙烷取代反应，得到含环氧键的缩水甘油醚中间体，再与聚甘油开环反应制备得到。所述助溶剂由以下方法制备得到：

步骤1、制备聚甘油。

根据经典方法制备聚甘油。将甘油和氢氧化钠混合，在氮气环境下，升温至250℃，根据折光率，可分别制备聚合度为2、3、4的聚甘油。

步骤2、将卤代环氧丙烷加入到含有聚醚的溶剂中，加热反应，得到含环氧链段的缩水甘油醚中间体。

所述聚醚选自脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚和脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚中的一种或几种。

将聚醚加入到碱性水溶液中，加入相转移催化剂，在加热条件下，缓慢滴加环氧氯丙烷进行反应，反应结束后，静置分层，分离下层，得到含环氧链段的缩水甘油醚中间体。

所述聚醚与环氧氯丙烷的摩尔比为1:(1.5-4.5)，优选为1:(1.8-3.5)，更优选为1:(2.1-3)。

所述相转移催化剂与聚醚的摩尔比为(0.01-0.08):1，优选为(0.02-0.05):1。

所述反应温度为40-65℃，优选为45-60℃。

步骤3、将含环氧链段的缩水甘油醚中间体加入到聚甘油中，保温反应，得到助溶剂。

先将聚甘油加入到氢氧化钠醇溶液中，搅拌反应，反应完成后去除乙醇和少量水，加入含环氧键的缩水甘油醚中间体，持续抽真空加热保温反应。反应结束后，用醇洗涤，过滤、干燥得到助溶剂。

所述氢氧化钠醇溶液质量浓度为4％-15％，优选为6％-12％，更优选为8％-10％。所醇为乙醇、丙醇、丁醇和异丙醇中的一种或几种，优选为乙醇或丙醇，更优选为乙醇。

所述含环氧键的缩水甘油醚中间体和聚甘油的摩尔比为1:(1.5-5)，优选为1:(1.8-4)，更优选为1:(2.0-3.0)。

所述含环氧键的缩水甘油醚中间体和聚甘油的反应温度为100-180℃，优选为120-170℃，更优选为140-160℃。

本发明中，所述主剂与助溶剂的质量比为100:(2～25)，优选为100:(5～20)，更优选为100:(8～15)。

本发明中，所述用于高温高盐油藏驱油剂的表面活性剂组合物在溶剂中使用。所述溶剂选自醇类溶剂和醚类溶剂中的一种或几种，更优选为异丙醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇、异戊醇、乙二醇单丁基醚、丙二醇单丁基醚、一缩乙二醇、二缩乙二醇和三缩乙二醇中的一种或几种，更优选为乙二醇单丁基醚、丙二醇单丁基醚和异丙醇中的一种或几种。

所述溶剂中还包括水，水选自蒸馏水、去离子水、自来水、矿物水或地下水。

所述用于高温高盐油藏驱油剂的表面活性剂组合物与溶剂的质量体积比为(1～20)g:(100～150)mL，优选为(2～15)g:(100～150)mL。

本发明中的高温高盐油藏驱油用表面活性剂组合物以阴非离子表面活性剂叔胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐作为主剂，以季铵盐为增效剂，尤其是以脂肪醇聚氧乙烯基缩水甘油醚季铵盐为增效剂，以含有聚氧丙烯醚和/或聚氧乙烯醚链段的聚甘油醚作为助溶剂，配合使用，协同增效，使其具有优异的界面活性，进一步有效降低至超低油水界面张力，可以形成高界面活性的超分子结构，体系均一稳定，能够得到性能稳定持久的表面活性剂组合物，尤其制备得到驱油剂，性能优异、稳定，能够有效提高驱油效率。

实施例

实施例1

将2mol 1-十二烷基胺加入到反应釜中，再加入100mL10mol/L的KOH溶液，将反应釜抽真空并通氮气循环3次保证其真空环境，加热至160℃，加入20mol环氧丙烷加入反应釜中，反应至体系压力不再变化为止。将反应釜抽真空并通氮气循环3次保证其真空环境，加入20mol环氧乙烷，在160℃下反应至体系压力不再变化为止，得到十二烷基胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚，反应摩尔收率为95％以上。

将1.5mol十二烷基胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚和1.5mol氢氧化钠固体加入到反应釜中，通入氮气进行除氧脱水后，在100℃下搅拌反应2.5h，降温至室温。升温至80℃，缓慢滴加3.8mol的3-氯丙烯，搅拌反应8h，用热去离子水洗涤，加入氢氧化钠调节pH值至中性，静置分层，取上层液，旋蒸去除未反应的3-氯丙烯，得到烯丙基十二烷基胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚，反应摩尔收率为85％以上。

将1mol烯丙基十二烷基胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚、500mL去离子水和30g硝酸钠加入到反应釜中。将0.6mol的亚硫酸氢钠和0.6mol的亚硫酸钠溶于500mL去离子水中，缓慢加入到反应釜中，在80℃下搅拌反应12h，反应结束后，用石油醚进行萃取，旋蒸去除溶剂后，得到十二烷基胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐。

实施例2

按照实施例1中的方法制备得到二十二烷基胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐，区别仅在于：用等摩尔量的二十二烷-1-胺替换1-十二烷基胺。

实施例3

向反应釜中加入2mol十二醇聚氧乙烯醚(AEO-9)，2mol的NaOH固体、0.04mol的四丁基溴化铵(TBAB)，加入600mL正己烷，边搅拌溶解，同时滴加2.2mol环氧氯丙烷，升温至50℃，在强烈搅拌下反应10h时间后停止搅拌，静置分层。上层经减压蒸馏蒸出未反应的环氧氯丙烷，得到十二醇聚氧乙烯基缩水甘油醚，摩尔收率为97％。

向反应釜中加入上述1mol十二醇聚氧乙烯基缩水甘油醚、200mL质量分数为33％三甲胺水溶液及300mL无水乙醇，常温搅拌溶解。向反应液中加入100mL浓HCl(质量分数为37％)中和至中性，加热至85℃回流反应3h，蒸出乙醇和水，用强酸性阳离子交换树脂(AMBERLITE IR-120(H)离子交换树脂)分离后，真空干燥得十二醇聚氧乙烯基缩水甘油醚季铵盐。其摩尔收率为92％。

实施例4

按照实施例3中的方法制备得到二十二醇聚氧乙烯基缩水甘油醚季铵盐，区别仅在于：用等摩尔量的二十二醇聚氧乙烯醚替换十二醇聚氧乙烯醚。

实施例5

在反应釜中加入9mol甘油和1.5mol氢氧化钠，通氮气，慢慢升温至250℃，制备得到聚合度为3的聚甘油。

在反应釜中加入1mol实施例1制备的十二烷基胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚、100mL5mol/L的NaOH水溶液、0.02mol四丁基溴化铵，搅拌溶解，同时滴加2.2mol环氧氯丙烷，升温至50℃，在强烈搅拌下反应10h后停止搅拌，静置分出上层，经减压蒸馏蒸出未反应的环氧氯丙烷，得到十二烷基胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚缩水甘油醚中间体，摩尔收率为96％。

在反应釜中分别加入1.6mol的聚甘油，160mL的质量分数为10％的氢氧化钠乙醇溶液，真空加热除去原料中的乙醇和水，然后加入0.8mol十二烷基胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚缩水甘油醚中间体，继续抽真空加热至150℃，保温反应10h。用乙醇洗涤、过滤、干燥，得到十二烷基胺聚氧丙烯聚氧乙烯聚甘油醚，摩尔收率为85％。

实施例6

按照实施例5中的方法制备得到二十二烷基胺聚氧丙烯聚氧乙烯聚甘油醚，区别仅在于：用等摩尔量的二十二烷基胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚替换十二烷基胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚。

实验例

实验例1

取2.64g实施例1制备的十二烷基胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐作为主剂、0.06g实施例3制备的十二醇聚氧乙烯基缩水甘油醚季铵盐作为增效剂、0.3g实施例5制备的十二烷基胺聚氧丙烯聚氧乙烯聚甘油醚作为助溶剂，加入到15mL的异丙醇中，均匀分散溶解，加去离子水配制成100g溶液，混合分散，得到驱油剂Ⅰ。

取2.64g实施例2制备的二十二烷基胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐作为主剂、0.06g实施例4制备的二十二醇聚氧乙烯基缩水甘油醚季铵盐作为增效剂、0.3g实施例6制备的二十二烷基胺聚氧丙烯聚氧乙烯聚甘油醚作为助溶剂，加入到15mL的异丙醇中，均匀分散溶解，加去离子水配制成100g溶液，混合分散，得到驱油剂Ⅱ。

6g重烷基苯磺酸盐(市购)、8.6g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠盐(AES-9)分别加去离子水配制成100g溶液，分别得到对比样Ⅰ和对比样Ⅱ。

将分别将10g驱油剂Ⅰ、10g驱油剂Ⅱ、10g对比样Ⅰ和10g对比样Ⅱ加入到90mL矿化度为16945mg/L、钙镁离子为750mg/L的模拟水中，分别搅拌均匀。86℃下(模拟油藏温度)，放置24h后视溶解沉淀情况来评价样品的配伍性能。

实验结果证明，在模拟水中，油藏温度下，本发明中的驱油剂Ⅰ和驱油剂Ⅱ配伍性好，放置24h后无沉淀产生，而重烷基苯磺酸盐和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES-9)均出现不同程度的沉淀。

实验例2

将10g驱油剂Ⅰ、10g对比样Ⅰ和10g对比样Ⅱ分别加入到90mL矿化度为16945mg/L、钙镁离子为750mg/L的模拟水中，再加入等体积的原油，在86℃下，进行乳化能力检测。

实验结果证明，在模拟油水和油藏温度条件下，本发明中驱油剂Ⅰ和驱油剂Ⅱ放置24h后乳化能力优于现有的对比样Ⅰ和对比样Ⅱ。乳化结果外观图如图1所示。

实验例3

使实施例1制备的十二烷基胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐在异丙醇中溶解(十二烷基胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐与异丙醇的质量体积比为2.64g:15mL)，制得到驱油剂Ⅲ。

将驱油剂Ⅰ、对比样Ⅰ、对比样Ⅱ和驱油剂Ⅲ分别加入到高矿化度(矿化度16945mg/L，钙镁离子750mg/L)模拟水中，分别配置质量浓度为0.05％、0.1％、0.2％和0.3％的溶液。在86℃下，进行油水界面张力测试，测试结果如表1所示，变化趋势如图2所示。

从表1中可以看出，驱油剂Ⅰ体系的界面张力始终低于10^-2mN/m，优于其它三种表面活性剂体系。说明本发明提供的高温高矿度油藏驱油的表面活性剂组合物的界面张力性能极为优异。

表1驱油剂Ⅰ、对比样Ⅰ、对比样Ⅱ和驱油剂Ⅲ溶液的界面张力

实验例4

利用本发明中的用于高温高矿度油藏驱油的表面活性剂组合物加水配制得到驱油剂Ⅳ和驱油剂Ⅴ。

实施例1制备的十二烷基胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐、实施例3制备的十二醇聚氧乙烯基缩水甘油醚季铵盐和实施例5制备的十二烷基胺聚氧丙烯聚氧乙烯聚甘油醚的质量比为2.64:0.06:0.3，组成用于高温高矿度油藏驱油的表面活性剂组合物，先将组合物在异丙醇中溶解(十二烷基胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐与异丙醇的质量体积比为2.64g:15mL)，再加高矿化度水配合制得到驱油剂Ⅳ和驱油剂Ⅴ。(高矿化度水中矿化度为16945mg/L、钙镁离子为750mg/L)

该用于高温高矿度油藏驱油的表面活性剂组合物在驱油剂Ⅳ和驱油剂Ⅴ中的浓度分别为0.3wt％、0.2wt％。

利用重烷基苯磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠加入上述高矿化度水配制得到驱油剂Ⅵ和驱油剂Ⅶ。驱油剂Ⅵ中，重烷基苯磺酸盐浓度为0.3wt％；驱油剂Ⅶ中，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠浓度为0.3wt％。

在温度86℃下，和矿化度为16945mg/L、钙镁离子为750mg/L条件下，在密封的安培瓶中放置90天，检测30天后和90天后的界面张力值，结果见表2。

表2驱油剂界面张力稳定性结果

从表2中的结果可以证明，本发明用于高温高矿度油藏驱油的表面活性剂组合物配制得到的驱油剂Ⅳ和驱油剂Ⅴ在模拟水，油藏温度(86℃)下，老化90d后仍能达到超低界面张力，驱油剂Ⅳ和驱油剂Ⅴ更适用于高温和高矿化度油藏。

实验例5

实验例4中的驱油剂Ⅳ、驱油剂Ⅵ和驱油剂Ⅶ，以及单纯聚合物聚丙烯酰胺驱油剂Ⅷ(聚丙烯酰胺水溶液浓度为1700mg/L)，用俄罗斯某油田天然岩心，岩心长度为12cm，直径3.0cm，水测渗透率25×10^-3μm²左右，在温度86℃和采出水条件下(矿化度16945mg/L，钙镁离子为750mg/L)进行物理模拟驱油试验驱替实验条件如下：

(1)天然岩心洗油后烘干，测量岩心尺寸长度、直径，室温下饱和注入水，测定孔隙度及孔隙体积；

(2)86℃下饱和原油，控制束缚水饱和度为35-37％，并老化过夜；

(3)驱替实验温度86℃，注入速度：0.1ml/min；

(4)水驱至含水98％后转注1700mg/L的聚丙烯酰胺溶液0.1PV和0.3PV驱油剂，再注入0.2PV的1700mg/L的聚丙烯酰胺溶液，每隔5min记录压力、产油量及产水量(聚合物驱油体系Ⅷ注入0.6PV的1700mg/L的聚丙烯酰胺溶液)；

(5)后续水驱至含水100％，每隔10min记录压力、产油量及产水量，至30min内出油量未增加为止，停驱并根据各阶段的产液量和含水率，计算采收率，整个实验过程由压力传感器自动采集压力。

测试结果如表3所示。

表3天然岩心物理模拟驱油实验结果

表3结果可见，用本发明的驱油剂Ⅳ应用于俄罗斯某油田岩心及油水条件，使用浓度为0.3％wt(油水界面张力降低到0.0017mN/m,粘度达到12.0mPa.s)时，能在水驱基础上进一步提高采收率18.48％OOIP以上(0.1PV前置段塞+0.3PV驱油剂+0.2PV后续保护段塞)，而驱油剂Ⅵ虽然采用了相同的段塞(0.1PV前置段塞+0.3PV驱油剂+0.2PV后续保护段塞)、相同的浓度(0.3wt％表面活性剂)和相近渗透率的天然岩心，驱油剂Ⅶ采用了与本发明类似结构的表面活性剂，但这两种驱油剂的化学驱采收率仅能比水驱提高10.22％OOIP和11.29％OOIP。同样，驱油剂Ⅷ采用了相同的段塞(0.6PV)和浓度1700mg/L，但化学驱采收率仅能比水驱提高7.45％OOIP，说明本发明中的驱油剂Ⅳ具有良好的协同效应，驱油效果更好。由物理模拟驱油实验结果表明，本发明的用于高温高矿度油藏驱油的表面活性剂组合物配制得到的驱油剂Ⅳ在高温和高矿化度油藏条件下可体现出高效的驱油性能。

以上结合具体实施方式和/或范例性实例以及附图对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于高温高盐油藏驱油剂的表面活性剂组合物，其特征在于，其包括主剂和增效剂，

所述主剂为脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐，其通过脂肪胺醚化引入聚氧丙烯链段和聚氧乙烯链段；

所述增效剂选自季铵盐，优选选自烷基三甲基季铵盐、Gemini季铵盐、含有聚氧乙烯醚嵌段的季铵盐中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物还包括助溶剂，所述助溶剂选自脂肪醇聚氧乙烯聚甘油醚、脂肪胺聚氧乙烯聚甘油醚、脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯聚甘油醚和脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯聚甘油醚中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述增效剂为脂肪醇聚氧乙烯基缩水甘油醚季铵盐中的一种或几种。

4.根据权利要求1至3之一所述的组合物，其特征在于，

所述脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐通过脂肪胺经醚化、烯基化和磺化制备得到；

所述脂肪醇聚氧乙烯醚在碱金属氢氧化物水溶液中，在相转移催化剂存在下与卤代环氧丙烷反应，得到脂肪醇聚氧乙烯基缩水甘油醚，再加入三甲胺和浓酸反应，得到脂肪醇聚氧乙烯基缩水甘油醚季铵盐。

5.根据权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述助溶剂由聚醚与卤代环氧丙烷取代反应，得到含环氧键的缩水甘油醚中间体，再与聚甘油开环反应制备得到。

6.根据权利要求1至3之一所述的组合物，其特征在于，

所述主剂为脂肪胺聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段聚醚磺酸盐，其具有以下结构：

其中，R为烷基或取代芳香基；m+n为大于等于2小于等于20，m为2～20，n为2～20；i为2～8；m、n、i为整数；

所述脂肪醇聚氧乙烯基缩水甘油醚季铵盐具有如下结构:

R₀为烷基或取代芳香基；p为2～20；p为整数；

所述助溶剂具有以下结构：

其中，R₁为烷基或取代芳香基；E为氮或氧；a+b为大于等于2小于等于20；a为0～20；b为1～20；c为2、3或4；a、b、c为整数。

7.根据权利要求1至3之一所述的组合物，其特征在于，所述主剂与增效剂的质量比为100:(1～16)；所述主剂与助溶剂的质量比为100:(2～25)。

8.根据权利要求1至3之一所述的组合物，其特征在于，所述用于高温高盐油藏驱油剂的表面活性剂组合物在溶剂中使用，所述溶剂选自醇类溶剂和醚类溶剂中的一种或几种，

优选地，所述溶剂中还包括水。

9.根据权利要求8所述的组合物，其特征在于，所述用于高温高盐油藏驱油剂的表面活性剂组合物与溶剂的质量体积比为(1～20)g:(100～150)mL。

10.一种用于高温高盐油藏驱油剂的表面活性剂组合物的用途，其特征在于，所述组合物用于油藏温度高于70℃、矿化度高于15000mg/L的原油驱替。

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