CN116218502A - 一种驱油剂的表面活性剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明特别涉及一种驱油剂的表面活性剂及其制备方法和应用，属于石油开采技术领域，表面活性剂的成分以质量分数计包括：海藻酸钠0.01％‑0.02％、脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠5％‑10％和烷基糖苷10％‑20％，其余为溶剂；通过与聚合物或其它药剂综合作用，把油水界面张力降到超低，减少剥离原油的粘附功，大大提高洗油效率，为油藏的后期注水开发实现长期稳产或增产打下坚实理论基础。
Description
技术领域
本发明属于石油开采技术领域，特别涉及一种驱油剂的表面活性剂及其制备方法和应用。
背景技术
近年来，各大油田相继进入开采后期，水驱采收率都普遍偏低，原油含水率较高，原因在于地层受注入水长期冲刷形成的大量水流通道，使得注入水沿着高渗孔道突进，造成水驱效果不佳。因此，对三次采油技术的研究与实验显得至关重要，三次采油所用化学药剂中，表面活性剂被认为是可以大幅度提高原油采收率，适用范围较广的一种药剂，在一元驱或二元驱中应用广泛。
针对单一表面活性剂与原油之间的界面张力很难达到超低，而表面活性剂复配体系利用药剂间协同作用可以与原油形成超低界面张力，因此，目前对表面活性剂复配体系的研究较多。例如：中国发明专利申请CN200810127843.2一种驱油用表面活性剂、其配方体系及其在三次采油中的应用，其复配体系在低碱作用下，可与原油形成10-3～10-4mN/m的超低界面张力，在复配体系在无碱条件下，就可与原油形成超低界面张力。中国发明专利申请201210323327.3一种低渗透油田表面活性剂复配体系，其采用阴离子磺酸钠表面活性剂和非离子表面活性剂进行复配，使用浓度为0.2％～0.4％时，可与原油形成10-3～10-4mN/m的超低界面张力；中国发明专利申请CN201110132072.8一种驱油用表面活性剂配方体系及其在三次采油中的应用，其采用脂肪酰胺烷基甜菜碱、脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基羧酸盐复配，使用浓度为0.05～0.3％时，可与原油形成10-3～10-4mN/m的超低界面张力。
由于长期注水开采，地层内部形成一定的水流通道，使得注入的化学药剂进入储层后，沿着高渗孔道指进，使得低渗油层得不到很好的开发。特别是油田属于中低渗油藏，具有原油粘度高、地层非均质性强的特点。针对这类问题，需要考虑提高油藏波及系数和洗油效率两个方面。在提高洗油效率方面，目前在用的表面活性剂复配体系需要在低碱或者使用浓度高的条件下，才能与原油形成超低界面张力，不能满足保护中低渗油藏和降低成本的需要。
发明内容
本申请的目的在于提供一种驱油剂的表面活性剂及其制备方法和应用，以将油水界面张力降到超低，减少剥离原油的粘附功，提高洗油效率。
本发明实施例提供了一种驱油剂的表面活性剂，所述表面活性剂的成分以质量分数计包括：海藻酸钠0.01％-0.02％、脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠5％-10％和烷基糖苷10％-20％，其余为溶剂。
可选的，所述表面活性剂的成分以质量分数计包括：海藻酸钠0.013％-0.017％、脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠7％-8％和烷基糖苷13％-17％，其余为溶剂。
可选的，所述脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠和烷基糖苷的质量比为1：1.5-2.5。
可选的，所述脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠的平均分子量为……。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种如上所述的驱油剂的表面活性剂的制备方法，所述方法包括：
将海藻酸钠和溶剂进行第一搅拌混合，获得含海藻酸钠溶液；
将脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠、烷基糖苷和所述含海藻酸钠溶液进行第二搅拌混合，获得表面活性剂。
可选的，所述第一搅拌混合的搅拌速度为700r/min-900r/min。
可选的，所述第二搅拌混合的搅拌时间为60min-100min。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种驱油剂的表面活性剂的应用，所述应用包括将所述表面活性剂应用于化学驱油剂，用以在处理原油中降低界面张力；所述表面活性剂的成分以质量分数计包括：海藻酸钠0.01％-0.02％、脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠5％-10％和烷基糖苷10％-20％，其余为溶剂。
可选的，所述化学驱油剂为一元或二元化学驱油剂。
可选的，所述化学驱油剂中所述表面活性剂的浓度为0.0075％-0.01％。
可选的，处理后的原油的界面张力为10-3mN/m-10-4mN/m。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供的驱油剂的表面活性剂，所述表面活性剂的成分以质量分数计包括：海藻酸钠0.01％-0.02％、脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠5％-10％和烷基糖苷10％-20％，其余为溶剂；通过与聚合物或其它药剂综合作用，把油水界面张力降到超低，减少剥离原油的粘附功，大大提高洗油效率，为油藏的后期注水开发实现长期稳产或增产打下坚实理论基础。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例提供的方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的不同浓度表面活性剂与原油的界面张力曲线图。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
根据本发明一种典型的实施方式，提供了一种驱油剂的表面活性剂，所述表面活性剂的成分以质量分数计包括：海藻酸钠0.01％-0.02％，海藻酸钠的质量分数包括但不限于0.01％、0.012％、0.014％、0.016％、0.018％、0.02％；脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠5％-10％，脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠海藻酸钠的质量分数包括但不限于5％、6％、7％、8％、9％、10％；和烷基糖苷10％-20％，烷基糖苷的质量分数包括但不限于10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％；其余为溶剂，溶剂可以选自水。
海藻酸钠作为稳定剂，海藻酸钠的结构式为(C6H7O6Na)n，控制海藻酸钠的质量分数为0.01％-0.02％以保证驱油剂的稳定性和溶解性，该质量分数取值过大导致无法溶解，过小则驱油剂的体系稳定性不足；
脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠的结构式为RO(CH2CH2O)3COCH2CH(SO3Na)COONa，脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠的作用是改变油水乳化剂，控制脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠的质量分数为5％-10％的原因是申请人发现该范围内的乳化性最好，该质量分数取值过大导致成本高，过小导致体系驱油性能大幅降低；
烷基糖苷的结构式为RO(G)n，烷基糖苷的润湿性强，配伍性好，控制烷基糖苷的质量分数为10％-20％，该质量分数取值过大导致溶解速率慢，过小导致界面张力不足；
选择上述成分及其质量分数可以使得驱油剂具备一定的稳定性，低表面张力和粘度。
作为一种可选的实施方式，表面活性剂的成分以质量分数计包括：海藻酸钠0.013％-0.017％、脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠7％-8％和烷基糖苷13％-17％，其余为溶剂。
作为一种可选的实施方式，脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠和烷基糖苷的质量比为1：1.5-2.5。
控制脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠和烷基糖苷的质量比为1：1.5-2.5，烷基糖苷作为主剂和脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠复配后，体系的界面张力大幅降低，优选脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠和烷基糖苷的质量比为1：2。
根据本发明另一种典型的实施方式，提供了一种如上提供的驱油剂的表面活性剂的制备方法，所述方法包括：
S1.将海藻酸钠和溶剂进行第一搅拌混合，获得含海藻酸钠溶液；
作为一种可选的实施方式，第一搅拌混合的搅拌速度为700r/min-900r/min，优选的，第一搅拌混合的搅拌速度为800r/min。
S2.将脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠、烷基糖苷和所述含海藻酸钠溶液进行第二搅拌混合，获得表面活性剂。
作为一种可选的实施方式，第二搅拌混合的搅拌时间为60min-100min，第二搅拌混合要达到的目的是使得溶液得到充分的搅拌，即混合均匀。
根据本发明另一种典型的实施方式，提供了一种驱油剂的表面活性剂的应用，所述应用包括将所述表面活性剂应用于化学驱油剂，用以在处理原油中降低界面张力；所述表面活性剂的成分以质量分数计包括：海藻酸钠0.01％-0.02％、脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠5％-10％和烷基糖苷10％-20％，其余为溶剂。
作为一种可选的实施方式，化学驱油剂为一元或二元化学驱油剂。
在具体实施时，一元化学驱油剂的成分可以为海藻酸钠0.01％、脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠5％和烷基糖苷10％，其余为溶剂，或者，一元化学驱油剂的成分还可以为海藻酸钠0.013％、脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠6％和烷基糖苷13％，其余为溶剂；二元化学驱油剂的成分可以为海藻酸钠0.017％、脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠7％和烷基糖苷16％，其余为溶剂或者，二元化学驱油剂的成分还可以为海藻酸钠0.018％、脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠8％和烷基糖苷18％，其余为溶剂。
作为一种可选的实施方式，表面活性剂使用浓度为0.0075％-0.01％。
下面将结合实施例、对照例及实验数据对本申请的驱油剂的表面活性剂及其制备方法和应用进行详细说明。
实施例1
一种驱油剂的表面活性剂的制备方法，方法包括：
1.首先把0.01％的海藻酸钠加入到水中溶解，用搅拌器以800r/min的转速搅拌，使其与水充分混合均匀。
2.搅拌均匀后，分别依次加入5％的脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠和10％烷基糖苷，充分搅拌60分钟，即可形成表面活性剂复配溶液。
实施例2
一种驱油剂的表面活性剂的制备方法，方法包括：
1.首先把0.02％的海藻酸钠加入到水中溶解，用搅拌器以800r/min的转速搅拌，使其与水充分混合均匀。
2.搅拌均匀后，分别依次加入10％的脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠和20％烷基糖苷，充分搅拌100分钟，即可形成表面活性剂复配溶液。
实施例3
一种驱油剂的表面活性剂的制备方法，方法包括：
1.首先把0.017％的海藻酸钠加入到水中溶解，用搅拌器以800r/min的转速搅拌，使其与水充分混合均匀。
2.搅拌均匀后，分别依次加入8％的脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠和17％烷基糖苷，充分搅拌70分钟，即可形成表面活性剂复配溶液。
对比例1
一种驱油剂的表面活性剂的制备方法，方法包括：
1.首先把0.1％的海藻酸钠加入到水中溶解，用搅拌器以800r/min的转速搅拌，使其与水充分混合均匀。
2.搅拌均匀后，分别依次加入5％的脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠和10％烷基糖苷，充分搅拌60分钟，即可形成表面活性剂复配溶液。
对比例2
一种驱油剂的表面活性剂的制备方法，方法包括：
1.首先把0.2％的海藻酸钠加入到水中溶解，用搅拌器以800r/min的转速搅拌，使其与水充分混合均匀。
2.搅拌均匀后，分别依次加入5％的脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠和10％烷基糖苷，充分搅拌60分钟，即可形成表面活性剂复配溶液。
对比例3
一种驱油剂的表面活性剂的制备方法，方法包括：
1.首先把0.005％的海藻酸钠加入到水中溶解，用搅拌器以800r/min的转速搅拌，使其与水充分混合均匀。
2.搅拌均匀后，分别依次加入5％的脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠和10％烷基糖苷，充分搅拌60分钟，即可形成表面活性剂复配溶液。
实验例
将实施例1-3和对比例1-3制得的表面活性剂进行检测，测试在45℃条件下与原油形成10-3-10-4mN/m的超低界面张力的使用浓度，测试结果如下表所示：
| 使用浓度 | 使用效果 | |
| 实施例1 | 0.01％范围内 | 分层效果良好 |
| 实施例2 | 0.0085％范围内 | 分层效果良好 |
| 实施例3 | 0.0075％范围内 | 分层效果良好 |
| 对比例1 | 0.01％范围内 | 无法溶解 |
| 对比例2 | 0.0085％范围内 | 无法溶解 |
| 对比例3 | 0.0075％范围内 | 分层稳定性差 |
由上表可得，采用本发明实施例提供的配比和方法制备的表面活性剂在使用浓度为0.0075％-0.01％范围内，45℃下，就能与原油形成10-3-10-4mN/m的超低界面张力。通过对比例和实施例数据对比可得，当海藻酸钠的使用量不在本申通提供的范围内时，对比例1和对比例2无法溶解，对比例3溶液分层稳定性差的现象。
附图2的详细说明：
如图2所示，为不同浓度表面活性剂与原油的界面张力曲线图，由图可得，当表面活性剂使用浓度为0.0075％-0.01％范围内，45℃下，就能与原油形成10-3-10-4mN/m的超低界面张力。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少还具有如下技术效果或优点：
(1)本发明实施例提供的表面活性剂通过与聚合物或其它药剂综合作用，把油水界面张力降到超低，减少剥离原油的粘附功，大大提高洗油效率，为油藏的后期注水开发实现长期稳产或增产打下坚实理论基础；
(2)本发明实施例提供的活性剂受地层水矿化度的影响较小；
(3)本发明实施例提供的表面活性剂能把油水界面张力降到超低，减少剥离原油的粘附功，大大提高洗油效率，应用于无碱二元复合驱，施工作业后，措施井对应油井效果明显。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种驱油剂的表面活性剂，其特征在于，所述表面活性剂的成分以质量分数计包括：海藻酸钠0.01％-0.02％、脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠5％-10％和烷基糖苷10％-20％，其余为溶剂。
2.根据权利要求1所述的驱油剂的表面活性剂，其特征在于，所述表面活性剂的成分以质量分数计包括：海藻酸钠0.013％-0.017％、脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠7％-8％和烷基糖苷13％-17％，其余为溶剂。
3.根据权利要求1或2所述的驱油剂的表面活性剂，其特征在于，所述脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠和烷基糖苷的质量比为1：1.5-2.5。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的驱油剂的表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
将海藻酸钠和溶剂进行第一搅拌混合，获得含海藻酸钠溶液；
将脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠、烷基糖苷和所述含海藻酸钠溶液进行第二搅拌混合，获得表面活性剂。
5.根据权利要求4所述的驱油剂的表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述第一搅拌混合的搅拌速度为700r/min-900r/min。
6.根据权利要求4所述的驱油剂的表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述第二搅拌混合的搅拌时间为60min-100min。
7.一种驱油剂的表面活性剂的应用，其特征在于，所述应用包括将所述表面活性剂应用于化学驱油剂，用以在处理原油中降低界面张力；所述表面活性剂的成分以质量分数计包括：海藻酸钠0.01％-0.02％、脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠5％-10％和烷基糖苷10％-20％，其余为溶剂。
8.根据权利要求7所述的驱油剂的表面活性剂的应用，其特征在于，所述化学驱油剂为一元或二元化学驱油剂。
9.根据权利要求7所述的驱油剂的表面活性剂的应用，其特征在于，所述化学驱油剂中所述表面活性剂的浓度为0.0075％-0.01％。
10.根据权利要求7所述的驱油剂的表面活性剂的应用，其特征在于，处理后的原油的界面张力为10-3mN/m-10-4mN/m。
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2021
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