CN104694103A - 一种具有油藏适应性的表面活性剂复配体系 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有油藏适应性的表面活性剂复配体系，由非离子表面活性剂A、阴离子表面活性剂B和阳离子表面活性剂C组成。本发明涉及的复配驱油剂可以在较短时间内将胜利油田原油/水界面张力降至超低，并具有一定的油相适应性，在提高原油采收率方面有重要作用，其次该体系表面活性剂的使用浓度低，抗盐性好，对地层矿化水的适应性好。
Description
发明领域
本发明涉及一种具有油藏适应性的表面活性剂三元体系的制备，属于油田化学技术领域。
背景技术
石油作为战略资源，其有效开采和利用举足轻重。由于石油是非再生资源，随着生产力水平的不断提高，社会对石油需求急剧上升，而再发现较大储量油藏的机遇减小，使提高已开发油田的采收率备受瞩目，采取技术手段提高采收率已成为潜力巨大的必要生产措施。多年来的研究已提出多种强化采油技术，其中化学方法如聚合物驱、碱水驱、表面活性剂驱、碱/表面活性剂/聚合物复合驱，是发展较快的提高采收率技术。
目前应用于驱油的表面活性剂主要有石油磺酸盐、羧酸盐、烷基多糖苷及孪连表面活性剂，后两种由于成本较高而未得到推广，羧酸盐类表面活性剂的耐盐性较差，吸附损失较大，且原料组成复杂，不同批次产品性能也有较大差异，因此磺酸盐是目前应用最广的驱油用表面活性剂。但由于石油磺酸盐的界面活性不够理想，不能将油水界面张力降至超低，因此常需要加入辅助表面活性剂。寻找部分代替或完全代替磺酸盐类表面活性剂，一直是高效驱油剂的研制目标。
油水界面张力能否降至超低（10-3mN.m-1）,是筛选化学驱油剂的重要指标。油水界面张力的高低，取决于界面层内的分子组成，油相的疏水性越强，与水相差异越大，界面张力越高。表面活性剂在油水界面吸附和富集，亲水基伸向水相，亲油基伸向油相，使界面能大大降低，界面张力降低。表面活性剂降低油水界面张力的能力，既与表面活性剂的分子结构有关，又与油相组成和环境条件有关。
由于原油组成复杂，成分变化大，因此针对油藏条件筛选驱油剂不仅工作量大，而且具有油藏适应性的驱油剂往往难以得到，每更换一个区块,都需要重新筛选驱油剂配方,成为制约化学驱提高采收率发展的难题。表面活性剂复配可以较好的解决上述问题，而选取合适的表面活性剂及比例来获取一定的油相适应性，具有一定的难度。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种利用表面活性剂复配制备具有油藏适应性的驱油剂。
本发明生产的驱油剂可以在较低浓度下使用，对油相适应性良好，且可以在较宽矿化度条件下使用。
本发明的技术方案如下：
一种具有油藏适应性的表面活性剂复配驱油剂，其特征在于，由非离子表面活性剂A、阴离子表面活性剂B和阳离子表面活性剂C组成，其中，
表面活性剂A选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺（1:1型）；
表面活性剂B选自α-烯烃磺酸盐、烷基硫酸盐、石油磺酸盐、脂肪酸乙酯磺酸盐、烷基羧酸盐、磺基甜菜碱或羧基甜菜碱；
表面活性剂C选自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
上述A、B、C的质量比为（1～8）：（1～5）：（1～4）
本发明上述一种具有油藏适应性的表面活性剂复配体系驱油剂的制备方法，步骤如下：
将A、B按比例混合，在恒温25-40℃的情况下，加入一定量的矿化水，持续搅拌，直至体系成为澄清透明的单一液相，继续在搅拌的情况下按一定比例缓慢加入阳离子表面活性剂C，继续搅拌至溶液澄清透明至单一液相，且使A、B和C的总质量浓度为0.05～0.6wt%。
本发明应用时，所述驱油剂可耐受的盐度范围是：总矿化度0-80,000ppm，钙镁离子总浓度0-1,000ppm。
本发明生产的驱油剂，可应用于需要更低界面张力的低渗透油藏提高采收率。以下是本发明驱油剂的技术特点及优良效果说明：
本发明选取极性头亲水性好、界面吸附趋势强，界面饱和吸附量大的表面活性进行三元复配。三种表面活性剂在一定浓度和特定配比下形成混合胶团溶液，使其油水界面吸附趋势增强，使得油水界面张力下降，且具有普遍的油相适应性，且阴阳复配可以消除表面活性剂之间的电荷效应，且使阴离子表面活性剂略过量可以减少地层吸附而引起的表面活性剂的损失。
附图说明
图1是油/水界面张力随时间变化曲线。分别用本发明实施例1驱油剂，采用TEXAS-500旋转滴界面张力仪，测定油/水界面张力随时间的变化，得到界面张力曲线。油相采用胜利油田胜坨坨口原油。
图2是改变本发明实施例1中三种表面活性剂复配比例，采用TEXAS-500旋转滴界面张力仪，测定油/水界面张力随时间的变化，得到界面张力曲线。油相采用胜利油田孤东区原油。
图3是本发明驱油剂分别采用胜利油田胜坨原油、孤岛原油、孤东原油时，使用TEXAS-500旋转滴界面张力仪，测定不同原油/水界面张力随时间的变化，得到界面张力曲线。
图4是本发明驱油剂采用胜利油田桩西原油，使用TEXAS-500旋转滴界面张力仪，测定桩西原油/水界面张力随时间的变化，得到界面张力曲线。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明做进一步说明，但不仅限于此。
实施例1：
复配驱油剂组成：A、脂肪胺聚氧乙烯醚，B、石油磺酸盐，C、十六烷基三甲基溴化铵。
在20000ppm地层水中，按照1：1加入A、B，搅拌混合均匀，然后缓慢滴加C，使三者比例特定为4:4:2，且三者总浓度为0.3%。将TEXAS-500旋转滴界面张力仪调节为40℃，将装满前述溶液的样品管放入，稳定半小时后，用微量注射器加入约1微升胜利油田原油，在转速为6000转/分钟下，间隔一定的时间读取界面张力，界面张力曲线见图1所示。
对比例1：
在20000ppm地层水中，按照3:1加入A、B，搅拌混合均匀，然后缓慢滴加C，使三者比例为6:2:2，且三者总浓度为0.3%。按照与实施例1同样的步骤，测定界面张力曲线，结果见图2。
对比图1、图2界面张力曲线可以看出，对比例中改变三种表面活性剂的配比，在相同测量条件下，其最低界面张力值较特定比例下三元复配体系高，约为5E-3mN/m,而本发明涉及的驱油剂在20min内将原油/水界面张力降至3E-4数量级，与对比例1相比效果显著。
对比例2：
按照与实施例1中相同的方法制备特定比例的复配驱油剂，在不同油相条件下，且按照与实施例1同样的步骤，测定界面张力曲线，结果见图3。由图3可以看出，该驱油剂可以较快的将上述不同产地的原油/水界面张力降至10-3mN/m，甚至可将胜坨原油及孤岛原油的油水界面张力降至1.47E-4mN/m和8.5E-5mN/m，体现了较高的油水界面性能及普遍的油藏适应性。
对比例3:
按照与实施例1中相同的方法以胜利油田桩西注水为基液配制浓度为0.3wt%的表面活性剂溶液，其矿化度为7075ppm。且按照与实施例1同样的步骤，测定桩西原油的动态界面张力曲线，结果见图4。从图4可以看出，该驱油剂可以在30分钟内将桩西原油/水界面张力降至7.3×10-5mN/m，说明盐度的改变对该驱油剂界面张力性能影响不大，该驱油剂可以在较宽盐度范围内使用。
Claims (4)
1.一种具有油藏适应性的表面活性剂复配驱油剂，其特征在于，由非离子表面活性剂A、阴离子表面活性剂B和阳离子表面活性剂C组成，其中，
表面活性剂A选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺（1:1型）；
表面活性剂B选自α-烯烃磺酸盐、烷基硫酸盐、石油磺酸盐、脂肪酸乙酯磺酸盐、烷基羧酸盐、磺基甜菜碱或羧基甜菜碱；
表面活性剂C选自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。
2.权利要求1所述的复配驱油剂，上述A、B、C的质量比为（1～8）：（1～5）：（1～4）。
3.权利要求1所述的复配驱油剂的制备，步骤如下：
将A、B按1:1混合，在恒温25-40℃的情况下，加入一定量的矿化水，持续搅拌，直至体系成为澄清透明的单一液相，继续在搅拌的情况下按一定比例缓慢加入阳离子表面活性剂C，继续搅拌至溶液澄清透明至单一液相，使三者质量之比为4：4:2，且使A、B和C的总质量浓度为0.05～0.6wt%。
4.如权利要求1所述的复配驱油剂的应用，其中，所述驱油剂可耐受的盐度范围是：总矿化度0-80,000ppm，钙镁离子总浓度0-1,000ppm。
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