甜菜堿-聚合物驅(qū)油組合物及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及三次采油用烷基甜菜堿表面活性劑組合物及制備方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中含常規(guī)表面活性劑的驅(qū)油組合物在高溫高鹽油層特別是含HCO3-地層水中的驅(qū)油效率差、使用濃度高以及三元復(fù)合驅(qū)中堿對(duì)地層和油井帶來(lái)的腐蝕和積垢?jìng)Φ膯?wèn)題。本發(fā)明通過(guò)三次采油用的驅(qū)油組合物，以重量百分比計(jì)包括以下組份：（1）1份的甜菜堿表面活性劑；（2）0.01～10份的聚合物；其中組分（1）的分子通式為：式中，R為C8～C30的烴基，R′為C1～C6的亞烷基，n+m=2～100；聚合物選自超高分子量聚丙烯酰胺、耐溫抗鹽聚合物A或黃原膠中的一種的技術(shù)方案，較好地解決了該問(wèn)題，可用于油田的三次采油生產(chǎn)中。
【專利說(shuō)明】甜菜堿-聚合物驅(qū)油組合物及制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及三次采油用甜菜堿一聚合物組合物及制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)主要油田經(jīng)過(guò)一次和二次開(kāi)采后已經(jīng)進(jìn)入高含水期，如何提高原油采收率， 最大限度地開(kāi)發(fā)剩余儲(chǔ)量，三次采油技術(shù)在保證油田穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)方面發(fā)揮了非常重要的作 用。在三次采油新技術(shù)中，化學(xué)復(fù)合驅(qū)仍然是具有很大發(fā)展前途的方法之一。
[0003] 在油田進(jìn)入高含水期后，剩余油以不連續(xù)的油膜被圈閉在油藏巖石的孔隙中，作 用于油珠上的兩個(gè)主要力是粘滯離和毛細(xì)管力。如果使用適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣w系，降低油 水間的界面張力，便減少了殘余油移動(dòng)時(shí)油珠變形所帶來(lái)的阻力，從而提高原油采收率。
[0004] 近幾年來(lái)，人們發(fā)現(xiàn)甜菜堿型表面活性具有很好的表、界面活性，可以在油水界面 形成較低界面張力。同時(shí)，由于其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、對(duì)金屬離子有鰲合作用，因而可嘗試用于高礦 化度、較高溫度的油層驅(qū)油。另外，甜菜堿型表面活性劑的另一個(gè)特點(diǎn)是其性能受礦化度和 介質(zhì)的pH影響不大，因而能在礦化度較高或在廣泛的pH范圍內(nèi)用于復(fù)合驅(qū)，從而引起 極大關(guān)注。具有界面性能和流變性的甜菜堿型表面活性劑，有望取代三元復(fù)合驅(qū)配方中的 堿，在合理的配方體系下，最終實(shí)現(xiàn)二元驅(qū)替體系，為油田的化學(xué)驅(qū)開(kāi)辟新的途徑。
[0005] 另外，現(xiàn)有的三元復(fù)合驅(qū)油體系中，含有高濃度的堿，如氫氧化鈉、碳酸鈉等，在使 用過(guò)程中，對(duì)地層和油井等帶來(lái)巨大的傷害，所使用的表面活性劑不易被生物降解，且對(duì)人 體也有一定的危害性，如：1991年，趙國(guó)璽在《表面活性劑物理化學(xué)》P495 ; 1994年，劉程在 《表面活性劑大全》P35中所公開(kāi)的內(nèi)容。所以針對(duì)那些苛刻油藏，我們理應(yīng)尋求一種在無(wú) 堿、高溫(地層溫度大于85°C)、條件下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并能與原油形成KT 3-l(T4mN/m超低界面張 力，有效提高原油采收率的表面活性劑驅(qū)油體系。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之一是現(xiàn)有技術(shù)中含表面活性劑的驅(qū)油組合物在高 溫、高礦化度條件下驅(qū)油效率差，同時(shí)由于含堿，對(duì)地層和油井帶來(lái)傷害，并腐蝕設(shè)備及輸 送管道的問(wèn)題，提供一種甜菜堿-聚合物驅(qū)油組合物。該表面活性劑組合物具有在無(wú)堿、高 溫高鹽條件下，仍能與原油形成10_ 3mN/m的超低界面張力，具有提高采收率的特點(diǎn)。
[0007] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題之二是提供上述技術(shù)問(wèn)題之一所述甜菜堿-聚合物驅(qū) 油組合物的制備方法。
[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之三是采用上述技術(shù)問(wèn)題之二得到的甜菜堿-聚合 物驅(qū)油組合物在油田驅(qū)油中的應(yīng)用。
[0009] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題之一，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：甜菜堿-聚合物驅(qū)油組合 物，所述的組合物以重量份計(jì)包括以下組份： (1) 1份的甜菜堿表面活性劑； (2) 0.01?10份的聚合物； 其中組分（1)的分子通式為：

【權(quán)利要求】
1. 甜菜堿-聚合物驅(qū)油組合物，所述的組合物以重量份計(jì)包括以下組份： (1) 1份的甜菜堿表面活性劑； (2) 0.01?10份的聚合物； 其中組分（1)的分子通式為：
式中：R為〇TC3(l的烴基，IT為C^C6的亞烷基，n+m=2?100 ;所述的聚合物選自聚丙烯 酰胺、耐溫抗鹽聚合物A或黃原膠中的一種；所述聚丙烯酰胺的粘均分子量分子量為200萬(wàn) 、00萬(wàn)；所述的耐溫抗鹽聚合物A是由由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙 烯酰胺基十二烷基磺酸和烯丙基油基醚四種單體共聚而成，四種單體的摩爾比為（76-83): (7-18) : (5-8) :1。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甜菜堿-聚合物驅(qū)油組合物，其特征在于所述IT為(^?(：5 的亞燒基。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甜菜堿-聚合物驅(qū)油組合物，其特征在于所述n+m=2?20。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甜菜堿-聚合物驅(qū)油組合物，其特征在于所述組合物以重量 份計(jì)包括ΚΚΓ2000份的水。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的甜菜堿一聚合物驅(qū)油組合物，其特征在于，所述水是油田注 入水或污水。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的甜菜堿-聚合物驅(qū)油組合物的制備方法，包含以下步驟： a) 烴基伯胺與所需量環(huán)氧乙烷在反應(yīng)溫度為80?180°C，壓力為0?0. 80MPa(表壓)， 反應(yīng)1?10小時(shí)，得到烴基聚氧乙烯醚叔胺； b) 將步驟a)烴基聚氧乙烯醚叔胺、醛、亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉混合物及溶劑加入反應(yīng) 釜，在40?160°C反應(yīng)2?20小時(shí)生成甜菜堿表面活性劑，其中烴基聚氧乙烯醚叔胺與醛、 亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉混合物的摩爾比為1 : (1. 05?2) : (1?3); c) 將所需量的甜菜堿表面活性劑、權(quán)利要求4所述的耐溫抗鹽聚合物A及水均勻混合， 得到所述的甜菜堿-聚合物驅(qū)油組合物，以重量份數(shù)計(jì)，甜菜堿表面活性劑、上述的耐溫抗 鹽聚合物A及水的重量份比為1份 ：0. 01?10份：ΚΚΓ2000份。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的甜菜堿-聚合物驅(qū)油組合物的制備方法，其特征在于當(dāng) n+m=2時(shí)所述步驟a)不外加催化劑的情況下反應(yīng)得到經(jīng)基聚氧乙烯醚叔胺；當(dāng)n+m > 2時(shí) 所述步驟a)首先在不外加催化劑的情況下每摩爾烴基伯胺與2摩爾環(huán)氧乙烷反應(yīng)，然后再 在堿性催化劑的存在下與所需余量的環(huán)氧乙烷反應(yīng)得到烴基聚氧乙烯醚叔胺。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的甜菜堿-聚合物驅(qū)油組合物的制備方法，其特征在于所述步 驟a)所述反應(yīng)溫度為15(Tl70°C，反應(yīng)時(shí)間為8~10小時(shí)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的甜菜堿-聚合物驅(qū)油組合物制備方法，其特征在于所述的步 驟b)溶劑為C^C5的醇中的任意一種。
10. -種強(qiáng)化驅(qū)油的方法，將權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的甜菜堿-聚合物驅(qū)油組合 物的水溶液注入含油地層將原油從含油地層中驅(qū)替出來(lái)；其中，所述水溶液中所述甜菜堿 表面活性劑與水的重量份比為1份：10(Γ4000份。
【文檔編號(hào)】C09K8/584GK104109519SQ201310129871
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2013年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月16日
【發(fā)明者】王輝輝, 李應(yīng)成, 沙鷗, 沈之芹, 吳國(guó)英, 李斌 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司上海石油化工研究院