一种含酰胺型双链甜菜碱的无碱复合驱油剂的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种含酰胺型双链甜菜碱的无碱复合驱油剂。酰胺型双链甜菜碱的结构为[R1CONR2(CH2)n]2N+(CH3)X-，其中：R1为C7-C17的烷基，R2为CH3或H；n为2或3；X为CH2COO或CH2CH2SO3或CH2CH2CH2SO3或CH2CH2CH2CH2SO3或CH2CHOHCH2SO3。酰胺型双链甜菜碱的一种或多种与其它表面活性剂复配，在总表面活性剂质量浓度为0.01％-0.5％，其中酰胺型双链甜菜碱的摩尔分数为0.10-0.60时，加入1000mg/L聚丙烯酰胺，不加碱、45℃条件下，本发明的无碱驱油剂能使原油/地层水界面张力降至10-3mN/m数量级。
【专利说明】一种含酰胺型双链甜菜碱的无碱复合驱油剂
【技术领域】
[0001]本发明涉及油田采油领域所用的一种助剂，尤其是一种含酰胺型双链甜菜碱的无碱复合驱油剂，属于胶体与界面化学领域。
【背景技术】
[0002]目前我国大部分油田(大庆、胜利、辽河、新疆、中原)均已进入高含水开发阶段，原油产量有逐年递减的趋势，而对石油的需求却迅速增长，因此各油田都在积极采用新的勘探开发技术，力争保持稳产、增产。从国内勘探形势看，短期内找到新的储量丰富的油田的可能性很小，只能依靠老油田挖潜提高原油采收率来保持产量的稳定，化学驱就是进一步提高采收率的重要技术措施。化学驱提高采收率的机理是扩大波及体积和提高驱油效率，其中提高驱油效率的作用是由表面活性剂完成的。如果油水界面张力降低到超低(小于0.01mN/m)范围，表面活性剂可大幅度提高采收率。因此，国内外都在研宄能明显降低油水界面张力的表面活性剂。其中，实际应用的三元复合驱油剂(碱、表面活性剂、聚合物)数量不断增长，但其所含有的强碱导致的负面效应也逐渐显现，包括地层黏土分散、运移而引起渗透率下降、油藏及井底结垢、采出液破乳脱水困难等一系列问题，严重制约了采油技术的发展。
[0003]为了克服这些缺陷，需要开发以表面活性剂-聚合物二元复合驱取代三元复合驱。在无碱表面活性剂/聚合物二元驱中，表面活性剂起提高驱油效率作用，聚合物扩大波及体积，从而大幅度提高采收率，是目前最可行的提高采收率技术。然而三元复合驱中常用的廉价表面活性剂，如石油磺酸盐，重烷基苯磺酸盐、天然羧酸盐、石油羧酸盐以及木质素磺酸盐等，在无碱条件下通常不能将原油/水界面张力降至超低，为此需要开发新型表面活性剂。已公开的专利 CN1814691A、US755609SB2、CN1566257A、CN1498939A、CN101070468A和CN101625884A等对新型表面活性剂都有所介绍。CN102040994A也涉及一种氨基磺酸型两性表面活性剂，无需加碱和加盐即可将原油-盐水的界面张力降低到10-2mN/m的水平。尽管US03225074、03265719、03360550、03366671揭示了一种双酰胺类羧基甜菜碱的合成方法，但是主要用于杀菌剂，并未涉及在三次采油中的应用。
[0004]鉴于上述现状，提出本发明的内容，其目标是以价格相对低廉的多胺和长链脂肪酸等为主要原料获得的酰胺型双链甜菜碱的一种或多种应用于三次采油助剂中获得无碱复合驱油剂。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种含酰胺型双链甜菜碱的无碱复合驱油剂。
[0006]本发明的技术方案:一种酰胺型双链甜菜碱，其结构通式为JR1CONR2(CH2)J 2N+ (CH3) τ,其中:札为 C 7-(:17的烷基，R 2为 CH 3或 H ;η 为 2 或 3 ;Χ 为 CH 2C00 或 CH2CH2SO3或012012012303或 CH 20120120^03或 CH 2CH0HCH2S03。
[0007]所述的含酰胺型双链甜菜碱的无碱复合驱油剂的应用方式:将双酰胺型甜菜碱与其它若干种传统的阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂复配使用，加入1000mg/L聚丙烯酰胺聚合物一起溶于地层水中，制得无碱驱油剂，其中酰胺型双链甜菜碱的摩尔分数为
0.10-0.60，在总表面活性剂质量浓度0.01%-0.5%，不加碱、45°C条件下，能使原油/地层水界面张力降至l(T3mN/m数量级。
[0008]在上述无碱复合驱油剂中，所述的其它传统的阴离子表面活性剂可以是石油磺酸盐、木质素磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、α -烯基磺酸盐、烷基硫酸盐、醇醚硫酸盐、脂肪酸盐等中的一种或一种以上的混合物。优选烷基苯磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、α-烯基磺酸盐、醇醚硫酸盐等。
[0009]在上述无碱复合驱油剂中，所述的其它传统的非离子表面活性剂可以是烷基酚聚氧乙烯醚、高碳醇聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚等中的一种或一种以上的混合物。优选烷基酚聚氧乙烯醚、高碳醇聚氧乙烯醚。
[0010]本发明所述的含酰胺型双链甜菜碱的无碱复合驱油剂的制备方法由以下两个步骤组成:(1)在常温常压下，将阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和地层水在搅拌釜中充分搅拌0.5-1小时；(2)将本发明所述的酰胺型双链甜菜碱的一种或一种以上的混合物和1000mg/L聚丙烯酰胺聚合物加入步骤(I)的搅拌釜中，继续充分搅拌1-2小时，即为产品O
[0011]本发明具有如下有益效果:本发明的酰胺型双链甜菜碱生产原料易得，相对生产成本较低，工艺简单，适用于工业化生产。酰胺型双链甜菜碱结构中引入的酰胺官能团使其具有良好的生物降解性、温和性和化学稳定性，适用于油田三次采油中作为驱油剂配制复合驱油体系，具有优异的表(界)面张力，可以与不同的油水条件配伍，达到理想的驱油效果O
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1含辛酰胺丙基双链基磺基甜菜碱复合驱油剂的表面张力-浓度曲线。
[0013]图2含十二酰胺乙基双链基羧基甜菜碱复合驱油剂的原油/地层水界面张力随平衡时间的变化曲线。
【具体实施方式】
[0014]以下通过实施例来具体说明本发明，但本发明不受这些所限。
[0015]实施例1含辛酰胺丙基双链基磺基甜菜碱复合驱油剂
[0016](I)在常温常压下，将0.3摩尔十二醇聚氧乙烯醚(3)硫酸盐、0.2摩尔壬基酚聚氧乙烯醚(10)和10L地层水在搅拌釜中充分搅拌0.5小时；(2)将0.5摩尔的辛酰胺丙基双链基磺基甜菜碱和1g聚丙烯酰胺聚合物加入实施例1中(I)的搅拌釜中，继续充分搅拌1.5小时，即为产品I。
[0017]实施例2含十二酰胺乙基双链基羧基甜菜碱复合驱油剂
[0018](I)在常温常压下，将0.4摩尔重烷基苯磺酸盐、0.4摩尔十二醇聚氧乙烯醚(7)和10L地层水在搅拌釜中充分搅拌I小时；(2)将0.2摩尔的十二酰胺乙基双链基羧基甜菜碱和1g聚丙烯酰胺聚合物加入实施例2中(I)的搅拌釜中，继续充分搅拌2小时，即为产品2。
[0019]实施例3产品I的表面活性
[0020]将实施例1中含辛酰胺丙基双链基磺基甜菜碱复合驱油剂产品I溶于不同量的地层水，于25°C下测定表面张力和临界胶束浓度，结果如图1所示。图1表明，最低表面张力小于30mN/m，即具有很高的表面活性。
[0021]实施例4产品2的原油/地层水界面张力随平衡时间的变化
[0022]将实施例2中含十二酰胺乙基双链基羧基甜菜碱复合驱油剂产品2，其中十二酰胺乙基双链基羧基甜菜碱的摩尔分数为0.20，在总表面活性剂质量浓度0.05% -0.3%，不加碱、45°C条件下测定其界面张力随平衡时间的变化，如图2所示，均能使大庆原油/地层水界面张力降至l(T3mN/m数量级。
[0023]本发明的含酰胺型双甜菜碱复合驱油剂适用于油田三次采油中，具有优异的原油/地层水的表(界)面张力，能达到理想的驱油效果。本发明原料易得，制备工艺简单，适用于工业化生产。
【权利要求】
1.一种含酰胺型双链甜菜碱的无碱复合驱油剂，其特征在于含有特殊结构的酰胺型双链甜菜碱。无碱复合驱油剂特征在于:在总表面活性剂质量浓度0.01% -0.5%，其中酰胺型双链甜菜碱的摩尔分数为0.10-0.60，加入1000mg/L聚丙烯酰胺，不加碱、45°C条件下，能使原油/地层水界面张力降至10_3mN/m数量级。
2.如权利要求1所述的酰胺型双链甜菜碱的特殊结构为[R1CONR2(CH2) n] 2N+(CH3) 乂_，其中:札为 C 7_(:17的烷基，R 2为 CH 3或 H ;n 为 2 或 3 ;X 为 CH 2C00 或 CH2CH2SO3或 CH 2CH2CH2S03或 012012012012503或 CH 2CH0HCH2S03。
【文档编号】C09K8/588GK104449634SQ201410763314
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月11日 优先权日:2014年12月11日
【发明者】刘学民, 杨欠欠, 崔正刚, 倪邦庆 申请人:江南大学