一种氟碳类表面活性剂驱油用体系及其制备方法与流程

本发明涉及一种适用于油田开采用，具有良好的耐温性能及优异驱油效果的驱油用体系及其制备方法。

背景技术：

原油是一种不可再生的资源，随着社会的发展，对原油的需求量越来越大。在我国的石油资源中，稠油和超稠油资源量约为250亿吨，约占总量的28%。目前国内外的稠油开采方法主要是热力采油，中国石油行业重点发展稠油油藏热化学驱技术，在注蒸汽的过程中，加入化学添加剂、表面活性剂和氮气等，可以降低蒸汽流度，增强热效应，形成热化学驱，提高波及体积和驱油效率。普通的表面活性剂高温后可能发生分解及其稳定性不够。因此，寻找新的驱油用表面活性剂体系是科研工作者面临的重要任务。氟碳类表面活性剂以其独特的“三高两憎”性能备受青睐，将氟碳类表面活性剂与其他表面活性剂进行复配，通过各组分之间的协同效应，可以达到更加优良的驱油效果。

中国专利号为201310643260.6公开了《一种氟碳表面活性剂复配驱油剂的研究》，其配方为：为氟碳表面活性剂：0.08%，十二烷基苯磺酸钠：0.10%，碳酸钠0.20%，碳酸氢钠0.2%。其界面张力达到超低，并且体系中含有碱，不符合现在绿色化工的理念。

本发明专利结合上述问题，制备了一种氟碳类表面活性剂复配驱油体系，复配驱油效果优于单剂驱油效果，并且体系中无碱，符合现在绿色化工的发展趋势。

技术实现要素：

本发明的目的是针对目前三次采油驱油剂驱油效果不明显、体系含碱等不足之处，采用氟碳表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐及阴离子聚丙烯酰胺作为驱油剂的组合成分制备一种驱油效果较好、无碱驱油体系，同时具有良好的耐温性能，适用于油田驱油使用的驱油体系。

本发明以质量百分比计：氟碳表面活性剂质量百分比为: 0.05%～0.4%；脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠质量百分比为:0.01%～0.4%；阴离子聚丙烯酰胺质量百分比为：0.01%～0.3%；水余量。

氟碳类表面活性剂分子式为：

C_mF_2m+1SO₂NH(CH₂)₃N⁺(C_nH_2n+1)₃I^-，其中：m = 6～10，n = 1～3；

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠分子式为：

C_mH_2m+1O(CH₂CH₂O)_nSO₃Na，其中：m = 9～17，n = 2～9；

阴离子聚丙烯酰胺分子式为：

(C₃H₅NO)_m(C₂H₃COONa)_n，其中：分子量为1.0×10⁷～5.0×10⁷g/mol。

本发明所述的驱油体系各组分分子式，优选分子式如下：

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠分子式为：

C_mH_2m+1O(CH₂CH₂O)_nSO₃Na，其中：m最优范围为9～12，n最优范围为2～4；

氟碳类表面活性剂分子式为：

C_mF_2m+1SO₂NH(CH₂)₃N⁺(C_nH_2n+1)₃I^-，其中：m最优范围为6～8，n最优范围为1～2；

阴离子聚丙烯酰胺分子式为：

(C₃H₅NO)_m(C₂H₃COONa)_n，其中：分子量为1.5×10⁷～3.0×10⁷g/mol。

本发明提供的制备方法为：称取上述氟碳类表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、阴离子聚丙烯酰胺加入到适量的水中，40℃下低速搅拌至完全溶解，即得。

在80℃，可将油水的界面张力值降至10^-3mN/m数量级，达到超低界面张力。室内模拟提高采收率达12%以上。

本发明可将油水界面张力值降至超低，驱油效果优异，满足油田开发的需要。

具体实施方式

实施例1：

依次准确称取阴离子聚丙烯酰胺(分子量1500万)1.0g、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(m=9，n=2)1.5g、氟碳类表面活性剂(m=8，n=1)0.5g，依次加入到适量的水中，缓慢搅拌至各组分完全溶解，再加水至1000g。取该样品，在80℃下，测得其可将河南油田原油油水界面张力降低至2.09×10^-3mN/m，室内模拟提高采收率达19.8%。

实施例2：

依次准确称取阴离子聚丙烯酰胺(分子量1800万)1.5g、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(m=12，n=4)1.0 g、氟碳类表面活性剂(m=8，n=2)0.5g，依次加入到适量的水中，缓慢搅拌至各组分完全溶解，再加水至1000g。取该样品，在80℃下，测得其可将河南油田原油油水界面张力降低至4.17×10^-3mN/m，室内模拟提高采收率达13.2%。

实施例3：

依次准确称取阴离子聚丙烯酰胺(分子量1500万) 3g、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(m=9，n=4)0.5g、氟碳类表面活性剂(m=6，n=1)2.0g，依次加入到适量的水中，缓慢搅拌至各组分完全溶解，再加水至1000g。取该样品，在80℃下，测得其可将河南油田原油油水界面张力降低至1.73×10^-3mN/m，室内模拟提高采收率达12.4%。

实施例4：

依次准确称取阴离子聚丙烯酰胺(分子量2000万)1.0g、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(m=11，n=2)1.0g、氟碳类表面活性剂(m=8，n=1)1.0g，依次加入到适量的水中，缓慢搅拌至各组分完全溶解，再加水至1000g。取该样品，在80℃下，测得其可将河南油田原油油水界面张力降低至5.8×10^-3mN/m，室内模拟提高采收率达17.5%。

实施例5：

依次准确称取阴离子聚丙烯酰胺(分子量1500万)2.0g、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(m=11，n=3)0.5g、氟碳类表面活性剂(m=6，n=2)4.0g，依次加入到适量的水中，缓慢搅拌至各组分完全溶解，再加水至1000g。取该样品，在80℃下，测得其可将河南油田原油油水界面张力降低至6.1×10^-3mN/m，室内模拟提高采收率达14.8%。

实施例6：

依次准确称取阴离子聚丙烯酰胺(分子量2000万)1.5g、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(m=12，n=2)4.0g、氟碳类表面活性剂(m=6，n=1)1.0g，依次加入到适量的水中，缓慢搅拌至各组分完全溶解，再加水至1000g。取该样品，在80℃下，测得其可将河南油田原油油水界面张力降低至5.92×10^-3mN/m，室内模拟提高采收率达16.5%。

实施例7：

依次准确称取阴离子聚丙烯酰胺(分子量1500万)0.5g、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(m=9，n=4)1.5g、氟碳类表面活性剂(m=8，n=2)2.0g，依次加入到适量的水中，缓慢搅拌至各组分完全溶解，再加水至1000g。取该样品，在80℃下，测得其可将河南油田原油油水界面张力降低至1.49×10^-3mN/m，室内模拟提高采收率达12.3%。