本发明涉及三次采油技术领域，更具体地涉及一种具有抗吸附性能的泡沫驱油剂及其应用。
背景技术：
随着石油勘探开发程度的加深，我国大部分油田已经进入高含水甚至特高含水开发阶段，如何提高这些老油田的开发效果，以及如何提高聚合物驱后油藏的原油采收率，越来越受到人们的关注和重视。这些油田迫切需要新的三次采油技术来提高原油的采收率，以增加原油的可采储量。
低张力泡沫驱油技术是现有状况下最受瞩目和最具发展潜力的采油新技术，它既能充分挖掘表面活性剂的驱油潜力，又可利用泡沫的选择性调剖提高波及体积，从而使原油采收率得到大幅度的提高。低张力泡沫驱油技术无论是在扩大波及体积还是在洗油效率上都要好于聚合物驱、二元复合驱和三元复合驱等驱油技术。然而，泡沫的遇油不稳定、短时间内消泡的现象使其难以形成有效封堵，进一步影响泡沫驱应用的成败。因此，泡沫的耐油稳定性，成为了泡沫驱提高采收率技术必须解决的难题。
阴/阳离子表面活性剂复配体系是目前为止唯一一类同时能够提高泡沫耐油性又能将油水界面张力将至超低水平的泡沫驱油剂。然而油藏表面往往带有负电，阴/阳离子表面活性剂复配体系会因为阳离子表面活性剂的大量吸附损耗而失去效果。
因此，本发明提出了具有抗吸附性能的泡沫驱油剂，该泡沫驱油剂解决了阴/阳离子表面活性剂复配体系在地层吸附损耗，导致阳离子表面活性剂浓度降低，无法形成耐油泡沫的问题。
技术实现要素：
本发明的一个目的在于提供一种具有抗吸附性能的泡沫驱油剂。本发明提出一种由硫酸盐表面活性剂与季铵盐表面活性剂进行复配得到的具有抗吸附性能的泡沫驱油剂，具有在石英砂表面吸附损耗少的特点，在地层中可以保持硫酸盐表面活性剂和季铵盐表面活性剂的浓度，从而保证泡沫剂发泡能力强、含油泡沫的稳定性好。
本发明的另一个目的在于提供一种具有抗吸附性能的泡沫驱油剂的应用。
为达到上述第一个目的，本发明采用下述技术方案：
一种具有抗吸附性能的泡沫驱油剂，通过将硫酸盐表面活性剂与季铵盐表面活性剂进行混合复配得到；所述硫酸盐表面活性剂与季铵盐表面活性剂的质量浓度比为1～50:1；所述硫酸盐表面活性剂的质量浓度为0.1～100‰。其中硫酸盐表面活性剂与季铵盐表面活性剂通过静电引力结合产生协同效应，在界面上形成紧密排列的吸附膜，可以增强泡沫在含油条件下的稳定性。然而季铵盐等阳离子表面活性剂在地层有强烈的吸附损耗，而硫酸盐表面活性剂能够束缚阳离子表面活性剂，避免其在地层中表面的吸附。改变任何一种活性剂，或者额外添加任何一种试剂，都会减弱或破坏硫酸盐表面活性剂与季铵盐表面活性剂的协同作用，造成得到的泡沫驱油剂在地层吸附损耗。
优选地，所述硫酸盐表面活性剂选自以下表面活性剂中的一种或几种：
a)烷基醇聚氧乙烯醚硫酸盐
R1O(CH2CH2O)nR2OSO3M
b)烷基硫酸盐
ROSO3M
其中，R1为C8～C24的烷基；R2为CH2或CH2CH2；n为3～20中的任一整数；M选自Na+、K+、Ca2+、Mg2+、NH4+中的一种或几种；R为C8～C24的饱和脂肪基。
优选地，所述季铵盐表面活性剂选自以下表面活性剂中的一种或几种：
R3N+(CH3)3X-
其中，R3为C8～C18的烷基，X为Cl或Br。
为达到上述第二个目的，本发明采用下述技术方案：
一种具有抗吸附性能的泡沫驱油剂在三次采油中的应用。
本发明对具有抗吸附性能的泡沫驱油剂进行了抗吸附性能测试，测试方法采用《泡沫性能评价方法及稳定性影响因素综述》(王琦,习海玲等.化学工业与工程技术.2007,28(2):25-30)中的气流法泡沫仪分别对吸附和未吸附的驱油泡沫剂溶液进行测定：
测定过程为：
步骤1：将气流法泡沫仪的进水口和出水口与恒温仪相连，开动恒温仪进行50℃水浴恒温30分钟以上；
步骤2：配制泡沫剂溶液，取50mL本发明的具有抗吸附性能的泡沫驱油剂，加入胜利油田二区原油，超声分散30分钟得到油水混合液，然后将油水混合液倒入气流法泡沫仪中，再进行50℃恒温10分钟；
步骤3：用蠕动泵恒速(10mL/s)从气流法泡沫仪的下部通空气(或氮气)20秒，记录20秒后的泡沫体积V0(mL)作为泡沫剂发泡能力的量度；
步骤4：记录泡沫体积衰减到原来的一半(1/2V0)时所需的时间，为泡沫的半衰期t1/2。含油条件下泡沫半衰期作为评价含油泡沫稳定性的指标。
步骤5：取300mL泡沫剂溶液，与80～100目的石英砂按照液固质量比3:1混合，在80℃的恒温水浴振荡器中吸附24小时。过滤，取50mL上层清液重复步骤1-4，记录与石英砂混合吸附后的泡沫剂所形成的含油泡沫的半衰期t1/2。
本发明意外的发现，采用硫酸盐表面活性剂与季铵盐表面活性剂进行混合复配得到的具有抗吸附性能的泡沫驱油剂，与石英砂混合吸附后的泡沫剂溶液所形成的含油泡沫的半衰期，与未与石英砂进行混合吸附的泡沫剂溶液所形成的含油泡沫半衰期相当，且均大于60分钟，证明本发明所提出的泡沫驱油剂解决了现有阴/阳离子表面活性剂复配体系抗吸附性能差，泡沫性能下降的问题，而不具备抗吸附性的泡沫剂溶液，其吸附后溶液发泡性能、含油泡沫稳定性显著下降，半衰期一般不超过10分钟。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明提出的具有抗吸附性能的泡沫驱油剂具有在石英砂表面吸附损耗少的特点，在地层中可以保持硫酸盐表面活性剂和季铵盐表面活性剂的浓度，从而保证泡沫剂发泡能力强、含油泡沫的稳定性好。
(2)本发明提出的具有抗吸附性能的泡沫驱油剂在与石英砂混合吸附后，含油泡沫的半衰期与未吸附溶液所形成的含油泡沫半衰期几乎相同，均长达60分钟以上，解决了现有阴/阳离子表面活性剂复配体系抗吸附性能差，泡沫性能下降的问题。
(3)本发明提出的具有抗吸附性能的泡沫驱油剂可用于油田的三次采油中，提高原油的采收率。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1
配制一种含有具有抗吸附性能的泡沫驱油剂的水溶液，其中十二烷基硫酸钠的质量浓度为1.0‰，十二烷基三甲基溴化铵的质量浓度为1.0‰(硫酸钠表面活性剂的质量浓度:季铵盐表面活性剂的质量浓度＝1:1)。
实施例2
配制一种含有具有抗吸附性能的泡沫驱油剂的水溶液，其中十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠的质量浓度为2.0‰，十二烷基硫酸钾3.0‰，十二烷基三甲基溴化铵的质量浓度为0.1‰(硫酸钠表面活性剂的质量浓度:季铵盐表面活性剂的质量浓度＝50:1)。
实施例3
配制一种含有具有抗吸附性能的泡沫驱油剂的水溶液，其中十四烷基聚氧乙烯醚硫酸钾的质量浓度为2.0‰，十六烷基三甲基氯化铵的质量浓度为0.5‰(硫酸钠表面活性剂的质量浓度:季铵盐表面活性剂的质量浓度＝20:1)。
实施例4
配制一种含有具有抗吸附性能的泡沫驱油剂的水溶液，其中十八烷基硫酸钠的质量浓度为3.0‰，十二烷基三甲基氯化铵的质量浓度为0.5‰，十六烷基三甲基氯化铵的质量浓度为0.5‰(硫酸钠表面活性剂的质量浓度:季铵盐表面活性剂的质量浓度＝30:1)。
实施例5
配制一种含有具有抗吸附性能的泡沫驱油剂的水溶液，其中十烷基硫酸钾的质量浓度为0.1‰，十二烷基三甲基溴化铵的质量浓度为0.1‰(硫酸钠表面活性剂的质量浓度:季铵盐表面活性剂的质量浓度＝1:1)。
实施例6
配制一种含有具有抗吸附性能的泡沫驱油剂的水溶液，其中二十四烷基聚氧乙烯醚硫酸钠的质量浓度为1.0‰，十八烷基硫酸钠的质量浓度为1.0‰，十八烷基三甲基氯化铵的质量浓度为0.2‰(硫酸钠表面活性剂的质量浓度:季铵盐表面活性剂的质量浓度＝10:1)。
实施例7
配制一种含有具有抗吸附性能的泡沫驱油剂的水溶液，其中十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠的质量浓度为2.0‰，十四烷基三甲基氯化铵的质量浓度为1.0‰(硫酸钠表面活性剂的质量浓度:季铵盐表面活性剂的质量浓度＝2:1)。
实施例8
配制一种含有具有抗吸附性能的泡沫驱油剂的水溶液，其中十六烷基硫酸钠的质量浓度为2.0‰，十四烷基三甲基溴化铵的质量浓度为0.5‰，(硫酸钠表面活性剂的质量浓度:季铵盐表面活性剂的质量浓度＝4:1)。
对比例1
配制一种含有泡沫驱油剂的水溶液，其中十二烷基磺酸钠的质量浓度为2.0‰，十二烷基三甲基溴化铵的质量浓度为1.0‰，(磺酸盐表面活性剂的质量浓度：季铵盐表面活性剂的质量浓度＝2:1)。
对比例2
配制一种含有泡沫驱油剂的水溶液，其中十二酸钠的质量浓度为2.0‰，十二烷基三甲基溴化铵的质量浓度为1.0‰，(羧酸盐表面活性剂的质量浓度：季铵盐表面活性剂的质量浓度＝2:1)。
对比例3
配制一种含有泡沫驱油剂的水溶液，其中十二烷基硫酸钠的质量浓度为2.0‰，十二烷基三甲基溴化铵的质量浓度为1.0‰，(羧酸盐表面活性剂的质量浓度：季铵盐表面活性剂的质量浓度＝2:1)，乙醇的质量浓度0.5‰。
实施例9
对制备得到的含有泡沫驱油剂的水溶液进行性能测试，测试方法采用《泡沫性能评价方法及稳定性影响因素综述》(王琦,习海玲等.化学工业与工程技术.2007,28(2):25-30)中所述方法：
取具有泡沫驱油剂的水溶液50mL，加入胜利油田二区原油0.5g，超声分散30分钟得到油水混合液，然后将油水混合液倒入气流法泡沫仪中，50℃恒温10分钟；用蠕动泵恒速(10mL/s)从气流法泡沫仪的下部通空气20秒，测试发泡体积和半衰期。
取具有泡沫驱油剂的水溶液300mL，与100g 80～100目的石英砂混合，在80℃的恒温水浴振荡器中吸附24小时。过滤，取50mL上层清液重复上述含油泡沫的性能测试。
测试结果如表1：
表1含油泡沫性能测试
从该表可以看出，采用硫酸盐表面活性剂与季铵盐表面活性剂进行混合复配得到的具有抗吸附性能的泡沫驱油剂，与石英砂混合吸附后的泡沫剂溶液所形成的含油泡沫的半衰期，与未与石英砂进行混合吸附的泡沫剂溶液所形成的含油泡沫半衰期相当，且均大于60分钟，证明本发明所提出的泡沫驱油剂解决了现有阴/阳离子表面活性剂复配体系抗吸附性能差，泡沫性能下降的问题，而不具备抗吸附性的泡沫剂溶液，如对比例1、2和3，改变任何一种活性剂，或者额外添加任何一种试剂，都会减弱或破坏硫酸盐表面活性剂与季铵盐表面活性剂的协同作用，使得到的泡沫驱油剂吸附后溶液发泡性能、含油泡沫稳定性显著下降，半衰期一般不超过10分钟。
结论：本发明通过大量实验证明，硫酸盐表面活性剂与季铵盐表面活性剂之间相互配合，协同作用，使得到的泡沫驱油剂的抗吸附性能最优，改变任何一种活性剂，或者额外添加任何一种试剂，都会使得泡沫驱油剂的抗吸附性能有不同程度的减弱。本发明的泡沫驱油剂解决了阴/阳离子表面活性剂复配体系在地层吸附损耗，导致阳离子表面活性剂浓度降低，无法形成耐油泡沫的问题，可用于油田的三次采油中，提高原油的采收率。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。