驱油组合物、其制备方法及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及驱油组合物、其制备方法及其应用。主要解决现有技术中含表面活性剂的驱油剂在高温、高盐油藏下驱油效果差、以及碱对地层和油井造成污染伤害、并严重腐蚀设备和输送管道的问题。本发明通过用于大幅度提高原油采收率的组合物，包括含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基甜菜碱表面活性剂、聚合物和水；所述甜菜碱表面活性剂选自羧酸盐甜菜碱、磺酸盐甜菜碱中的至少一种，分别如式（I）和式（II）所示；R1和R3独立选自C16~C32的烷基、烯基中的任意一种；R2和R4独立选自C1~C5的亚烷基、羟基取代亚烷基中的任意一种；n和m独立选自1~8的技术方案，较好地解决了该问题，可用于强化采油生产中。 （Ⅰ） （Ⅱ）
【专利说明】驱油组合物、其制备方法及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及驱油组合物、其制备方法及其应用。
【背景技术】
[0002] 目前，碱/表面活性剂/聚合物三元复合驱充分利用化学剂之间的协同作用，在大 幅度提高原油采收率方面发挥了一定的作用。但是，随着三元复合驱在矿场的不断开展，越 来越的问题也随之暴露了出来。特别是强碱的使用，引起地层粘土分散、运移，导致地层渗 透率下降，给地层带来了极大的伤害，严重影响了原油的后续开采工作。同时，碱的大量使 用也带来了现场施工工艺复杂、油藏及井底结垢、生产井产液能力下降、检泵周期缩短等一 系列的问题。此外，由于高温高盐油藏含有大量的钙镁离子，容易产生碱沉淀。因此，开展 无碱的表面活性剂/聚合物二元复合驱油技术研究显得尤为重要。
[0003] 在聚表二元复合驱油技术中，聚合物和表面活性剂是实现大幅度提高原油采收率 的两种关键化学驱油剂。一方面通过聚合物具有良好的流度控制作用，实现扩大波及体积 的目的；另一方面通过表面活性剂降低油水之间的界面张力，达到提高微观驱油效率的目 的。但是，随着油田的不断开采，三次采油面临着越来越苛刻的油藏环境，一些在常规油藏 中适用的表面活性剂在高温高盐条件下化学结构不稳定，出现严重的色谱分离现象，不能 与原油形成超低界面张力，导致驱油效率变差。为了更大限度地降低油/水界面张力，往往 加入高浓度的碱，如氢氧化钠、碳酸钠等。碱可与原油中的酸性物质反应就地生成新的表 面活性剂，与外加表面活性剂起协同效应。文献CN1439689A公开了一种碱-混合表面活性 剂-聚合物的三元复合驱油体系及其应用，其中选用的碱为Na 2CO3。但是在使用过程中，碱 对地层和油井等带来巨大伤害，设备和管道腐蚀严重，在维修、维护上花费大量资金。
[0004] 文献CN102220122A公开了一种甜菜碱型二元驱油剂、制备方法及其应用，虽然在 无碱条件下能与原油形成超低界面张力，但是适用的油藏温度只有45飞5°C，矿化度只有 400(T6000mg/L，范围比较小，难以在更高温度更高矿化度的油藏中发挥作用。
[0005] 文献CN1566256A公开了烷基芳基烷基甜菜碱型表面活性剂组合物及其在三次采 油中的应用，实施例中的实验温度都是在较低的油藏温度45 °C下进行的。
[0006] 所以针对目前苛刻的驱油环境，我们理应寻求一种在无碱、耐温抗盐、结构稳定， 并能与原油形成1〇_ 3?10_4mN/m超低界面张力，有效提高原油采收率的表面活性剂驱油 体系。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中含表面活性剂的驱油组合物在高 温高盐油藏条件下驱油效率差，使用浓度高以及三元复合驱中碱对地层和油井带来的腐蚀 和积垢伤害等问题，提供一种新的驱油组合物。该组合物将具有在高温高盐油藏条件下驱 油效果好、不存在碱对油井和地层带来腐蚀和积垢伤害的特点。
[0008] 本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的用驱 油组合物的制备方法。
[0009] 本发明所要解决的技术问题之三是技术问题之一所述的驱油组合物在三次采油 中的应用。
[0010] 为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种驱油组合物，以质量 份计包括以下组份： (1) 含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基甜菜碱表面活性剂0. 〇l~5. 0份； (2) 聚合物0.01?3.0份； (3) 水 92. 0?99· 98 份； 其中，含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基甜菜碱表面活性剂选自羧酸盐甜菜碱、磺酸盐甜菜 碱中至少一种，所述羧酸盐甜菜碱和磺酸盐甜菜碱分子通式分别如式（I)和式（II)所示：
【权利要求】
1. 一种驱油组合物，以质量份计包括以下组份： (1) 含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基甜菜碱表面活性剂0. 〇1~5. 0份； (2) 聚合物0.01?3.0份； (3) 水 92. 0?99. 98 份； 其中，含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基甜菜碱表面活性剂选自羧酸盐甜菜碱、磺酸盐甜菜 碱中至少一种，所述羧酸盐甜菜碱和磺酸盐甜菜碱分子通式分别如式（I)和式（II)所示：
所述的&和R3独立选自C16~C32的烷基、烯基中的任意一种；所述的R 2和R4独立 选自C^C5的亚烷基、羟基取代亚烷基中的任意一种；所述的n和m独立选自1~8 ;所述的聚 合物选自超高分子量聚丙烯酰胺、耐温抗盐聚合物或黄原胶中的至少一种。
2. 根据权利要求1所述的驱油组合物，其特征在于为C2(I~C3(I的烷基、烯基中的任 意一种，R2、R4为C^C3的亚烷基、羟基取代亚烷基中的任意一种，n、m为1~6。
3. 根据权利要求1所述的驱油组合物，其特征在于所述的超高分子量聚丙烯酰胺的粘 均分子量为2500万?4000万；耐温抗盐聚合物为N，N-二乙基丙烯酰胺和丙烯酰胺通过自 由基聚合得到的N，N-二乙基丙烯酰胺一丙烯酰胺共聚物。
4. 根据权利要求1所述的驱油组合物，其特征在于所述的水为油田注入水。
5. 根据权利要求1所述的驱油组合物，其特征在于式（I)所述的甜菜碱表面活性剂由 包括以下步骤的方法制得： (a) 将脂肪醇RPH与环氧乙烷在温度85?160°C，压力(TO. 80MPa表压下，在碱性催化 剂作用下反应得到脂肪醇聚氧乙烯醚&〇 (CH2CH20)nH，其中环氧乙烷与脂肪醇的摩尔比为 (1 ?8):1 ; (b) 将&0(0120120)1111与环氧氯丙烷和碱金属氢氧化物固体颗粒在40~110°C反应:T10 小时，所得混合物减压蒸馏得到脂肪醇聚氧乙烯缩水甘油醚，其中，脂肪醇聚氧乙烯醚与环 氧氯丙烷的摩尔比为1: (1~2); (c) 将脂肪醇聚氧乙烯缩水甘油醚与N，N-二甲基对苯二胺在7(Tl60°C反应:T20小 时，得到脂肪醇聚氧乙烯醚羟丙基叔胺，其中，脂肪醇聚氧乙烯缩水甘油醚与N，N-二甲基 对苯二胺摩尔比为1:(广3); ⑷用步骤（c)制得的脂肪醇聚氧乙烯醚羟丙基叔胺与羧化试剂XR2C00M于5(T10(TC 继续反应2~20小时，得到式（I)所述的羧酸盐甜菜碱表面活性剂；其中，脂肪醇聚氧乙烯醚 羟丙基叔胺：羧化试剂的摩尔比为1: (1~4) ;X选自Br或C1，M选自K或Na。
6. 根据权利要求1所述的驱油组合物，其特征在于式（II)所述的甜菜碱表面活性剂由 包括以下步骤的方法制得： (a) 将脂肪醇RPH与环氧乙烷在温度85?160°C，压力(TO. 80MPa表压下，在碱性催化 剂作用下反应得到脂肪醇聚氧乙烯醚&〇 (CH2CH20)nH，其中环氧乙烷与脂肪醇的摩尔比为 (1 ?8):1 ; (b) 将&0(0120120)1111与环氧氯丙烷和碱金属氢氧化物固体颗粒在40~110°C反应:T10 小时得到脂肪醇聚氧乙烯缩水甘油醚，其中，脂肪醇聚氧乙烯醚与环氧氯丙烷的摩尔比为 (c) 将脂肪醇聚氧乙烯缩水甘油醚与N，N-二甲基对苯二胺在7(Tl60°C反应:T20小 时，得到脂肪醇聚氧乙烯醚羟丙基叔胺，其中，脂肪醇聚氧乙烯缩水甘油醚与N，N-二甲基 对苯二胺摩尔比为1:(广3); ⑷用步骤（c)制得的脂肪醇聚氧乙烯醚羟丙基叔胺与磺化试剂乂1^0^于50?1001： 继续反应2~20小时，得到式（II)所述的磺酸盐甜菜碱表面活性剂；其中，脂肪醇聚氧乙烯 醚羟丙基叔胺：磺化试剂的摩尔比为1: (1~4) ;X选自Br或Cl，M选自K或Na。
7. 根据权利要求5或6所述的驱油组合物，其征在于（a)步骤中的反应温度为 14(Tl60°C，压力为0? 2~0.6MPa ;(b)步骤中的反应温度为6(Tl00°C，反应时间为4~8小 时；（c)步骤中的反应温度为9(Tl30°C，反应时间为:T6小时；（d)步骤中的反应温度为 7(T90°C，反应时间为4?12小时。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的驱油组合物的制备方法，包括以下步骤：将所 需量的含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基甜菜碱表面活性剂、聚合物及水混合均匀，得到所需组 合物，以质量份计，含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基甜菜碱表面活性剂、聚合物及水的配比为 (0? 01 ?5. 0) : (0? 01 ?3. 0) : (92. (T99. 98)。
9. 权利要求1至7中任一项所述的驱油组合物在三次采油中的应用。
10. 根据权利要求9所述的应用，其特征在于应用的油藏条件是温度为5(T10(TC、矿化 度为(Tl50000mg/L、钙镁离子浓度为(T4000 mg/L。
【文档编号】C07C309/14GK104277806SQ201310286117
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月9日 优先权日:2013年7月9日
【发明者】唐恒志, 沙鸥, 李应成 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院