甜菜碱-聚合物驱油组合物及制备方法
【专利摘要】本发明涉及三次采油用烷基甜菜碱表面活性剂组合物及制备方法，主要解决现有技术中含常规表面活性剂的驱油组合物在高温高盐油层特别是含HCO3-地层水中的驱油效率差、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的问题。本发明通过三次采油用的驱油组合物，以重量百分比计包括以下组份：（1）1份的甜菜碱表面活性剂；（2）0.01～10份的聚合物；其中组分（1）的分子通式为：式中，R为C8～C30的烃基，R′为C1～C6的亚烷基，n+m=2～100；聚合物选自超高分子量聚丙烯酰胺、耐温抗盐聚合物A或黄原胶中的一种的技术方案，较好地解决了该问题，可用于油田的三次采油生产中。
【专利说明】甜菜碱-聚合物驱油组合物及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及三次采油用甜菜碱一聚合物组合物及制备方法。
【背景技术】
[0002] 我国主要油田经过一次和二次开采后已经进入高含水期，如何提高原油采收率， 最大限度地开发剩余储量，三次采油技术在保证油田稳产高产方面发挥了非常重要的作 用。在三次采油新技术中，化学复合驱仍然是具有很大发展前途的方法之一。
[0003] 在油田进入高含水期后，剩余油以不连续的油膜被圈闭在油藏岩石的孔隙中，作 用于油珠上的两个主要力是粘滞离和毛细管力。如果使用适当的表面活性剂体系，降低油 水间的界面张力，便减少了残余油移动时油珠变形所带来的阻力，从而提高原油采收率。
[0004] 近几年来，人们发现甜菜碱型表面活性具有很好的表、界面活性，可以在油水界面 形成较低界面张力。同时，由于其结构稳定、对金属离子有鳌合作用，因而可尝试用于高矿 化度、较高温度的油层驱油。另外，甜菜碱型表面活性剂的另一个特点是其性能受矿化度和 介质的pH影响不大，因而能在矿化度较高或在广泛的pH范围内用于复合驱，从而引起 极大关注。具有界面性能和流变性的甜菜碱型表面活性剂，有望取代三元复合驱配方中的 碱，在合理的配方体系下，最终实现二元驱替体系，为油田的化学驱开辟新的途径。
[0005] 另外，现有的三元复合驱油体系中，含有高浓度的碱，如氢氧化钠、碳酸钠等，在使 用过程中，对地层和油井等带来巨大的伤害，所使用的表面活性剂不易被生物降解，且对人 体也有一定的危害性，如：1991年，赵国玺在《表面活性剂物理化学》P495 ; 1994年，刘程在 《表面活性剂大全》P35中所公开的内容。所以针对那些苛刻油藏，我们理应寻求一种在无 碱、高温(地层温度大于85°C)、条件下结构稳定，并能与原油形成KT 3-l(T4mN/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】
[0006] 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、高矿化度条件下驱油效率差，同时由于含碱，对地层和油井带来伤害，并腐蚀设备及输 送管道的问题，提供一种甜菜碱-聚合物驱油组合物。该表面活性剂组合物具有在无碱、高 温高盐条件下，仍能与原油形成10_ 3mN/m的超低界面张力，具有提高采收率的特点。
[0007] 本发明所解决的技术问题之二是提供上述技术问题之一所述甜菜碱-聚合物驱 油组合物的制备方法。
[0008] 本发明所要解决的技术问题之三是采用上述技术问题之二得到的甜菜碱-聚合 物驱油组合物在油田驱油中的应用。
[0009] 为了解决上述技术问题之一，本发明的技术方案如下：甜菜碱-聚合物驱油组合 物，所述的组合物以重量份计包括以下组份： (1) 1份的甜菜碱表面活性剂； (2) 0.01?10份的聚合物； 其中组分（1)的分子通式为：
【权利要求】
1. 甜菜碱-聚合物驱油组合物，所述的组合物以重量份计包括以下组份： (1) 1份的甜菜碱表面活性剂； (2) 0.01?10份的聚合物； 其中组分（1)的分子通式为：
式中：R为〇TC3(l的烃基，IT为C^C6的亚烷基，n+m=2?100 ;所述的聚合物选自聚丙烯 酰胺、耐温抗盐聚合物A或黄原胶中的一种；所述聚丙烯酰胺的粘均分子量分子量为200万 、00万；所述的耐温抗盐聚合物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种单体共聚而成，四种单体的摩尔比为（76-83): (7-18) : (5-8) :1。
2. 根据权利要求1所述的甜菜碱-聚合物驱油组合物，其特征在于所述IT为(^?(：5 的亚烧基。
3. 根据权利要求1所述的甜菜碱-聚合物驱油组合物，其特征在于所述n+m=2?20。
4. 根据权利要求1所述的甜菜碱-聚合物驱油组合物，其特征在于所述组合物以重量 份计包括ΚΚΓ2000份的水。
5. 根据权利要求4所述的甜菜碱一聚合物驱油组合物，其特征在于，所述水是油田注 入水或污水。
6. 根据权利要求4所述的甜菜碱-聚合物驱油组合物的制备方法，包含以下步骤： a) 烃基伯胺与所需量环氧乙烷在反应温度为80?180°C，压力为0?0. 80MPa(表压)， 反应1?10小时，得到烃基聚氧乙烯醚叔胺； b) 将步骤a)烃基聚氧乙烯醚叔胺、醛、亚硫酸钠和亚硫酸氢钠混合物及溶剂加入反应 釜，在40?160°C反应2?20小时生成甜菜碱表面活性剂，其中烃基聚氧乙烯醚叔胺与醛、 亚硫酸钠和亚硫酸氢钠混合物的摩尔比为1 : (1. 05?2) : (1?3); c) 将所需量的甜菜碱表面活性剂、权利要求4所述的耐温抗盐聚合物A及水均匀混合， 得到所述的甜菜碱-聚合物驱油组合物，以重量份数计，甜菜碱表面活性剂、上述的耐温抗 盐聚合物A及水的重量份比为1份 ：0. 01?10份：ΚΚΓ2000份。
7. 根据权利要求6所述的甜菜碱-聚合物驱油组合物的制备方法，其特征在于当 n+m=2时所述步骤a)不外加催化剂的情况下反应得到经基聚氧乙烯醚叔胺；当n+m > 2时 所述步骤a)首先在不外加催化剂的情况下每摩尔烃基伯胺与2摩尔环氧乙烷反应，然后再 在碱性催化剂的存在下与所需余量的环氧乙烷反应得到烃基聚氧乙烯醚叔胺。
8. 根据权利要求6所述的甜菜碱-聚合物驱油组合物的制备方法，其特征在于所述步 骤a)所述反应温度为15(Tl70°C，反应时间为8~10小时。
9. 根据权利要求6所述的甜菜碱-聚合物驱油组合物制备方法，其特征在于所述的步 骤b)溶剂为C^C5的醇中的任意一种。
10. -种强化驱油的方法，将权利要求1至5中任一项所述的甜菜碱-聚合物驱油组合 物的水溶液注入含油地层将原油从含油地层中驱替出来；其中，所述水溶液中所述甜菜碱 表面活性剂与水的重量份比为1份：10(Γ4000份。
【文档编号】C09K8/584GK104109519SQ201310129871
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年4月16日 优先权日:2013年4月16日
【发明者】王辉辉, 李应成, 沙鸥, 沈之芹, 吴国英, 李斌 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