一种甜菜碱表面活性剂复合驱组合物及其应用的制作方法
【专利摘要】一种甜菜碱表面活性剂复合驱组合物及其应用，以重量百分比计，所述复合驱组合物包括以下组成的成分：甜菜碱表面活性剂0.03—0.5％、非离子表面活性剂0.01—0.3％、功能性聚合物表面活性剂0.0—0.3％、聚合物0.0—0.5％、碱0.0—1.5％和余量的水，其中功能性聚合物表面活性剂、聚合物和碱不同时为0。本发明的表面活性剂复合驱组合物，由于使用了相对廉价的甜菜碱表面活性剂，并综合了多种提高采收率的机理，达到了提高采收率效果与成本的很好协调，可以大幅度提高原油采收率，在低渗透油藏和聚合物驱后油藏也具有强化开采的经济效果。
【专利说明】一种甜菜碱表面活性剂复合驱组合物及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种甜菜碱表面活性剂复合驱组合物及其应用，属于石油开采技术领 域。
【背景技术】
[0002] 美国专利US4008165报道了磺基甜菜碱两性表面活性剂在三次采油中的应用，该 美国专利公开的表面活性剂在二价金属阳离子含量大的高盐水基介质中，对于降低油水界 面张力十分有效。专利200410070467. X报道了以烷基酚为原料合成的具有芳基烷基疏水 基结构的甜菜碱表面活性剂，具有非常优秀的降低界面张力性能，但合成工艺非常复杂。专 利201210056931. 4报道了一种利用油酸为原料合成的另一种具有芳基烷基疏水基结构的 甜菜碱表面活性剂，同样具有很好的降低界面张力的性能，但合成路径过长。
[0003] 专利 201210159240. 7、201210158059. 4、201210159415. 4 和 201210159239. 4 报道 了不同甜菜碱表面活性剂在提高采收率中的应用。以上专利忽略了甜菜碱型表面活性剂在 提高原油采收率中应用的两个重要特性：
[0004] 1. Huibers (Huibers P D T. Langumir, 1999, 15:7546)用 4 种广泛使用的量子化 学半经验方法（MIND0/3、AMI、PM3、MNDO/d)对表面活性剂分子的电荷分布进行计算，比较 和分析了计算结果，并对表面活性剂若干性质进行了定量相关研究。研究结果表明，羧基甜 菜碱表面活性剂亲水基的电荷强度约是硫酸盐型表面活性剂的五分之一，是磺酸盐型表面 活性剂的三分之一，可以看出，甜菜碱表面活性剂的亲水基电荷是其中最小的，这也同时说 明，相同的疏水基，具有甜菜碱型亲水基的活性剂溶解性最差，而用于提高原油采收率的表 面活性剂，界面张力要都达到超低的话，疏水基相对来说比较大。因此，尤其是在无碱条件 下，甜菜碱表面活性剂的溶解性与界面张力达到超低是矛盾的。
[0005] 2.乳化是决定提高原油采收率效果的关键因素之一，在界面张力达到超低时，一 般情况下都能形成乳状液，而影响乳状液的稳定性又是由活性剂分子亲水基头的电荷斥力 和空间位阻所决定。甜菜碱活性剂的亲水基头电荷斥力很小，乳化的稳定性也较差。
[0006] 因此，解决甜菜碱表面活性剂的溶解性与乳化性能是充分发挥甜菜碱表面活性剂 两性离子特性的关键。
【发明内容】
[0007] 为了提高原油的采收率，本发明提供一种甜菜碱表面活性剂复合驱组合物，使用 化学结构简单的烷基甜菜碱与特殊的非离子表面活性剂复配，增加甜菜碱活性剂的溶解性 能与乳化性能，功能性聚合物表面活性剂起到稳定乳状液与增粘的作用，并与聚合物和碱 相结合，综合多种提高采收率机理，可大幅度提高原油采收率，大大提高了油藏的最终采收 率，比现有的甜菜碱表面活性剂驱油组合物取得更好的效果。
[0008] 本发明的技术方案如下：
[0009] -种甜菜碱表面活性剂复合驱组合物，以重量百分比计，所述复合驱组合物包括 以下组成的成分：
[0010]
【权利要求】
1. 一种甜菜碱表面活性剂复合驱组合物，其特征在于：以重量百分比计，所述复合驱 组合物包括以下组成的成分： 甜菜碱表而活性剂 0.03-0.5% 非离子表面活性剂 0.01 -0.3% 功能性聚合物表而活性剂 0.0^0.3% 聚合物 0.0^0.5% 碱 0H5% 余ft为水； 其中功能性聚合物表面活性剂、聚合物和碱不同时为0 ; 所述甜菜碱表面活性剂包括具有通式I和II结构的化合物：
其中：Rl选自C14-C28的烷基；R2选自C8-C16的烷基； X选自乙磺酸根、丙磺酸根、羟丙磺酸根、乙酸根或丙酸根； 所述非离子表面活性剂具有通式III或IV的结构：
其中：R3选自烷基、烯基、芳基烷基和烷基苯基中的一种；R4选自烷基、烯基和芳基烷 基中的一种；p选自〇、1、2……50的正整数，q选自1、2、3……50的正整数； 所述功能性聚合物表面活性剂，选自丙烯酰胺单体和/或亲水性单体和/或功能性单 体的共聚物中的一种。
2. 根据权利要求1所述的甜菜碱表面活性剂复合驱组合物，其特征在于：所述甜菜碱 表面活性剂中通式I和II结构的化合物的质量比为95:5?10:90。
3. 根据权利要求1所述的甜菜碱表面活性剂复合驱组合物，其特征在于：所述亲水性 单体选自丙烯酸、丙烯酸盐、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸盐、2-甲基丙烯酸、2-甲基丙烯酸盐、 衣康酸、衣康酸盐、马来酸、马来酸盐、乙烯基磺酸、乙烯基磺酸盐、2-烯基苯磺酸、2-烯基 苯磺酸盐、苯乙烯磺酸、苯乙烯磺酸盐、烯丙基磺酸和烯丙基磺酸盐中的一种或几种。
4. 根据权利要求1所述的甜菜碱表面活性剂复合驱组合物，其特征在于：所述功能性 单体选自2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐、N-烯丙基苯乙酰 胺、N，N-二甲基-N-烯丙基十六烷基氯化铵、N，N-二烯丙基对甲苯磺酰胺、烯丙基对甲苯 磺酰胺、苯乙酰胺、烯丙基十六烷基氯化铵、3-丙烯酰胺亚胺基-3-甲基丁酸、3-丙烯酰胺 亚胺基-3-甲基丁酸盐、2-丙烯酰氧基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰氧基-2-甲基丙磺酸盐、 1-烯丙氧基-2-羟基丙烷磺酸、1-烯丙氧基-2-羟基丙烷磺酸盐、N-乙烯基吡咯烷酮、二烷 基氣基烧基（甲基）丙稀酸醋、-烧基氣基烧基（甲基）丙稀酸醋的季胺盐、-烧基氣基烧 基（甲基）丙稀酸醋的酸加成盐、-烧基氣基烧基（甲基）丙稀醜胺、-烧基氣基烧基（甲 基）丙烯酰胺的季胺盐、二烷基氨基烷基（甲基）丙烯酰胺的酸加成盐、二烯丙基二烷基卤 化铵、苯乙烯、丙烯酸羟乙酯、C1-30烷基（甲基）丙烯酸酯、聚乙烯醇和（甲基）丙烯酸聚 氧乙烯烷基酯中的一种或几种。
5. 根据权利要求1所述的甜菜碱表面活性剂复合驱组合物，其特征在于：所述聚合物 选自水溶性聚丙烯酰胺聚合物、星形耐温抗盐聚合物和缔合型聚合物中的一种或几种。
6. 根据权利要求1所述的甜菜碱表面活性剂复合驱组合物，其特征在于：所述碱选自 氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠或有机碱中的一种或几种。
7. 根据权利要求1所述的甜菜碱表面活性剂复合驱组合物，其特征在于：以重量百分 比计，还包括0. 01 %-0. 2%的短碳链醇和/或短碳链醇聚氧乙烯醚。
8. 根据权利要求7所述的甜菜碱表面活性剂复合驱组合物，其特征在于：所述短碳链 醇和/或短碳链醇聚氧乙烯醚选自正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、异戊醇、丙二醇、丙三 醇、乙二醇、正丁醇聚氧乙烯醚和正己醇聚氧乙烯醚中的一种或几种。
9. 权利要求1?8任意一项所述的甜菜碱表面活性剂复合驱组合物在提高原油采收率 中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于将所述复合驱组合物直接用于油藏或用 于聚合物驱后的油藏。
【文档编号】C09K8/584GK104263344SQ201410466490
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】刘春德 申请人:大连东方创新科技有限公司