一种含羟基取代芳基烷基磺酸盐表面活性剂的弱碱三元复合驱油剂的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于油田开发三次采油技术领域，涉及一种含羟基取代芳基烷基磺酸盐表 面活性剂的弱碱三元复合驱油剂，用于水驱后地层中残余原油的开采。
【背景技术】
[0002] 以石油等油气资源为代表的能源问题关系着世界各国经济的发展。目前，全球石 油需求增长速度，而我国作为全球最大石油消费国，对石油的需求正强劲增长。但是，经过 多年开采，我国各主力油田已相继进入开采后期，采出液综合含水>90%，可采储量采出程 度>80%，导致开采难度增加，原油产量递减。因此，采用强化采油技术来提高原油采收率， 保证原油稳产成为石油开采业发展的必然趋势。近年来，发现含有碱、表面活性剂和聚合物 的三元复合驱油技术，可在水驱基础上提高采收率15~20%，成为油田可持续发展的开发 主导技术和三次采油领域研究的热点。
[0003] 目前，三元复合驱油体系的研究关键是表面活性剂，常用的表面活性剂为磺酸盐 系列，已形成万吨级生产规模的包括:重烷基苯磺酸盐和石油磺酸盐，其他的均处于研究阶 段。研究表明，这两种磺酸盐仍存在一定问题，其中，重烷基苯磺酸盐依赖强碱NaOH，而NaOH 会与岩层中Si02反应，降低地层渗透率，甚至会造成原油被永久封堵，无法采出的后果;此 外，采出液中悬浮固体含量高，结垢严重，导致采出机井容易卡栗、断杆，检栗周期缩短，严 重影响正常生产和经济效益。因此，亟需开发弱碱、低碱或无碱体系用表面活性剂。近年来 发现石油磺酸盐在弱碱条件下性能较好，但石油磺酸盐组成复杂、质量稳定性差，开采过程 中容易出现色谱分离，吸附损失量大的问题。所以，需要开发结构简单、性能稳定、不依赖强 碱的表面活性剂。
[0004] 2003年，刘春德等人在CN1566258 A中提出一种在苯环或萘环上含多个烷基取代 基的烷基芳基烷基磺酸盐，该类产品结构类似于重烷基苯磺酸盐，但磺酸基与烷基链而非 芳环相连。所配弱碱三元复合体系与大庆原油间界面张力可降至ΠΓ 4~l(T5mN/m，证明此类 磺酸盐具有优良的界面活性。近十年来，江南大学的殷福珊等人、大连理工大学的徐志刚等 人在此方面也开展了大量工作，进行了系列芳基烷基磺酸钠、芳基双烷基磺酸钠的合成和 界面性能评价。但是，目前所研究的芳基烷基磺酸盐大多集中在芳基、烷基芳基和萘基系 列，未见有关含羟基的烷基芳基取代烷基磺酸盐的报道。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于解决现有三元复合驱油体系中强碱对地层和油井带来的腐蚀 伤害和结垢问题，提供一种含有羟基取代芳基烷基磺酸盐表面活性剂的弱碱三元复合驱油 剂，该弱碱三元复合驱油剂具有使用弱碱、腐蚀伤害小，使用浓度低，可与原油形成小于ΠΓ 2mN/m的超低界面张力，驱油效率高等特点，该弱碱三元复合驱油剂在乳化性、界面活性以 及去油效果方面达到甚至优于强碱三元复合驱油体系。
[0006] 本发明采用的具体技术方案为：
[0007] 一种含羟基取代芳基烷基磺酸盐表面活性剂的弱碱三元复合驱油剂，其特征在 于:其由羟基取代芳基烷基磺酸盐表面活性剂、碱、模拟水和聚合物组成，以各组分的混合 物计，各组分的含量为：
[0008] 羟基取代芳基烷基磺酸盐表面活性剂 0.005~1.000被％;
[0009] 聚合物 0.04 ~0.3wt%;
[0010] 喊 0.4 ~1.4wt%;
[0011] 其余为水；
[0012] 其中，羟基取代芳基烷基磺酸盐表面活性剂为烷基酚基取代烷基磺酸盐，其分子 通式为：
[0014] 式中，心为心~⑶的烷基;的烷基，η取值范围为6~16中的任意一个偶 数;Μ为钾、钠或锂金属离子中的任意一种；
[0015] 进一步地，所述Μ为钾或钠，更优选钠;所述碱为Na2C〇3或NaHC〇3;所述聚合物为部 分水解聚丙烯酰胺;水为模拟原油地层下矿化度的配制水；
[0016] 进一步地，所述部分水解聚丙烯酰胺的分子量为1600~4000万；
[0017] 进一步地，采用所述羟基取代芳基烷基磺酸盐表面活性剂与其他磺酸盐表面活性 剂复配成的混合表面活性剂替代所述羟基取代芳基烷基磺酸盐表面活性剂，所述羟基取代 芳基烷基磺酸盐表面活性剂与其他磺酸盐表面活性剂以任意比例进行复配;优选地，以质 量计，所述羟基取代芳基烷基磺酸盐表面活性剂:其他磺酸盐表面活性剂=3:7~4:6。
[0018] 进一步地，所述烷基酚基取代烷基磺酸盐为辛基酚基十二烷基磺酸盐、壬基酚基 癸基磺酸盐或壬基酚基十二烷基磺酸盐；
[0019] 制备上述弱碱三元复合驱油剂的方法，其特征在于：将所述碱、磺酸盐表面活性 剂、聚合物和模拟水按照上述配比在常温条件下混合，搅拌均匀至碱、磺酸盐表面活性剂、 聚合物完全溶解。
[0020] 上述弱碱三元复合驱油剂在原油开采中的应用，其特征在于:具体应用条件可为： 油田地层温度为45°C、油田地层水的矿化度400~8000mg/L。
[0021 ]本发明所具有的有益效果是：
[0022] (1)本发明的含羟基取代芳基烷基磺酸盐表面活性剂的弱碱三元复合驱油剂，由 于不含强碱NaOH，避免了现有技术中的三元复合驱油剂因使用强碱而产生的对地层和油井 的腐蚀伤害和结垢问题；
[0023] (2)本发明所述的烷基酚基取代烷基磺酸盐，由于其分子结构中同时含有羟基和 磺酸根阴离子基团两种亲水基，且磺酸基与烷基而非芳基相连，使其具有良好的水溶性和 耐盐性。
[0024] (3)所述的含羟基取代芳基烷基磺酸盐表面活性剂的弱碱三元复合驱油剂，能与 原油形成超低界面张力，且具有较宽的界面活性范围（见图1)和良好的驱油效率(见图2);
[0025] (4)本发明的羟基取代芳基烷基磺酸盐表面活性剂组成明确，可以避免因化学组 分复杂导致的色谱分离问题，为后续的分析工作带了极大的方便；
[0026] (5)本发明的含羟基取代芳基烷基磺酸盐表面活性剂的弱碱三元复合驱油剂，可 用于地层温度为45°C、矿化度400~8000mg/L的大庆油田地层水和原油，该驱油剂水溶液与 大庆油田采油四厂原油之间的动态界面张力值，可达1〇_2~10_4mN/m的超低界面张力，经室 内模拟驱油试验，该驱油剂能在水驱(水驱提高原油采收率41.7%)基础上提高原油采收率 25.8%，取得了良好的技术效果。
【附图说明】
[0027]图1为含壬基酚基十二烷基磺酸盐的弱碱三元复合驱油剂的界面活性图。
[0028]图2为含壬基酚基癸基磺酸盐的弱碱三元复合驱油剂的物理模拟驱油实验结果。
【具体实施方式】
[0029] 为了更清晰地说明本发明的技术方案，下面通过实施例对本发明的技术给予进一 步详细说明。
[0030] 实施例1
[0031] 含辛基酚基十二烷基磺酸盐的弱碱三元复合驱油剂：
[0032]以混合物计，组分组成为:辛基酚基十二烷基磺酸盐:0.05~0.4wt%，
[0033] Na2C03：0.8wt% ；
[0034] 聚合物(聚丙烯酰胺，中分，分子量为2500万）：0.18wt % ;
[0035] 模拟水(配制地层水：四厂污水，矿化度5726 · 76mg/L) :98 · 62~98 · 97wt%。
[0036]测定条件为:TX500C型旋转滴界面张力仪
[0037]温度：45°C
[0038]原油:大庆采油四厂脱水原油
[0039]与原油间的界面张力测定结果：
[0041 ] 实施例2
[0042]含辛基酚基癸基磺酸盐的弱碱三元复合驱油剂：
[0043]以混合物计，组分组成为:辛基酚基癸基磺酸盐:0.005~0.6wt% ;
[0044] Na2〇〇3