專利名稱:一種無堿驅油用醇酰胺類非離子型表面活性劑的應用的制作方法
技術領域:
一種無堿驅油用醇酰胺類非離子型表面活性劑的應用,屬于膠體與界面化學技術 領域。
背景技術:
隨著經濟的快速發展和人民生活水平的不斷提高,我國的原油消費量急劇增加, 2008年原油對外依存度已突破50 %。另一方面,新油田的發現越來越困難,因此對老油田 采用新技術進一步提高采收率已經成為我國原油穩產高產的戰略措施。對一個新油田,當打井成功后,原油在地層壓力下從油井噴出,稱為一次采油。隨 著原油的噴出,地層壓力逐漸降低,產量下降,這時通過注水可以增加地層壓力,進一步采 出部分原油,稱為二次采油。一次和二次采油能采出地下石油儲量的30% 40%左右,而 60% 70%的原油仍殘留地下。剩下的殘余油通常被圈捕在多孔巖石的孔隙中,由于毛細 作用在常規注水壓力下難以流出。在水驅以后采用的任何新技術統稱為三次采油技術,包 括熱力驅(降低原油粘度,適用于高粘原油)、混相驅油、化學驅等。其中化學驅是通過注 入化學劑,如堿、表面活性劑、聚合物等,通過降低原油/水界面張力、改變巖石表面的潤濕 性、提高掃油效率等進一步提高采收率。試驗表明,化學驅通常可在水驅基礎上進一步提高 采收率15% 20%。理論上如果注入表面活性劑水溶液使原油/水界面張力降至10_3mN/m數量級,則 能大幅度提高毛細管數,使被圈捕的油滴在常規注水壓力即能從多孔介質中流出。這就是 所謂的超低界面張力驅油,是表面活性劑驅油的主要機理。在過去的二、三十年中,國內外廣泛開展了堿_表面活性劑-聚合物三元復合驅技 術的研究。結果表明,三元復合驅能將原油/地層水界面張力降至超低,即10_3mN/m數量 級,在水驅基礎上提高采收率15% 20%,是一種有效的三次采油方法。然而近年來國內 一些礦場試驗逐漸暴露出三元復合驅的缺陷,主要包括(1)堿可能通過與巖石或地層水中 礦物質的反應,生成不溶性物質,導致注入設備和油井結垢,毛細通道堵塞,即破壞油藏的 多孔性毛細結構,嚴重的可能導致油井報廢;(2)由于使用堿導致設備易于腐蝕;(3)堿的 存在降低了聚合物的增稠效果,需要消耗更多的聚合物;(4)由于高堿耗,設備和管道的腐 蝕、以及聚合物消耗增加,實際綜合成本并不低;(5)使用的廉價表面活性劑組成復雜、含 有結構不明物質,生產過程中的質量控制和性能保障存在一定難度。鑒于這些副作用尤其 是對地層結構的不可逆破壞,以無堿二元復合驅取代三元復合驅勢在必行。然而三元復合驅中常用的廉價表面活性劑,如石油磺酸鹽、重烷基苯磺酸鹽、天然 羧酸鹽、石油羧酸鹽以及木質素磺酸鹽等,在無堿條件下通常難以將原油/水界面張力降 至超低,為此需要開發新型表面活性劑。近年來國內外廣泛開展了無堿驅油用表面活性劑的研究,已報道的無堿驅油用表 面活性劑包括陰離子型如石油磺酸鹽、α -烯烴磺酸鹽衍生物、磺基琥珀酸酯、烷基萘磺酸 鹽,陽離子型如Gemini陽離子,兩性表面活性劑,以及非離子型表面活性劑。在有關無堿道中,吳松、劉金三、孟令偉、劉仁強等報道了烷基二乙醇 酰胺及其衍生物,而徐方俊在一篇專利文獻中報道了用脂肪伯胺與丙烯酸丁酯以及二乙醇 胺、三乙醇胺、羥乙基乙二胺等反應生成的產物。
發明內容
本發明的目的在于提供一種無堿驅油用醇酰胺類非離子型表面活性劑的應用,使 之在無堿條件下將原油/水界面張力降至超低。本發明的技術方案一種醇酰胺類非離子型表面活性劑的應用,該類表面活性劑 由脂肪酸單乙醇酰胺加成環氧丙烷和環氧乙烷得到
權利要求
一種醇酰胺類非離子型表面活性劑的應用,其特征在于該類表面活性劑由脂肪酸單乙醇酰胺加成環氧丙烷和環氧乙烷得到其中R為碳原子數為9~17的長鏈烷基;加成的環氧丙烷數m為0~10,加成的環氧乙烷數n為0~20,m、n不同時為0;通過將其與重烷基苯磺酸鹽和/或甜菜堿型兩性表面活性劑復配,醇酰胺類非離子型表面活性劑摩爾分數≥0.5,溶于大慶油田地層水或模擬地層水,地層水或模擬地層水中的表面活性劑總質量濃度為0.01%~0.5%,再加入聚丙烯酰胺1000mg/L,不加任何堿或堿性鹽或中性無機鹽,不加任何助表面活性劑,在45℃條件下,使大慶原油/地層水界面張力降至10 3~10 4mN/m數量級。FSA00000202061800011.tif
2.根據權利要求1所述的醇酰胺類非離子型表面活性劑的應用,其特征在于通過將 其與重烷基苯磺酸鹽和/或甜菜堿型兩性表面活性劑復配,醇酰胺類非離子型表面活性劑 摩爾分數> 0. 5,溶于大慶油田地層水,地層水中的表面活性劑總質量濃度為0. 3 %,再加 入聚丙烯酰胺1000mg/L,不加任何堿或堿性鹽或中性無機鹽,不加任何助表面活性劑,在 45 V條件下用于三次采油,天然巖芯驅油試驗表明,使采收率在水驅基礎上提高18 %。
3.根據權利要求1或2所述的醇酰胺類非離子型表面活性劑的應用,其特征在于醇酰 胺類非離子型表面活性劑加成的環氧丙烷數m為2 5,加成的環氧乙烷數η為3 10。
全文摘要
一種無堿驅油用醇酰胺類非離子型表面活性劑的應用,屬于膠體與界面化學領域。本發明由脂肪酸單乙醇酰胺加成環氧丙烷和環氧乙烷得到一種醇酰胺類非離子型表面活性劑。加成的環氧丙烷數m為0~10,加成的環氧乙烷數n為0~20,m、n不同時為0。通過將其與其他兩性表面活性劑復配,溶于大慶油田地層水或模擬地層水,使大慶原油/地層水界面張力降至10-3~10-4mN/m數量級;本發明產品在較廣的pH范圍內具有良好的化學穩定性和優良的耐鹽性,具有優良的降低界面張力的效能,尤其通過與其它表面活性劑復配能在無堿條件下使原油/地層水界面張力降至超低,應用于無堿二元(表面活性劑+聚合物)復合驅,能提高采收率18%左右。
文檔編號B01F17/42GK101935521SQ20101023451
公開日2011年1月5日 申請日期2010年7月19日 優先權日2010年7月19日
發明者于俊杰, 宋紅星, 崔正剛, 張天林, 王峰, 蔣建中 申請人:江南大學