一种耐盐型驱油剂及其应用的制作方法

专利名称：：一种耐盐型驱油剂及其应用的制作方法
技术领域：
：一种耐盐型驱油剂及其应用，属于胶体与界面化学领域。本发明涉及一种耐盐型驱油剂或驱油用表面活性剂，能溶于高矿化度地层水并使原油/水界面张力降至超低，g卩l(T210-3mN/m数量级，适用于表面活性剂驱提高石油采收率(三次采油)，亦可用于配制乳状液和微乳液。
背景技术：
：石油是战略物质。随着我国经济的发展和人民生活水平的不断提高，我国的原油消费量不断增加，但国内原油产量难以满足需要，目前我国原油对外依存度已达到40%左右。问题不在于我国没有原油，而是大量的储量不能用常规方法采出。通常通过一次采油(自喷)和二次采油(注水驱)仅能采出地下储量的40%左右。剩下的油称为残余油，被圈捕在多孔性岩石的孔隙中，由于毛细作用在常规注水压力下难以流出。理论上如果注入表面活性剂并能使原油/地层水的界面张力降至10'2~10—3mN/m，则在常规注水压力下就能使被圈捕的油滴流出。这就是所谓的表面活性剂驱，是三次采油技术中的一种。表面活性剂驱有两种工艺，一种是浓体系，即微乳液驱，理论上可以采出全部的残余油，但成本过高。另一种是稀体系驱，即注入表面活性剂含量(质量分数)0.1%~1%的水溶液，辅以聚合物进行流度控制，可使采收率在水驱的基础上提高15%20%，成本低，有良好的经济效益。目前国内开发出的适合于三次采油用的表面活性剂有石油磺酸盐，长链的烷基芳基磺酸盐，石油羧酸盐，天然羧酸盐，以及木质素磺酸盐等，其特点是价廉，耐温性良好，但共同的缺点是耐盐性差，而我国大庆油田之外的大多数油田的地层水度具有较高的矿化度，比如中原油田地层水的总矿化度高达80，000~150,000mg/L，其中二价离子(Ca+2和Mg"等)含量达到5,000~6，000mg/L。近年来研究人员虽然开发出一些耐盐性表面活性剂，例如醇醚磺酸盐和醇醚羧酸盐，但其价格较高，亲油性偏低，单独作为驱油剂使用表面化学性能尚不能满足要求。
发明内容本发明提出一种耐盐型驱油剂及其应用，采用一种廉价的表面活性剂，辅以一种耐盐性十分优良的含氮表面活性剂，以低碳醇或醇醚的水溶液为溶剂，配成一种表面活性剂含量40%60%驱油剂，适用于高矿化度油田进行三次采油。本发明的技术方案一种耐盐型驱油剂，该驱油剂由表面活性剂和溶剂所组成，其中表面活性剂为重垸基苯磺酸盐和含氮表面活性剂的复配物，不含有非离子表面活性剂，重烷基苯磺酸盐平均摩尔质量为380-600，含氮表面活性剂是一种阴离子型化合物、分子中含有1~5个聚氧乙烯基团和氮元素、分子中C/N原子比为14~26:1、平均摩尔质量为380-500，两种表面活性剂重烷基苯磺酸盐:含氮表面活性剂的重量配比为30:7095:5，驱油剂中表面活性剂的总重量分数为40%~60%，不含有非离子表面活性剂。该驱油剂使用中低碳醇或醇醚的水溶液做溶剂，不含芳香族溶剂，不含碱，其中中低碳醇为C2C6的直连或支链烷基醇，醇醚中的碳原子数为C3Q，驱油剂中醇或醇醚的重量分数为30%~50%。表面活性剂之一重垸基苯磺酸盐系由洗涤剂原料十二烷基苯生产过程中的副产物重垸基苯经用空气/S03混合气体磺化得到，重垸基苯磺酸盐优选的平均摩尔质量为450-550。两种表面活性剂重垸基苯磺酸盐:含氮表面活性剂的重量比优选为40:6080:20。所述的驱油剂，能在35~95°C温度范围内溶于最高100,000mg/LCa"水溶液，或60,000mg/LMg+2水溶液中，或200,000mg/LNaCl水溶液，或(Ca+2+Mg+2)S10，000mg/L、总矿化度S200,000mg/L的油田地层水中而不产生沉淀。所述的驱油剂，在常温50。C和pH27或常温120。C和pH210的条件下具有良好的化学稳定性。所述驱油剂的应用，在应用时用地层水稀释，稀释后表面活性剂总重量浓度为0.05%~0.5%,无需加碱，使原油/地层水界面张力降至超低，即10—2~10—3mN/m数量级0所述驱油剂的应用，在应用时用地层水稀释，稀释后表面活性剂总重量浓度为0.05%~0.5%，水溶液中配以0.1%~2%的NaC03或NaOH，使原油/地层水界面张力降低至超低，即1(^10—SmN/m数量级。本发明的有益效果该驱油剂具有优良的耐盐性能。能在3595。C温度范围内溶于最高100,000mg/LCa+2水溶液，或60,000mg/LMg+2水溶液，或200,000mg/LNaCl水溶液，或(Ca+2+Mg+2)S10,000mg/L，总矿化度S200,000mg/L的油田地层水中而不产生沉淀。该驱油剂具有良好的化学稳定性，在常温50。C和pHW或常温120。C和pH210的条件下具有良好的化学稳定性。该驱油剂具有优良的表面活性。在总活性物(表面活性剂)浓度为0.05~0.5%(质量分数)的使用条件下，对高矿化度地层水油田的原油无需加碱即能使原油/地层水界面张力降低至l(T2~l(T3mN/m。该驱油剂也可以在加碱条件下使用，取决于原油的性质。水溶液中配以0.1M2Q/。NaCO3或NaOH，能使原油/地层水界面张力降低至l(T2~l(T3mN/m。具体实施例方式将驱油剂溶于油田地层水或注入水，其中表面活性剂总浓度即活性物浓度一般不超过1.0%。根据具体原油和地层水的性质，可以在配制溶液时不加入碱，或加入碱(NaOH或NaC03等)。作为驱油剂最重要的技术指标是当表面活性剂溶液稀释后(活性物浓度0.05%0.5%)能将原油/地层水界面张力降至超低，即10'210-3mN/m数量级。实施例l:中原油田地层水总矿化度8,000150，000mg/L，其中Ca+2、Mg+2等高价离子总含量5，000~6，000mg/L，属于CaCl2型。用德国产SITE-04型界面张力仪于50°C下测定原油/地层水界面张力，在地层水中溶解0.1%~1%驱油剂，驱油剂中表面活性剂总含量50°/。，当重垸基苯磺酸盐和含氮表面活性剂重量配比为7:35:5时，界面张力达到10-2~10-3mN/m数量级；尤其当重量配比为6.'4时，界面张力〈x10—2mN/m。实施例2:辽河油田兴28块地层水总矿化度3113mg/L，注入水总矿化度3330mg/L，属NaHCCb型。在适量碱存在下，使用该驱油剂能使原油/地层水界面张力降至超低。在重垸基苯磺酸盐和含氮表面活性剂重量配比为7:3，50。C及不同驱油剂浓度下能在较宽碱浓度范围内获得超低界面张力。结果如表1所示。表1辽河油田兴28块原油/地层水界面张力达到超低所需的NaOH浓度<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>实施例3:苏北油田地层水总矿化度23,000mg/L，属NaHC03型。对苏北230#原油和苏北237#原油应用该驱油剂，当重烷基苯磺酸盐和含氮表面活性剂重量配比为7:3，总活性物浓度0.05%~0.3%，在50°C和适量碱存在下，测得的原油/地层水界面张力如表2、表3所示。表2苏北23(^原油/地层水界面张力(mN/m)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表3苏北237^原油/地层水界面张力(mN/m)Na2C03浓度(0/。)00.61.01.40.05%活性物>0.15.4xl(T43.2x10-41.6x100.3%%活性物1.2x10-49.6xl(y41.1x10实施例4:对苏北油田3口井13个油水样进行天然岩心室内驱油试验，驱油剂浓度0.4%，驱油剂注入量0.3-0.5孔隙体积，不加碱，釆收率在水驱基础上提高9.3%35.2%，平均17.5%。实施例5:使用本驱油剂对苏北储家楼和周城油井进行矿场试验，累计注入驱油剂350吨，在不使用碱的条件下油田增产7%,投入产出比达到1:2.5~3.5。权利要求1、一种耐盐型驱油剂，其特征是该驱油剂由表面活性剂和溶剂所组成，其中表面活性剂为重烷基苯磺酸盐和含氮表面活性剂的复配物，不含有非离子表面活性剂，重烷基苯磺酸盐平均摩尔质量为380～600，含氮表面活性剂是一种阴离子型化合物、分子中含有1～5个聚氧乙烯基团和氮元素、分子中C/N原子比为14～26∶1、平均摩尔质量为380～500，两种表面活性剂重烷基苯磺酸盐∶含氮表面活性剂的重量配比为30∶70～95∶5，驱油剂中表面活性剂的总重量分数为40％～60％，不含有非离子表面活性剂；该驱油剂使用中低碳醇或醇醚的水溶液做溶剂，不含芳香族溶剂，不含碱，其中中低碳醇为C2～C6的直连或支链烷基醇，醇醚中的碳原子数为C3～C8，驱油剂中醇或醇醚的重量分数为30％～50％。2、根据权利要求1所述的驱油剂，其特征是表面活性剂之一重烷基苯磺酸盐系由洗涤剂原料十二烷基苯生产过程中的副产物重烷基苯经用空气/S03混合气体磺化得到，重烷基苯磺酸盐优选的平均摩尔质量为450~550。3、根据权利要求1所述的驱油剂，其特征在于两种表面活性剂重烷基苯磺酸盐:含氮表面活性剂的重量比优选为40:60-80:20。4、根据权利要求1所述的驱油剂，其特征在于能在3595。C温度范围内溶于最高100,000mg/LCa+VjC溶液，或60,000mg/LMg+"JC溶液中，或200,000mg/LNaCl水溶液，或(Ca+2+Mg+2)S10,000mg/L、总矿化度《200,000mg/L的油田地层水中而不产生沉淀。5、根据权利要求1所述的驱油剂，其特征在于，在常温50。C和pH27或常温120。C和pH210的条件下具有良好的化学稳定性。6、一种权利要求l所述驱油剂的应用，其特征是在应用时用地层水稀释，稀释后表面活性剂总重量浓度为0.05%0.5%，无需加碱，使原油/地层水界面张力降至超低，艮PlO-sl(^mN/m数量级。7、一种权利要求l所述驱油剂的应用，其特征是在应用时用地层水稀释，稀释后表面活性剂总重量浓度为0.05%~0.5%，水溶液中配以0.1。/。2。/。的NaC03或NaOH，使原油/地层水界面张力降低至超低，即10^10—SmN/m数量级。全文摘要一种耐盐型驱油剂及其应用，属于胶体与界面化学领域。本发明驱油剂由表面活性剂和溶剂所组成，其中表面活性剂为重烷基苯磺酸盐和含氮表面活性剂的复配物，不含有非离子表面活性剂，表面活性剂含量40％～60％，溶剂为低碳醇或醇醚的水溶液，溶剂含量30％～50％，不含有芳香族溶剂。该驱油剂具有优良的耐盐性能，能在35～95℃范围内溶于(Ca⁺²+Mg⁺²)≤10,000mg/L、总矿化度≤200,000mg/L的油田地层水中而不产生沉淀。该驱油剂具有优良的表面活性，在总活性物浓度为0.05％～0.5％的使用条件下，无需加碱即能使原油/地层水界面张力降低至10^-2～10^-3mN/m。室内驱油试验采收率在水驱基础上平均提高17.5％；矿场试验表明，油田增产7％，投入产出比达到1∶2.5～3.5。文档编号C09K8/584GK101177606SQ20071019126公开日2008年5月14日申请日期2007年12月12日优先权日2007年12月12日发明者刘学民,崔正刚,张天林,罗志昕,邹文华申请人:江南大学