专利名称:一种无碱驱油用醇酰胺类非离子型表面活性剂的应用的制作方法
技术领域:
一种无碱驱油用醇酰胺类非离子型表面活性剂的应用,属于胶体与界面化学技术 领域。
背景技术:
随着经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,我国的原油消费量急剧增加, 2008年原油对外依存度已突破50 %。另一方面,新油田的发现越来越困难,因此对老油田 采用新技术进一步提高采收率已经成为我国原油稳产高产的战略措施。对一个新油田,当打井成功后,原油在地层压力下从油井喷出,称为一次采油。随 着原油的喷出,地层压力逐渐降低,产量下降,这时通过注水可以增加地层压力,进一步采 出部分原油,称为二次采油。一次和二次采油能采出地下石油储量的30% 40%左右,而 60% 70%的原油仍残留地下。剩下的残余油通常被圈捕在多孔岩石的孔隙中,由于毛细 作用在常规注水压力下难以流出。在水驱以后采用的任何新技术统称为三次采油技术,包 括热力驱(降低原油粘度,适用于高粘原油)、混相驱油、化学驱等。其中化学驱是通过注 入化学剂,如碱、表面活性剂、聚合物等,通过降低原油/水界面张力、改变岩石表面的润湿 性、提高扫油效率等进一步提高采收率。试验表明,化学驱通常可在水驱基础上进一步提高 采收率15% 20%。理论上如果注入表面活性剂水溶液使原油/水界面张力降至10_3mN/m数量级,则 能大幅度提高毛细管数,使被圈捕的油滴在常规注水压力即能从多孔介质中流出。这就是 所谓的超低界面张力驱油,是表面活性剂驱油的主要机理。在过去的二、三十年中,国内外广泛开展了碱_表面活性剂-聚合物三元复合驱技 术的研究。结果表明,三元复合驱能将原油/地层水界面张力降至超低,即10_3mN/m数量 级,在水驱基础上提高采收率15% 20%,是一种有效的三次采油方法。然而近年来国内 一些矿场试验逐渐暴露出三元复合驱的缺陷,主要包括(1)碱可能通过与岩石或地层水中 矿物质的反应,生成不溶性物质,导致注入设备和油井结垢,毛细通道堵塞,即破坏油藏的 多孔性毛细结构,严重的可能导致油井报废;(2)由于使用碱导致设备易于腐蚀;(3)碱的 存在降低了聚合物的增稠效果,需要消耗更多的聚合物;(4)由于高碱耗,设备和管道的腐 蚀、以及聚合物消耗增加,实际综合成本并不低;(5)使用的廉价表面活性剂组成复杂、含 有结构不明物质,生产过程中的质量控制和性能保障存在一定难度。鉴于这些副作用尤其 是对地层结构的不可逆破坏,以无碱二元复合驱取代三元复合驱势在必行。然而三元复合驱中常用的廉价表面活性剂,如石油磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、天然 羧酸盐、石油羧酸盐以及木质素磺酸盐等,在无碱条件下通常难以将原油/水界面张力降 至超低,为此需要开发新型表面活性剂。近年来国内外广泛开展了无碱驱油用表面活性剂的研究,已报道的无碱驱油用表 面活性剂包括阴离子型如石油磺酸盐、α -烯烃磺酸盐衍生物、磺基琥珀酸酯、烷基萘磺酸 盐,阳离子型如Gemini阳离子,两性表面活性剂,以及非离子型表面活性剂。在有关无碱道中,吴松、刘金三、孟令伟、刘仁强等报道了烷基二乙醇 酰胺及其衍生物,而徐方俊在一篇专利文献中报道了用脂肪伯胺与丙烯酸丁酯以及二乙醇 胺、三乙醇胺、羟乙基乙二胺等反应生成的产物。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无碱驱油用醇酰胺类非离子型表面活性剂的应用,使 之在无碱条件下将原油/水界面张力降至超低。本发明的技术方案一种醇酰胺类非离子型表面活性剂的应用,该类表面活性剂 由脂肪酸单乙醇酰胺加成环氧丙烷和环氧乙烷得到
权利要求
一种醇酰胺类非离子型表面活性剂的应用,其特征在于该类表面活性剂由脂肪酸单乙醇酰胺加成环氧丙烷和环氧乙烷得到其中R为碳原子数为9~17的长链烷基;加成的环氧丙烷数m为0~10,加成的环氧乙烷数n为0~20,m、n不同时为0;通过将其与重烷基苯磺酸盐和/或甜菜碱型两性表面活性剂复配,醇酰胺类非离子型表面活性剂摩尔分数≥0.5,溶于大庆油田地层水或模拟地层水,地层水或模拟地层水中的表面活性剂总质量浓度为0.01%~0.5%,再加入聚丙烯酰胺1000mg/L,不加任何碱或碱性盐或中性无机盐,不加任何助表面活性剂,在45℃条件下,使大庆原油/地层水界面张力降至10 3~10 4mN/m数量级。FSA00000202061800011.tif
2.根据权利要求1所述的醇酰胺类非离子型表面活性剂的应用,其特征在于通过将 其与重烷基苯磺酸盐和/或甜菜碱型两性表面活性剂复配,醇酰胺类非离子型表面活性剂 摩尔分数> 0. 5,溶于大庆油田地层水,地层水中的表面活性剂总质量浓度为0. 3 %,再加 入聚丙烯酰胺1000mg/L,不加任何碱或碱性盐或中性无机盐,不加任何助表面活性剂,在 45 V条件下用于三次采油,天然岩芯驱油试验表明,使采收率在水驱基础上提高18 %。
3.根据权利要求1或2所述的醇酰胺类非离子型表面活性剂的应用,其特征在于醇酰 胺类非离子型表面活性剂加成的环氧丙烷数m为2 5,加成的环氧乙烷数η为3 10。
全文摘要
一种无碱驱油用醇酰胺类非离子型表面活性剂的应用,属于胶体与界面化学领域。本发明由脂肪酸单乙醇酰胺加成环氧丙烷和环氧乙烷得到一种醇酰胺类非离子型表面活性剂。加成的环氧丙烷数m为0~10,加成的环氧乙烷数n为0~20,m、n不同时为0。通过将其与其他两性表面活性剂复配,溶于大庆油田地层水或模拟地层水,使大庆原油/地层水界面张力降至10-3~10-4mN/m数量级;本发明产品在较广的pH范围内具有良好的化学稳定性和优良的耐盐性,具有优良的降低界面张力的效能,尤其通过与其它表面活性剂复配能在无碱条件下使原油/地层水界面张力降至超低,应用于无碱二元(表面活性剂+聚合物)复合驱,能提高采收率18%左右。
文档编号B01F17/42GK101935521SQ20101023451
公开日2011年1月5日 申请日期2010年7月19日 优先权日2010年7月19日
发明者于俊杰, 宋红星, 崔正刚, 张天林, 王峰, 蒋建中 申请人:江南大学