專利名稱：用于高溫高礦化度油藏化學(xué)驅(qū)三次采油的粘彈性表面活性劑混合液、其制備方法及應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)驅(qū)三次采油領(lǐng)域，具體地說是一種用于高溫高礦化度油藏化學(xué)驅(qū) 三次采油的粘彈性表面活性劑混合溶液、該混合溶液的制備方法及應(yīng)用方法。
背景技術(shù)：
化學(xué)驅(qū)是三次采油中最主要的方法之一，目前主要采用的手段為聚合物驅(qū)和聚合 物一表面活性劑二元復(fù)合驅(qū)。聚合物溶液在驅(qū)油過程中主要發(fā)揮流度控制和擴(kuò)大波及體積 的作用，表面活性劑溶液則通過降低油/水界面張力達(dá)到增加毛細(xì)管數(shù)的目的，從而最終 實(shí)現(xiàn)原油采收率的提高。盡管這些驅(qū)油方法目前都獲得了一定的成功，但面對條件更為苛刻的高溫、高礦 化度油藏和低滲油藏，則遇到了巨大的挑戰(zhàn)和困難。目前應(yīng)用于化學(xué)驅(qū)油的聚合物主要為 部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)。在高礦化度條件下，Na+、K+等無機(jī)陽離子會屏蔽HPAM鏈節(jié) 中賴以增粘的羧酸根基團(tuán)(COO—)，使HPAM聚合物線團(tuán)卷曲，導(dǎo)致水動力學(xué)體積減小，宏觀 上表現(xiàn)為粘度大幅度降低，加上Ca2+、Mg2+等高價金屬陽離子易與C00_絡(luò)合而生成沉淀， 導(dǎo)致溶液分相，最終使增粘效果徹底喪失；在地層溫度高于75°C時，HPAM中的酰胺基鏈節(jié) (-CONH2)會進(jìn)一步水解生成C00—，在油藏中的無機(jī)鹽及高價金屬離子伴存的條件下，HPAM 的粘度又會大幅度削弱甚至徹底喪失。因此，HPAM難以應(yīng)用于80°C以上的高溫、高礦化度 油藏。在聚合物/表面活性劑二元復(fù)合驅(qū)體系中，除了使用HPAM外，還同時使用重烷基 苯磺酸鹽、石油磺酸鹽或羧酸鹽等表面活性劑降低油/水界面張力。但由于構(gòu)成該類復(fù)合 驅(qū)體系的化學(xué)劑分子量相差懸殊，在油層中流動時，驅(qū)油體系各成分之間會發(fā)生色譜分離， 從而破壞原配方體系的完整性，容易使得已形成的超低界面張力消失，以致驅(qū)油效率降低。 其次，目前所用表面活性劑耐高價金屬離子能力差。目前廣泛使用的石油磺酸鹽雖原料易 得、水溶性較好，但其抗鹽性較差，特別是當(dāng)二價金屬離子(如Ca2+、Mg2+)含量超過400mg/ L(礦化度3X104mg/L)時，石油磺酸鹽會形成沉淀或轉(zhuǎn)至油相，界面活性大大降低。天然混 合羧酸鹽雖然成本低且具有較高的表面活性，但仍僅適合Ca2+、Mg2+含量低于350mg/L的油 藏；對于Ca2+、Mg2+含量高于350mg/L的油藏，則需要與有協(xié)同效應(yīng)的磺基甜菜堿表面活性 劑復(fù)配使用。此外，由于礦化度高，石油磺酸鹽或天然羧酸鹽表活劑易與地層水及粘土中的 可交換高價陽離子作用形成磺酸鹽沉淀，在地層內(nèi)結(jié)垢，從而對地層造成較大的傷害并影 響可持續(xù)開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于高溫高礦化度油 藏化學(xué)驅(qū)三次采油的粘彈性表面活性劑混合溶液。本發(fā)明的另一個技術(shù)任務(wù)是提供上述混合溶液的制備方法。
權(quán)利要求
1. 一種用于高溫高礦化度油藏化學(xué)驅(qū)三次米油的粘彈性表面活性劑混合溶液，主要由 下述結(jié)構(gòu)式(I)、結(jié)構(gòu)式(II)所表示的兩性離子表面活性劑組成，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述粘彈性表面活性劑混合溶液，其特征在于，混合溶液中結(jié)構(gòu)式 (I)所示表面活性劑與結(jié)構(gòu)式(II)所示表面活性劑的質(zhì)量比范圍為0. 1 10。
3.制備權(quán)利要求1所述粘彈性表面活性劑混合溶液的方法，其特征在于，包括以下步驟··a、飽和長鏈脂肪酸RnCOOH或不飽和長鏈脂肪酸URnCOOH與N，N-二甲基丙二胺按1 2的摩爾比投料，在150 170°C下反應(yīng)8 15小時得到中間體；b、將步驟a所得中間體與氯乙酸鈉在乙醇-水混合物作溶劑條件下于70 90°C反應(yīng) 8 10小時，得到結(jié)構(gòu)式⑴所示化合物，中間體與氯乙酸鈉的摩爾比為1 2 ；C、將步驟a所得中間體與丙烷磺化內(nèi)酯在乙酸乙酯作溶劑條件下于70 90°C反應(yīng) 5 10小時，得到結(jié)構(gòu)式(II)所示化合物，中間體與丙烷磺化內(nèi)酯的摩爾比為1 2 ；d、將步驟b所得結(jié)構(gòu)式(I)所示化合物與步驟c所得結(jié)構(gòu)式(II)所示化合物混合均 勻，即得粘彈性表面活性劑混合溶液產(chǎn)品。
4.權(quán)利要求1所述粘彈性表面活性劑混合溶液的應(yīng)用方法，其特征在于，將該混合溶 液用油田現(xiàn)場水或模擬水配制成溶液，即可作為驅(qū)油液使用，所述溶液中混合溶液的濃度 范圍為0.05% 3% (質(zhì)量百分比)；溶液的礦化度為5000 100，000mg/L，溶液中鈣鎂高 價離子含量為0 1000mg/L，pH值為7 9。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于高溫高礦化度油藏化學(xué)驅(qū)三次采油的粘彈性表面活性劑混合溶液、其制備方法及其應(yīng)用方法，屬于化學(xué)驅(qū)三次采油領(lǐng)域。該混合溶液主要由下述結(jié)構(gòu)式(I)、結(jié)構(gòu)式(II)所表示的兩性離子表面活性劑組成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的粘彈性表面活性劑混合溶液主要含有分子量相近的兩種超長碳鏈的小分子兩性表面活性劑，通過其在高溫、高礦化度條件下形成的“蠕蟲狀”膠束聚集體而獲得高粘度和較低的油/水界面張力；同時，具有較好的耐鹽性，適用于高溫高礦化度油藏化學(xué)驅(qū)三次采油，具有很好的推廣應(yīng)用價值。
文檔編號B01F17/24GK102114397SQ20101001160
公開日2011年7月6日 申請日期2010年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月6日
發(fā)明者馮玉軍, 孫換泉, 宋新旺, 張繼超, 曹緒龍, 李振泉, 楚宗霖, 王紅艷, 韓一秀, 韓玉貴 申請人:中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院