表面活性剂组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种表面活性剂组合物及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的表面活性剂组合物，包括阳离子表面活性剂和聚醚磺酸盐表面活性剂，其中所述聚醚磺酸盐表面活性剂包括式(II)所示的化合物。采用本发明专利技术提供的表面活性剂组合物可避免传统表面活性剂因同种电荷间静电斥力导致的界面膜排布疏松等问题，进而增强复配剂界面活性，提高驱油效率。同时，也增强了表面活性剂组合物抗吸附、抗钙镁离子的能力，使其具备了在高矿化度油藏中应用的可能性。R5O(CHCH3CH2O)

【技术实现步骤摘要】
表面活性剂组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种表面活性剂组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]石油是重要的非再生性战略资源，原油产量关系到国家的能源安全，近年来产量持续下降，连续两年低于2亿吨的安全红线。由于我国已开发的主力油田产量递减严峻形势，已探明未动用储量的油气藏类型复杂，特别是已经和即将动用的高温高盐油藏、稠油特稠油、低渗特低渗油藏(统称为苛刻油藏)所占的比例逐年，利用现有技术开发非常困难，因此迫切需要发展新的开采技术，大幅度提高老油田的采收率和已探明资源的利用率，以满足经济发展和国家安全的需要。
[0003]化学驱是有效提高采收率的重要方法，其关键化学剂是表面活性剂。表面活性剂可以有效降低油水界面张力、改变油藏润湿性、乳化增溶原油、降低原油黏度，在三次采油中发挥着重要作用。其中阴阳离子复配表面活性剂作为一种新的表面活性剂混合体系，在许多领域表现出了特殊性能。阴阳离子表面活性剂之间存在强烈的静电作用，使复配体系具有更低的临界胶束浓度、极限占有面积和更好的界面活性，具备很好的形成微乳的能力，有利于超低界面张力的获得与稳定。同时，阴阳离子对的形成大大增强了阴阳复配表面活性剂抗吸附、抗钙镁离子的能力，提高了该体系在高温高盐油藏中的驱油效果。
[0004]目前，阴阳复配表面活性剂在三采中应用较少。专利CN103773347A报道了含芳环的烷基聚氧乙烯醚阴离子表面活性剂与四烷基季铵盐组成的复合表面活性剂组合物，该组合物对于河南油田具有良好的界面性能；韩霞等(物理化学学报，2012，28(1),146-153)通过对烷基乙氧基磺酸盐与四烷基溴化胺或溴代十六烷基吡啶组成的二元复配体系进行研究，证明了表活剂分子的油水分配平衡对超低界面张力的影响。专利CN107573916A报道了一种由阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、助表面活性剂组成的驱油组合物，该组合物可在很低的使用浓度下用于驱油，但其体系较复杂，使用温度不高为65℃，矿化度小于2000mg/L。专利CN104650841A报道了阴阳离子复合型表面活性剂驱油剂，具有超低油水界面张力，对原油具有良好的乳化稳定性，但其使用温度为室温，普适性不高。专利CN104099077A报道了一种由黄原胶、阴-非离子表面活性剂和阴阳两性表面活性剂复配形成的组合物，称其可耐受32000-36000mg/L的总矿化度，但其油水界面张力未能达到超低，仅为10-2
数量级。专利CN102161883A报道了一种油田三次采油复合化学驱油剂，包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂，阴阳离子对的形成使其能够形成紧密的界面吸附膜，而非离子型表面活性剂的加入则提高了其在高矿化度水中的稳定性，使其不易沉淀。专利CN109652048A提供了一种复合驱油剂及其制备方法和应用，包括对称型烷基醇聚氧乙烯醚磺酸盐类阴非双子表面活性剂、阳离子表面活性剂和余量的水，该复合驱油剂能够显著降低油水界面张力，尤其针对低渗透油藏能产生超低界面张力，但其耐温性有待提高。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题之一是现有技术中复合驱油剂耐温抗盐能力差、使用浓度高、驱油效率低的问题，提供一种可在高温高盐油藏条件下可大幅度提高采收率的聚醚磺酸盐-阳离子表面活性剂组合物。以此表面活性剂组合物可在较宽的浓度范围、高温高盐油藏条件下与原油形成10-2
～10-4
mN/m的低界面张力，从而提高驱油剂的驱油效率。
[0006]本专利技术所要解决的技术问题之二是上述技术问题之一相应的提高采收率的表面活性剂组合物的制备方法。
[0007]本专利技术所要解决的技术问题之三是上述技术问题之一相应的提高采收率的表面活性剂组合物在油田采油中的应用。
[0008]本专利技术的第一方面提供了一种表面活性剂组合物，包括阳离子表面活性剂和聚醚磺酸盐表面活性剂，其中所述聚醚磺酸盐表面活性剂包括式(II)所示的化合物，
[0009]R5O(CHCH3CH2O)
m
(CH2CH2O)
n
R6OOC(CH2)
p
SO3M
[0010]式(II)；
[0011]式(II)中，R5选自C
1-C
30
的烷基或C
6-C
30
的芳基；R6选自未取代的或被取代基取代的C
2-C4的亚烷基；M选自使式(II)所示分子呈电中性的阳离子或阳离子基团，m＝0-20，n＝0-20，p＝1-5。
[0012]根据本专利技术的一些实施方式，所述取代基选自C
1-C6的烷基、C
1-C6的烷氧基和卤素。
[0013]根据本专利技术的一些实施方式，式(II)中，R5选自C
1-C
20
的烷基或C
6-C
20
的芳基。
[0014]根据本专利技术的优选实施方式，式(II)中，R5选自C
8-C
20
的烷基或C
8-C
20
的芳基。
[0015]根据本专利技术的一些实施方式，式(II)中，R6选自C
2-C4的亚烷基。
[0016]根据本专利技术的一些实施方式，R6选自亚乙基、亚丙基或亚丁基。
[0017]根据本专利技术的一些实施方式，式(II)中，M选自铵离子或碱金属离子。
[0018]根据本专利技术的一些实施方式，式(II)中，m＝0-10。
[0019]根据本专利技术的一些实施方式，式(II)中，n＝2-10。
[0020]在本专利技术中，m为丙氧基团的加和数，n为乙氧基团的加和数。
[0021]根据本专利技术的一些实施方式，式(II)中，所述取代基选自C
1-C6的烷基、C
1-C6的烷氧基或卤素。
[0022]根据本专利技术的一些实施方式，所述阳离子表面活性剂的通式如式(I)所示，
[0023][0024]式(I)中，R1选自C
1-C
30
的烷基；R2、R3和R4相同或不同，各自独立地自未取代的或被取代基取代的C
1-C4的烷基；X选自使式(I)所示分子呈电中性的阴离子或阴离子基团。
[0025]根据本专利技术的一些实施方式，所述取代基选自C
1-C6的烷基、C
1-C6的烷氧基或卤素。
[0026]根据本专利技术的一些实施方式，式(I)中，R1选自C
1-C
22
的烷基。
[0027]根据本专利技术的优选实施方式，式(I)中，R1选自C
12-C
22
的烷基。
[0028]根据本专利技术的一些实施方式，式(I)中，R2、R3和R4独立地选自C
1-C4的烷基。
[0029]根据本专利技术的一些实施方式，式(I)中，X选自卤素。
[0030]根据本专利技术的一些实施方式，式(I)中，X选自为Cl、Br或I，优选选自Cl。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面活性剂组合物，包括阳离子表面活性剂和聚醚磺酸盐表面活性剂，其中所述聚醚磺酸盐表面活性剂包括式(II)所示的化合物，R5O(CHCH3CH2O)
m
(CH2CH2O)
n
R6OOC(CH2)
p
SO3M式(II)式(II)中，R5选自C
1-C
30
的烷基或C
6-C
30
的芳基；R6选自未取代的或被取代基取代的C
2-C4的亚烷基，优选地，所述取代基选自C
1-C6的烷基、C
1-C6的烷氧基或卤素；M选自使式(II)所示分子呈电中性的阳离子或阳离子基团，m＝0-20，n＝0-20，p＝2-5。2.根据权利要求1所述的表面活性剂组合物，其特征在于，式(II)中，R5选自C
1-C
20
的烷基或C
6-C
20
的芳基，优选选自C
8-C
20
的烷基或C
8-C
20
的芳基；R6选自C
2-C4的亚烷基，优选选自亚乙基、亚丙基或亚丁基；M选自铵离子或碱金属离子；m＝0-10，n＝2-10。3.根据权利要求1或2所述的表面活性剂组合物，其特征在于，所述阳离子表面活性剂的通式如式(I)所示，式(I)中，R1选自C
1-C
30
的烷基；R2、R3和R4相同或不同，各自独立地自未取代的或被取代基取代的C
1-C4的烷基，优选地，所述取代基选自C
1-C6的烷基、C
1-C6的烷氧基或卤素；X选自使式(I)所示分子呈电中性的阴离子或阴离子基团；优选地，R1选自C
1-C
22
的烷基，优选选自C
12-C
22
的烷基，R2、R3和R4独立地选自C
1-C4的烷基；X选自卤素，优选选自Cl、Br或I。4.根据权利要求1-3中任一项所述的表面活性剂组合物，其特征在于，所述聚醚磺酸盐表面活性剂与所述阳离子表面活性剂的质量比为(0.01-100)：1，优选为(10-1)：1，更优选为(5-1)：1。5.根据权利要求1-4中任一项所述的表面活性剂组合物，其特征在于，所述表面活性剂组合物还包括注...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴欣悦，张卫东，李应成，沙鸥，鲍新宁，金军，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：