專利名稱：一種分子復合型表面活性劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及石油三采強化采油，尤其是一種用于提高原油采收率的分子 復合型表面活性劑及其制備方法。
背景技術：
地下原油經過一次、二次開采后，仍有40%以上原油滯留在地層中；若
地層條件不理想， 一次、二次采油后甚至還有80%的原油殘留在地層中。目
前，我國主要油田已進入高含水期，地下原油處于不連續的分散狀態，其驅 油技術主要利用堿、聚合物和表面活性劑協同效應達到增油降水效果，提高
原油采收率。
堿/聚合物/表面活性劑三元復合驅驅油體系雖然能夠大幅度提高原油
采收率，但在大規模工業化應用過程中也伴隨一些問題1、堿的使用會引起 多價離子沉淀、巖石礦物溶蝕，從而破壞油層和油井結構，嚴重損壞地層， 而且，需每隔10-15天清洗一次泵桶，增加了采油成本；2、堿的存在不僅會 大幅度增加聚合物使用量，還會大大降低聚合物粘彈性，尤其是聚合物彈性； 3、堿的使用還會導致采出液為粘度較高的W/0型乳化液，既影響了油井產能， 又增加了破乳難度。
針對堿/聚合物/表面活性劑三元復合驅油體系上述弊端，我們設計了無 堿低界面張力聚合物/表面活性劑二元復合驅油體系，以充分發揮表面活性劑 的強乳化性，同時體系界面張力又能保持在10—3mN/m數量級。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種分子復合型表面活性劑 及其制備方法，該表面活性劑可在無堿、高溫、高礦化度條件下，使油水間 能夠形成l(T3mN/m的超低界面張力。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的
一種分子復合型表面活性劑，其構成成分及其重量百分比分別為
石油磺酸鹽類表面活性劑 20-40 表面活性劑 6-30
高分子改性劑 5_10 降粘劑 卜5 添加劑 1_5
其余加水至100%。而且，所述表面活性劑包括非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑和兩 性離子表面活性劑，其占總量的重量百分比分別為 非離子類表面活性劑 2-10 陰離子表面活性劑 2-10 兩性表面活性劑 2-10。
而且，所述高分子改性劑為山梨醇、木糖、明膠、還原膠、可溶性淀粉、 甲基纖維素鈉、甲基纖維素M20、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、聚乙二醇
600、聚乙二醇6000、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚苯乙烯磺酸鈉的其中 一種或兩種以上。
而且，所述非離子表面活性劑為異辛基酚基聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙 烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇辛基苯基醚、油酸 聚氧乙烯酯、脂肪酸聚氧乙烯醚、六次甲基次胺和聚氧乙烯烷基胺的其中一 種或兩種以上。
而且，所述陰離子表面活性劑為石油磺酸鹽、支鏈磺酸鹽、十二烷基苯 磺酸鈉、十二垸基磺酸鈉、琥珀酸磺酸鹽、垸基磺酸鹽和十四烷基胺聚氧乙 烯丙烷磺酸鹽、十六烷基胺聚氧乙烯丙垸磺酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鈉 和烷基酚聚氧乙烯醚磺酸鈉的其中 一種或兩種以上。
而且，所述兩性離子表面活性劑為羧酸甜菜堿、N-酰胺基羧酸甜菜堿、 N-垸基硫代羧酸甜菜堿、椰油酰胺丙基甜菜堿的其中一種或兩種以上。
而且，所述降粘劑包括非離子-磷酸酯鹽型、非離子-硫酸酯鹽型、非離 子-羧酸鹽型和非離子-磺酸鹽型、月桂基胺基聚氧乙烴醚磷酸酯的其中一種 或兩種以上。
而且，所述添加劑包括異丙醇、正丁醇、正丙醇、乙醇的其中一種或兩 種以上。
而且，所述水是清水，或者是回注污水。
一種分子復合型表面活性劑的制備方法，按重量配比將石油磺酸鹽表面 活性劑、表面活性劑、高分子改進劑、降粘劑、添加劑和水加入到帶有攪拌 裝置的反應器中，室溫攪拌l. 5-2. 5h，即得成品。
本發明的優點和積極效果是.-
(1) 本發明的配方體系中無堿，由此克服了堿降低聚合物粘彈性，以及堿 所形成的堿垢破壞地層結構和卡泵洗井作業問題，即符合環保要求，又降低 了生產成本。
(2) 本發明所配套使用的聚合物、高分子改性劑均為工業化生產的精細化 學品，原料易得；此外，復配體系中所使用的水為普通清水，亦可為回注污 水，環保效果好，生產成本低廉。
5(3) 本發明所涉及的驅油體系在高溫、高礦化度條件下，可提高原油采收
率30%以上；并經實驗證明，在45-75。C、 1500-20000mg/L礦化度條件下， 粘度達到16. 8mPa/s，可與原油形成1(TmN/m超低界面張力。
(4) 本發明經過實驗進一步證明，在驅油條件下，高分子復合主體聚合物 與高分子改性劑可有效降低聚合物鏈的自由度，增大高分子的流體力學體積， 使溶液獲得高粘度，具有較強抗鹽性能；而且，在陰離子表面活性劑、非離 子表面活性劑與兩性表面活性劑協同作用下，該表面活性劑能夠有效降低體 系界面張力。
具體實施例方式
下面結合實施例，對依據本發明提供的具體實施方式
詳述如下 實施例1:
一種分子復合型表面活性劑，其構成成分及其重量分別為
表面活性劑體系
石油磺酸鹽類表面活性劑 30. 0g
十二烷基苯磺酸鈉 15. 0g
異辛基酚基聚氧乙烯醚 10. 0g
甲基纖維素M20 5.0g
油酸聚氧乙烯酯 1.0g
非離子-磷酸酯鹽型降粘劑 2.0g
異丙醇 2.0g 清水加至100g。
一種分子復合型表面活性劑制備方法是石油磺酸鹽類表面活性劑
30.0g、十二垸基苯磺酸鈉15. 0g、異辛基酚基聚氧乙烯醚10.0g、甲基纖維 素M20 5.0g、油酸聚氧乙烯酯1.0g、非離子-磷酸酯鹽型降粘劑2. 0g、異丙 醇2.0g和清水至100g加入到裝有攪拌裝置的混合器中，室溫攪拌2h，即得
分子復合型表面活性劑成品。 測定油水界面張力體系
表面活性劑量 0. 1%濃度
聚丙烯酰胺和清水(或回注污水) 1000ppm
實驗檢測結果在溫度為45-75°C、礦化度1500-20000mg/L， DV-II型 布氏粘度計(UL接頭)在30轉/分種條件下，測得粘度為16.5mPa.S，使用 TX-500C界面張力儀，在旋轉速度5000轉/分鐘條件下，根據《SY/T5370-1999表 面及界面張力測定方法及評價標準》，測得最低界面張力為6X 10—3mN/m。
實施例2:一種分子復合型表面活性劑
表面活性劑體系
石油磺酸鹽類表面活性劑
脂肪醇聚氧乙烯醚
甜菜堿
聚乙烯吡咯烷酮 還原膠
六次甲基次胺
非離子-硫酸酯鹽型降粘劑
正丁醇
清水
其構成成分及其重量分別為:
加至100g。
40. 0g 10. 0g 4. 0g 4. 5g 3.0g 3.0g 3.0g 2.0g
一種分子復合型表面活性劑制備方法是石油磺酸鹽類表面活性劑40g、 脂肪醇聚氧乙烯醚10g、甜菜堿4.0g、聚乙烯吡咯烷酮4.5g、還原膠3.0g、 六次甲基次胺3.0g、非離子-硫酸酯鹽型降粘劑3. Og、正丁醇2.0g和清水至 100g加入到裝有攪拌裝置的混合器中，室溫攪拌2h。
測定油水界面張力體系
表面活性劑量 0. 1%濃度
聚丙烯酰胺和清水(或回注污水) 1000ppm 原油 檢測量
實驗檢測結果在溫度為45-75°C、礦化度1500-20000mg/L， DV-II型 布氏粘度計(UL接頭)在30轉/分種條件下，測得粘度為10.5mPa,S，使用 TX-500C界面張力儀，在旋轉速度5000轉/分鐘條件下，根據《SY/T5370-1999表 面及界面張力測定方法及評價標準》，測得最低界面張力為5Xl(TmN/m。
實施例3:
一種分子復合型表面活性劑，其構成成分及其重量分別為 表面活性劑體系
石油磺酸鹽類表面活性劑 40. Og
聚苯乙烯磺酸鈉 5.5g
還原膠 l.Og 十二垸基磺酸鈉 5. Og
甜菜堿 6. Og
月桂基胺基聚氧乙烴醚磷酸酯 4. Og
正丙醇 3.0g 清水 加至100g。
一種分子復合型表面活性劑制備方法是石油磺酸鹽類表面活性劑40g、聚苯乙烯磺酸鈉5.5g、還原膠1.0g、十二垸基磺酸鈉5.0g、甜菜堿6.0g、 月桂基胺基聚氧乙烴醚磷酸酯4. Og、正丙醇3. Og和清水至100g加入到裝有 攪拌裝置的混合器中，室溫攪拌2h。 測定油水界面張力體系
實驗檢測結果在溫度為45-75°C、礦化度1500-20000mg/L， DV-II型 布氏粘度計(UL接頭)在30轉/分種條件下，測得粘度為18.5mPa,S，使用 TX-500C界面張力儀，在旋轉速度5000轉/分鐘條件下，根據《SY/T5370-1999表 面及界面張力測定方法及評價標準》，測得最低界面張力為3X10"mN/m。
本發明的原理是
此復合型表面活性劑為油田使用的高分子聚合物與水按比例進行復配得 到的新型兩元強化驅油體系。利用具有結構互補和良好配伍性的多種締合與 活性成分的分子間相互作用(氫鍵、庫侖力、疏水締合作用、電荷轉移作用 等)的機理，配制而成的復合型表面活性劑，在油藏條件下，通過高分子復 合降低組分聚合物鏈的自由度，增大高分子的流體力學體積，使溶液獲得高 粘度；同時在多種表面活性劑協同作用下，降低體系界面張力。
上述參照實施例對該分子復合型表面活性劑及其制備方法進行的詳細描 述，是說明性的而不是限定性的，可按照所限定范圍列舉出若千個實施例， 因此在不脫離本發明總體構思下的變化和修改，應屬本發明的保護范圍之內。
表面活性劑量
聚丙烯酰胺和清水(或回注污水) 原油
0. 1%濃度 1200ppm
權利要求
1、一種分子復合型表面活性劑，其特征在于構成成分及其重量百分比分別為石油磺酸鹽類表面活性劑20-40表面活性劑6-30高分子改性劑 5-10降粘劑1-5添加劑1-5其余加水至100％。
2、根據權利要求1所述的一種分子復合型表面活性劑，其特征在于所 述表面活性劑包括非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑和兩性離子表面活 性劑，其占總量的重量百分比分別為
3、 根據權利要求l所述的一種分子復合型表面活性劑，其特征在于所 述高分子改性劑為山梨醇、木糖、明膠、還原膠、可溶性淀粉、甲基纖維素鈉、甲基纖維素M20、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、聚乙二醇600、聚乙二 醇6000、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚苯乙烯磺酸鈉的其中一種或兩種以 上。
4、 根據權利要求2所述的一種分子復合型表面活性劑，其特征在于所 述非離子表面活性劑為異辛基酚基聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇 聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇辛基苯基醚、油酸聚氧乙烯酯、 脂肪酸聚氧乙烯醚、六次甲基次胺和聚氧乙烯烷基胺的其中一種或兩種以上。
5、 根據權利要求2所述的一種分子復合型表面活性劑，其特征在于所述陰離子表面活性劑為石油磺酸鹽、支鏈磺酸鹽、十二垸基苯磺酸鈉、十二 烷基磺酸鈉、琥珀酸磺酸鹽、烷基磺酸鹽和十四烷基胺聚氧乙烯丙烷磺酸鹽、 十六垸基胺聚氧乙烯丙烷磺酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鈉和烷基酚聚氧乙 烯醚磺酸鈉的其中一種或兩種以上。
6、 根據權利要求2所述的一種分子復合型表面活性劑，其特征在于所述兩性離子表面活性劑為羧酸甜菜堿、N-酰胺基羧酸甜菜堿、N-烷基硫代羧 酸甜菜堿、椰油酰胺丙基甜菜堿的其中一種或兩種以上。
7、 根據權利要求1所述的一種分子復合型表面活性劑，其特征在于所述降粘劑包括非離子-磷酸酯鹽型、非離子-硫酸酯鹽型、非離子-羧酸鹽型和表面活性劑 高分子改性劑: 降粘劑 添加劑非離子類表面活性劑.-陰離子表面活性劑兩性表面活性劑非離子-磺酸鹽型、月桂基胺基聚氧乙烴醚磷酸酯的其中一種或兩種以上。
8、根據權利要求1所述的一種分子復合型表面活性劑，其特征在于所述添加劑包括異丙醇、正丁醇、正丙醇、乙醇的其中一種或兩種以上。
9 根據權利要求1所述的一種分子復合型表面活性劑，其特征在于所述水是清水，或者是回注污水。
10、 一種如權利要求1所述的分子復合型表面活性劑的制備方法，其特征在于按重量配比將石油磺酸鹽表面活性劑、表面活性劑、高分子改進劑、降粘劑、添加劑和水加入到帶有攪拌裝置的反應器中，室溫攪拌1.5-2.5h，即得成品。
全文摘要
本發明涉及一種分子復合型表面活性劑及其制備方法，其構成成分及其重量百分比分別為石油磺酸鹽表面活性劑20-40，表面活性劑6-30，高分子改性劑5-10，降粘劑1-5，添加劑1-5，水至100；其制備方法是按重量配比將石油磺酸鹽表面活性劑、表面活性劑、高分子改性劑、降粘劑、添加劑及水加入到帶有攪拌裝置的反應器中，室溫攪拌1.5-2.5h即得成品。本發明利用具有結構互補和良好配伍性的多種締合與活性成分的表面活性劑分子間相互作用的機理配制而成的復合型表面活性劑，該體系具有抗高溫、抗鹽、抗高粘度及超低界面張力等性能，且體系符合環保要求，用于三次采油的驅油后可明顯提高原油采收率。
文檔編號B01F17/10GK101596428SQ200910069640
公開日2009年12月9日 申請日期2009年7月8日 優先權日2009年7月8日
發明者楊印海 申請人:工合聚能(天津)石油精化科技發展有限公司