一种能够提高采收率的环保型表面活性剂组合物、油田用润湿剂、制法和应用的制作方法

本发明涉及一种表面活性剂组合物，进一步地说，是涉及一种能够提高采收率的环保型表面活性剂组合物、油田用润湿剂、制法和应用。

背景技术：

1、润湿性的好坏决定于两相的表面张力，比如固体-液体相，只有液体的表面张力低于固相的表面张力时，润湿才可以发生。在地层中，当一种润湿能力更强的液体侵入到饱和多孔介质中时，这种液体将在润湿并吸入多孔介质过程中置换出原有非润湿或润湿性能较差的流体。如水通过裂缝侵入油藏，裂缝油被驱出后将被注入水所补偿，水与基质岩石接触，如果基质岩石是亲水的，则发生自吸作用，基质岩块表面粘附的原油将被吸入的水驱替并置换到裂缝中来。这种过程是裂缝性水湿油藏中水驱采油的重要机理。

2、常用润湿剂有阴离子型和非离子型表面活性剂，阴离子型表面活性剂包括烷基硫酸盐、磺酸盐、脂肪酸或脂肪酸酯硫酸盐、羧酸皂类、磷酸酯等，非离子型表面活性剂包括聚氧乙烯烷基酚醚，聚氧乙烯脂肪醇醚，聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物等。其中烷基酚类润湿剂含有苯环，但针对日益严格的环保要求，使用逐渐受限。

3、本发明的发明人通过研究发现，针对地层残余油，特别是重质组分较高的原油，其主要成分为胶质沥青质，需要一种含有苯环结构的润湿剂对残余油进行渗透，提高残余油剥离岩层的能力，将岩层由油湿转为水湿，提高油藏采收率。同时，考虑环保要求，与润湿剂复配的表面活性剂也尽量避免烷基酚类产品，但是因为苯环类结构缺失，此类表面活性剂界面效率要低于烷基酚类产品。因此，在组合物中也迫切需要一种含苯环结构的绿色表面活性剂来取代。

4、因此，如何提供一种表面活性剂组合物，既能够提高油水界面活性、增溶效果以及溶解性，即在油田使用过程中能够降低油水界面张力、增溶原油、提高润湿改变，适用于胶质含量较高的油田驱油，又能够尽量避免烷基酚类产品，是本领域需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中存在的问题，本发明公开了一种能够提高采收率的环保型表面活性剂组合物、油田用润湿剂、制法和应用。该表面活性剂组合物能够提高油水界面活性、增溶效果以及溶解性，即在油田使用过程中能够降低油水界面张力、增溶原油、提高润湿改变，特别适用于胶质含量较高的油田驱油。

2、第一个方面，本发明提供了一种表面活性剂组合物，包括表面活性剂和松香基润湿剂。

3、根据本发明，可以在较宽的范围内选择，所述表面活性剂与松香基润湿剂的质量比在本发明一种优选的实施方式中，所述表面活性剂与松香基润湿剂的质量比为1:(0.01-100)，优选为1:(0.01-10)，例如可以为1与0.01、0.05、0.08、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10之比，以及1与0.01至10之间的任意数值或任意两数值的区间之比。

4、根据本发明，所述表面活性剂可以在较宽的范围内选择，例如所述表面活性剂选自阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂中的至少一种；在本发明一种优选的实施方式中，

5、所述表面活性剂为阴阳复配表面活性剂，含有阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂；更优选地，

6、所述表面活性剂为不含烷基酚的表面活性剂。

7、针对以上阴阳复配表面活性剂，其阳离子表面活性剂的选择范围较宽，例如含有4个以上的含c基团的阳离子表面活性剂。

8、在本发明一种优选的实施方式中，所述阳离子表面活性剂选自季铵盐和/或季铵碱；优选地，所述阳离子表面活性剂选自具有c4-c18烷基的季铵盐和/或具有c4-c18烷基的季铵碱。更优选地，所述季铵盐选自四烷基氯化铵、四烷基溴化铵、四烷基硫酸氢铵和烷基苄基氯化铵中的至少一种；所述季铵碱选自四烷基氢氧化铵和/或烷基苄基氢氧化铵；再进一步更优选地，所述阳离子表面活性剂选自四烷基氯化铵和/或四烷基氢氧化铵。例如选自十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基苄基二甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、四丁基氯化铵、双十八烷基二甲基氯化铵、葵基三乙基氯化铵、四辛基氯化铵、苄基三乙基氯化铵中至少一种，更例如十二烷基三甲基氯化铵、四丁基氯化铵、双十八烷基二甲基氯化铵、葵基三乙基氯化铵、四辛基氯化铵、苄基三乙基氯化铵中至少一种。

9、针对以上阴阳复配表面活性剂，其阴离子表面活性剂的选择范围较宽，在本发明一种优选的实施方式中，所述阴离子表面活性剂为阴离子-非离子表面活性剂；更优选地，所述阴离子-非离子表面活性剂选自烷基聚醚类羧酸盐和/或聚醚类磺酸盐；再进一步更优选选自聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸盐和/或聚氧乙烯聚氧丙烯醚羧酸盐。更优选选自式(i)和/或式(ii)所示化合物。

10、

11、其中，在式(i)和式(ii)中，m各自独立地选自碱金属、碱土金属或铵根离子中的任意一种，r各自独立地选自h、c1～c20的烷基、苯基、取代苯基中的任意一种，n为0～100中的任意整数。

12、在进一步优选的实施方式中，在式(i)和式(ii)中，m选自na、k、mg、ca或nh4+中的任意一种；r选自h、c5～c15的烷基中的任意一种；n为0～100中的任意整数，例如0、1、5、10、20、30、40、50、80、100，以及任意两数值或者任意两数值的任意区间。

13、在更进一步优选的实施方式中，所述阴离子-非离子表面活性剂选自辛基醇聚氧乙烯醚羧酸盐、葵基醇聚氧乙烯醚羧酸盐、异构十三醇聚氧乙烯醚羧酸盐中至少一种。

14、根据本发明，所述阴离子-非离子表面活性剂可以采用市售或通过现有技术制备得到。例如，可以采用cn101279935a、cn111088011?a、cn111088013?a、cn111088014?a中公开的技术方案制备得到。

15、在本发明一种优选的实施方式中，所述表面活性剂含有阴离子-非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂。

16、根据本发明，所述阳离子表面活性剂与阴离子-非离子表面活性剂的摩尔比可以在较宽的范围内选择，在本发明一种优选的实施方式中，所述阳离子表面活性剂与阴离子-非离子表面活性剂的摩尔比为1:(0.01-100)，优选为1:(0.1-10)。例如可以为1与0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10之比，以及1与0.1至10之间的任意数值或任意两数值的区间之比。

17、根据本发明，所述阴离子-非离子表面活性剂可以在较宽的范围内选择，在本发明一种优选的实施方式中，所述阴离子-非离子表面活性剂选自烷基聚醚类羧酸盐和/或聚醚类磺酸盐；优选选自聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸盐和/或聚氧乙烯聚氧丙烯醚羧酸盐；更优选地，聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸盐和/或聚氧乙烯聚氧丙烯醚羧酸盐各自不含烷基酚结构。

18、松香的结构式如下：本发明中的松香基润湿剂指的是含有松香骨架的润湿剂，更进一步为含有松香?；娜笫?。

19、根据本发明，所述松香基润湿剂可以在较宽的范围内选择，在本发明一种优选的实施方式中，所述松香基润湿剂选自松香?；春习被?、松香聚乙二醇柠檬酸酯、ha-1中的至少一种。

20、第二个方面，本发明提供了一种第一个方面所述表面活性剂组合物的制备方法，包括将所述表面活性剂和松香基润湿基在内的组分混合。

21、第三个方面，本发明提供了一种油田用润湿剂，包括第一个方面所述的表面活性剂组合物和水。

22、根据本发明，所述表面活性剂组合物和水的质量比可以在较宽的范围内选择，在本发明一种优选的实施方式中，所述表面活性剂组合物和水的质量比不大于10：100；优选为(0.05-5)：100，例如可以为0.05:100、0.1:100、0.2:100、0.3:100、0.5:100、1:100、2:100、3:100、4:100、5:100，以及0.05至5之间的任意数值或任意两数值的任意区间与100之比。

23、根据本发明，所述表面活性剂组合物和水的质量比可以在较宽的范围内选择，例如，所述水的矿化度为0-25％。其中，水的矿化度为0-25％，指的是质量浓度。

24、第四个方面，本发明提供了根据第一个方面所述表面活性剂组合物或第三个方面所述的油田用润湿剂在油田开采中的应用。

25、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

26、(1)本发明的表面活性剂组合物能够满足非烷基酚类产品需求，达到环保要求。

27、(2)提高表面活性和润湿性能，优选能够提高非烷基酚类阴阳复配表面活性剂组合物的增溶性能的和润湿改变能力；

28、本发明的表面活性剂组合物以及驱油液之所以具有以上优势，本发明的发明人通过研究认为原因可能在于：本发明中的表面活性剂组合物在非烷基酚类表面活性剂(优选阴阳复配表面活性剂)、松香基润湿剂配合下，增强了体系的润湿调控能力，进而提高了流体在低渗油藏孔隙中的渗流能力，同时又能进一步提高表面活性剂尤其是阴阳复配表面活性剂体系的界面活性，进一步增强了表面活性剂尤其是阴阳复配表面活性剂在油田应用的普适性和环境安全性。

29、因环保要求，烷基酚类表活剂在油田应用日益受限，但是采用烷基醇类表面活性剂与阳离子复配，界面效率没有烷基酚类高。同时，针对高胶质沥青质含量的油藏，需要含苯环结构的润湿剂来启动残余油?？悸巧鲜鲆蛩?，在非烷基酚类阴阳复配表面活性剂中添加可生物降解的松香基表面活性剂，达到环境要求的同时，满足油田驱油需求，形成高界面效率、高增溶性能、高润湿改变性能的润湿剂组合物。

30、松香是一种丰富的再生性资源，松香的主要成分是树脂酸，利用树脂酸的两种活性官能团--羧基和双键发生反应，皆可引入亲水基而成为结构上各具特色的表面活性剂，这是普通脂肪酸不具备的特性。以松香为原料的松香?；春习被?、松香聚乙二醇柠檬酸酯等是一种性能优良的非离子表面活性剂。无毒，无刺激性，可生物降解、乳化和润湿性优良。本发明提供一种不含烷基酚的表面活性剂组合物，通过将阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、松香基润湿剂复配，形成一种针对原油组分较重的油藏的润湿改变剂组合物，通过润湿改变、快速启动残余油，并通过乳化作用，达到超低界面张力，克服运移中的贾敏效应，最终提高采收率。