技术领域
本发明涉及一种微动力乳化相渗调节调驱剂及其制备方法。
背景技术
石油作为一种不可再生的重要战略性物资，是当今世界最主要的能源，石油开采不仅事关国家的经济发展，而且直接关系到国家安全。因此，石油开采新技术一直是世界各地石油工程师所重点研究的课题。我国拥有丰富地质储量的石油资源，但大部分主力油田经过一次、二次采油后均已进入高含水阶段，大多数油藏的残余油分布十分复杂，大致是以油膜的形式覆盖于油藏矿物的表面上，滞留在地层中。研究显示，油膜的厚度会显著影响驱替效果，在同等原油性质条件下，油膜越厚，越容易被驱替。
已知，表面活性剂分子通过在界面上的定向吸附改变界面性质，提高石油采收率。一方面，包含表面活性剂分子的调驱剂在油膜局部脱落的岩石表面上吸附形成超薄膜，而后渗透到原油与岩石之间，改变了储层表面的性质及其与原油的相互作用状态，降低原油和岩石间的粘附力，使原油易于流动和剥落。另一方面，调驱剂能显著降低油水界面张力，使油水界面发生扰动以及拉丝等变形作用，在驱替动力的作用下就会发生油膜的拉长和断裂，这样就完成了油膜的“启动”。剥离下来的原油形成小的液滴，分散在调驱剂中被“携带”出来，最终提高原油采收率。兼具超低界面张力活性和油膜剥离能力的调驱剂，能通过多重机制提高微观洗油效率，具有良好的应用前景。
因此，仍需开发新的相渗调节调驱剂用于油藏的开采。
发明内容
本发明提供一种微动力乳化相渗调节调驱剂，其特征在于，按重量百分比计，其由以下组分构成：
(1)0.01-10wt％，优选0.05-5wt％，更优选0.1-1wt％的阴离子表面活性剂，其为具有式(I)的苯磺酸盐类阴离子表面活性剂
其中R1-R3彼此相同或不同，并各自独立地选自H、直链或支链C1-C18烷基，前提是R1-R3不同时为H；
M为碱金属或碱土金属；
(2)0.001-2wt％，优选0.01-1wt％，更优选0.05-0.5wt％的非离子表面活性剂；
(3)余量为水；
其中各组分重量百分数之和为100％。
本发明还涉及微动力乳化相渗调节调驱剂的制备方法，具体包括以下步骤：
1)分别将阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂粉碎；
2)按照比例将阴离子表面活剂和非离子表面活性剂均匀混合；
3)加入水，充分搅拌或振荡，即得所需产物。
本发明具有的优点是：
1)本发明的调驱剂成分简单，溶解性好。
2)本发明的调驱剂具有超低界面张力，有利于油藏条件下的乳状液形成。
3)本发明的调驱剂能增大原油在岩石表面的接触角，具有较强的剥离油膜的能力。
附图说明
图1为实施例1中测定的原油\调驱剂\石英体系的接触角随作用时间变化逐渐增大的视图，其从0°升高至160°，表现出较强的油膜剥离能力。
具体实施方式
本发明涉及一种微动力乳化相渗调节调驱剂，其特征在于，按重量百分比计，其由以下组分构成：
(1)0.01-10wt％，优选0.05-5wt％，更优选0.1-1wt％，最优选0.2-0.5wt％的阴离子表面活性剂，其为具有式(I)的苯磺酸盐类阴离子表面活性剂
其中R1-R3彼此相同或不同，并各自独立地选自H、直链或支链C1-C18烷基，前提是R1-R3不同时为H；
M为碱金属或碱土金属；
(2)0.001-2wt％，优选0.01-1wt％，更优选0.05-0.5wt％，最优选0.05-0.3wt％的非离子表面活性剂；
(3)余量为水；
其中各组分重量百分数之和为100％。
在本发明的一个实施方案中，M选自Na+、K+、Ca2+或Mg2+。
在本发明的一个实施方案中，所述非离子表面活性剂选自：辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯聚氧丙烯醚、十二烷基聚氧乙烯醚、月桂酸聚氧乙烯酯中的至少一种。
在本发明的一个实施方案中，所述式(I)中，R2选自H或直链或支链C1-C6烷基，优选C1-C3烷基；所述R1选自H或直链或支链C6-C18烷基，优选C6-C16烷基；所述R3选自H或直链或支链C6-C18烷基，优选C6-C16烷基。
在本发明的一个实施方案中，取代基R1-R3的碳数之和，即，各取代基中的碳原子数之和，为C10-C18，优选C12-C18，更优选C14-C18。
在本发明的一个实施方案中，所述水为地层水或模拟地层水。本发明中所述地层水是指采油时产出的地下水，所述模拟地层水是根据分析地层水离子含量，室内配制的相似矿化度和离子含量的水。
本发明还涉及一种相渗调节调驱剂的制备方法，具体包括以下步骤：
1)分别将阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂粉碎；
2)按照比例将阴离子表面活剂和非离子表面活性剂均匀混合；
3)加入水，充分搅拌或振荡，即得所需产物。
在本发明的一个实施方案中，其中步骤3)在常温下进行。
本发明中液-液-固三相接触角实验方法：
取2μL原油滴在石英片上，烘箱中老化1天。将老化后的石英片倒置在测量皿的加持架上，加入所述的相渗调节剂，使石英片浸泡在相渗调节剂溶液中，测量液液固三相接触角，直到接触角数值变化不大为止，例如，误差范围在±1-3°。老化及测试温度为75摄氏度。
其中石英片的清洗：首先用软毛刷蘸取少量洗衣粉进行彻底刷洗，刷洗干净后用大量水冲洗。依次用一次水、丙酮、一次水清洗，烘干。然后铬酸洗液浸泡5小时以上，之后用蒸馏水冲洗，再超声20分钟，在105摄氏度条件下烘干备用。
本发明中，洗油效率测定方法如下：
1)称取A克洗净的地层砂与目标区块原油按4:1比例(质量比)混合，放入烘箱中在油藏温度下恒温老化7天，每天搅拌1次，使油砂混合均匀。
2)称取老化好的油砂2.000g放洗油瓶中；在装有油砂的洗油瓶中加入配制好的相渗调节剂溶液100g，充分混合后在油藏温度下静置48h；读取洗油瓶上部刻度处洗出油的体积。
3)利用密度计算出质量m，同时使用石油醚对同质量的油砂进行洗油，测定油砂表面附着原油质量M。按下式计算原油洗脱率：
式中：σ－原油洗脱率，％；
m－原油洗脱质量，g；
M－油砂表面附着原油质量，g。
实施例1
微动力乳化相渗调节调驱剂的制备
1)将2-乙基-5-(1-丁基)辛基苯磺酸钠和十二烷基聚氧乙烯醚，分别研磨粉碎；
2)分别称取所述两种物质，均匀混合后加入干净的容器中；
3)最后将模拟地层水加入上述容器中，室温下充分搅拌，得2-乙基-5-(1-丁基)辛基苯磺酸钠的浓度为0.4％，十二烷基聚氧乙烯醚的浓度为0.05％的相渗调节调驱剂。
本实施例中测定的地层水的原油洗脱率为8％，油膜剥离调驱剂的原油洗脱率为48％。该调驱剂与胜利原油间界面张力可降低至10-3mN/m数量级。
图1为实施例1中测定的原油\调驱剂\石英体系的接触角随作用时间变化逐渐增大的视图，其从0°升高至160°，表现出较强的油膜剥离能力。
实施例2
微动力乳化相渗调节调驱剂的制备
1)将2-甲基-5-(1-辛基)辛基苯磺酸钠和月桂酸聚氧乙烯酯，分别研磨粉碎；
2)分别称取所述两种物质，均匀混合后加入干净的容器中；
3)最后将模拟地层水加入上述容器中，室温下充分搅拌，得2-乙基-5-(1-丁基)辛基苯磺酸钠的浓度为0.3％，月桂酸聚氧乙烯酯的浓度为0.05％的相渗调节调驱剂。
本实施例中测定的地层水的原油洗脱率为8％，油膜剥离调驱剂的原油洗脱率为45％。本实施例中，原油\调驱剂\石英体系的接触角为158°。该调驱剂与胜利原油间界面张力可降低至10-3mN/m数量级。
实施例3
微动力乳化相渗调节调驱剂的制备
1)将2-丙基-4,5-二己基苯磺酸钠和辛基酚聚氧乙烯醚，分别研磨粉碎；
2)分别称取所述两种物质，均匀混合后加入干净的容器中；
3)最后将模拟地层水加入上述容器中，室温下充分搅拌，得2-丙基-4,5-二己基苯磺酸钠的浓度为0.25％，辛基酚聚氧乙烯醚的浓度为0.1％的相渗调节调驱剂。
本实施例中测定的地层水的原油洗脱率为8％，油膜剥离调驱剂的原油洗脱率为46％。本实施例中，原油\调驱剂\石英体系的接触角为156°。该调驱剂与胜利原油间界面张力可降低至10-3mN/m数量级。
实施例4
微动力乳化相渗调节调驱剂的制备
1)将3,4-二庚基苯磺酸钾(和壬基酚聚氧乙烯醚，分别研磨粉碎；
2)分别称取所述两种物质，均匀混合后加入干净的容器中；
3)最后将模拟地层水加入上述容器中，室温下充分搅拌，得3,4-二庚基苯磺酸钾的浓度为0.4％，壬基酚聚氧乙烯醚的浓度为0.05％的相渗调节调驱剂。
本实施例中测定的地层水的原油洗脱率为8％，油膜剥离调驱剂的原油洗脱率为49％。本实施例中，原油\调驱剂\石英体系的接触角为162°。该调驱剂与胜利原油间界面张力可降低至10-3mN/m数量级。
实施例5
微动力乳化相渗调节调驱剂的制备
1)将4-(1-辛基)辛基苯磺酸钠和聚氧乙烯聚丙烯醚，分别研磨粉碎；
2)分别称取所述两种物质，均匀混合后加入干净的容器中；
3)最后将模拟地层水加入上述容器中，室温下充分搅拌，得4-(1-辛基)辛基苯磺酸钠的浓度为0.5％，聚氧乙烯聚丙烯醚的浓度为0.1％的相渗调节调驱剂。
本实施例中测定的地层水的原油洗脱率为8％，油膜剥离调驱剂的原油洗脱率为45％。本实施例中，原油\调驱剂\石英体系的接触角为157°。该调驱剂与胜利原油间界面张力可降低至10-3mN/m数量级。
由上述实施可表明本发明的相渗调节调驱剂增大原油在岩石表面的接触角，具有较强的剥离油膜的能力；因而适用于油藏开采，提高采收率。