本发明属于油田采油技术领域，涉及一种驱油剂组合物、驱油剂及其制备方法和应用。
背景技术：
新世纪以来，随着国民生活水平的高速增长，国内能源需求日益增加，但各项新能源技术仍处在起步和逐步完善阶段，石油资源仍将在较长的时间内作为我国的主要能源来源。目前我国原油对外依存度已超过70％，远超国际石油进口安全标准，严重威胁到国家能源安全。传统的采油方法(第一次、第二次采油，主要包含衰竭式开采及注水开发)通常仅能开采原油地质储量的1/3，仍有大量剩余油未被动用。因此大力发展三次采油技术，提高原油采收率已成为石油开采研究的重要课题，具有巨大的现实意义与战略意义。
大量的室内研究和现场应用证明，表面活性剂驱具有良好的驱油效果。由于亲水性基团和疏水性基团的存在，表面活性剂分子可以吸附在油水界面上，显著降低界面张力，使原油发生乳化，形成稳定乳状液。一方面，乳化形成的小油滴能顺利通过细小孔喉，提高微观驱油效率；另一方面，较大的油滴能封堵水流优势通道，调节注水剖面，提高宏观波及效率，能显著提高原油采收率。
目前油田采油多采用表面活性剂复配体系，利用表面活性剂在油水界面的协同吸附作用实现油水界面超低界面张力，提高乳状液的稳定性。如专利申请201910379995.x公开了一种低渗透油藏驱油剂，该驱油剂由改性聚乙烯醇和c12-c18的三甲基溴化铵阳离子表面活性剂复配而成，通过改性聚乙烯醇与c12-c18的三甲基溴化铵阳离子表面活性剂的协同作用，使得到的复配物具有自乳化驱油性能，无需外力即可自发乳化，在低渗油藏中形成稳定乳状液。然而，上述三次采油技术仍存在严重的问题。由于表面活性剂在多孔介质中的吸附滞留，较小孔喉被堵塞，导致储层渗透率下降，并对储层环境造成污染。
技术实现要素：
基于现有技术存在的缺陷，本发明的第一目的在于提供一种驱油剂组合物；本发明的第二目的在于提供一种驱油剂；本发明的第三目的在于提供该驱油剂的制备方法；本发明的第四目的在于提供所述驱油剂组合物或所述驱油剂在乳化原油、提高原油乳化稳定性中的应用；本发明的第五目的在于提供所述驱油剂组合物或所述驱油剂在提高油/水界面膜的稳定性中的应用；本发明的第六目的在于提供所述驱油剂组合物或所述驱油剂在三次采油提高原油采收率中的应用。
本发明的目的通过以下技术手段得以实现：
一方面，本发明提供一种驱油剂组合物，该驱油剂组合物包括烷基糖苷非离子表面活性剂和氧化胺两性表面活性剂；
所述烷基糖苷非离子表面活性剂和所述氧化胺两性表面活性剂的质量比为(6～8)：(2～4)。
本发明的烷基糖苷非离子表面活性剂的结构式如下：
其中n取值为1.3～1.5，r为c12-c14的烷烃链。
上述的驱油剂组合物中，优选地，所述烷基糖苷非离子表面活性剂包括烷基糖苷apg1214，但不限于此。该烷基糖苷apg1214为上述结构式中n取1.4，r为c13的直链烷烃。
上述的驱油剂组合物中，优选地，所述氧化胺两性表面活性剂包括十二烷基二羟乙基氧化胺，但不限于此。
另一方面，本发明还提供一种驱油剂，该驱油剂包括烷基糖苷非离子表面活性剂、氧化胺两性表面活性剂和水；
所述烷基糖苷非离子表面活性剂和所述氧化胺两性表面活性剂的质量比为(6～8)：(2～4)；
所述烷基糖苷非离子表面活性剂和所述氧化胺两性表面活性剂的总质量占总驱油剂的质量浓度为0.3～0.5wt％。
上述的驱油剂中，优选地，该驱油剂包括烷基糖苷apg1214、十二烷基二羟乙基氧化胺和水；
所述烷基糖苷apg1214和所述十二烷基二羟乙基氧化胺的质量比为(6～8)：(2～4)；
所述烷基糖苷apg1214和所述十二烷基二羟乙基氧化胺的总质量占总驱油剂的质量浓度为0.3～0.5wt％。
上述的驱油剂中，优选地，该驱油剂由烷基糖苷apg1214、十二烷基二羟乙基氧化胺和水组成；所述烷基糖苷apg1214和所述十二烷基二羟乙基氧化胺的质量比为7:3；所述烷基糖苷apg1214和所述十二烷基二羟乙基氧化胺的总质量占总驱油剂的质量浓度为0.5wt％。
再一方面，本发明还提供上述驱油剂的制备方法，其包括：
将氧化胺两性表面活性剂溶解于水中，得到溶液ⅰ；
将烷基糖苷非离子表面活性剂溶解于水中，得到溶液ⅱ；
按照氧化胺两性表面活性剂和烷基糖苷非离子表面活性剂复配比例混合均匀，得到该驱油剂。
再一方面，本发明还提供上述驱油剂组合物或上述驱油剂在乳化原油、提高原油乳化稳定性中的应用。
再一方面，本发明还提供上述驱油剂组合物或上述驱油剂在提高油/水界面膜的稳定性中的应用。
再一方面，本发明还提供上述驱油剂组合物或上述驱油剂在三次采油提高原油采收率中的应用。
本发明的有益效果：
(1)本发明的驱油剂具有界面活性高，油水界面吸附量大，降低界面张力效果较好，且生物降解性好，能够提高油/水界面膜稳定性。驱油剂中的烷基糖苷apg1214和十二烷基二羟乙基氧化胺两者间具有协同吸附作用，能够降低油水界面张力，稳定乳状液；原料来源广泛，成本低，对储层污染小，具有较好的油田应用前景，用于三次采油，能够提高原油采收率。
(2)本发明的驱油剂中，烷基糖苷apg1214和十二烷基二羟乙基氧化胺总用量仅为0.3～0.5wt％条件下，便能够与地下原油形成稳定乳状液；驱油剂复配体系简单，在油田上使用方便，且具有生物降解能力，不会对储层造成永久伤害。
附图说明
图1为本发明实施例1中烷基糖苷apg1214和十二烷基二羟乙基氧化胺的界面张力随复配比例变化曲线。
图2为本发明实施例2中驱油剂的红外光谱图。
图3为本发明实施例3中烷基糖苷apg1214和十二烷基二羟乙基氧化胺不同复配比下驱油剂的粘度随剪切速率的变化曲线图。
图4a为本发明实施例4中烷基糖苷apg1214和十二烷基二羟乙基氧化胺不同复配质量比下驱油剂的tsi值与时间关系曲线图。
图4b为本发明实施例4中烷基糖苷apg1214和十二烷基二羟乙基氧化胺不同复配质量比下驱油剂的透射光强度与高度关系变化曲线图。
图5为本发明实施例5中烷基糖苷apg1214和十二烷基二羟乙基氧化胺按照质量比7:3复配下驱油剂的微观驱油效果图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。实施例中所采用的烷基糖苷apg1214和十二烷基二羟乙基氧化胺均为本领域常规市售获得。
实施例1：
本实施例提供一系列驱油剂及其制备方法，具体制备过程如下：
将十二烷基二羟乙基氧化胺溶解于去离子水中，得到溶液ⅰ；将烷基糖苷apg1214溶解于水中，得到溶液ⅱ；按照烷基糖苷apg1214与十二烷基二羟乙基氧化胺复配质量比为0:10-10:0进行混合，使用磁力搅拌仪搅拌30分钟，配制成0.5wt％水溶液(即：烷基糖苷apg1214和十二烷基二羟乙基氧化胺的总质量占总驱油剂的质量浓度为0.5wt％)，得到一系列的驱油剂。
对本实施例制备的驱油剂进行原油乳化测试，具备步骤如下：
油相采用某油田脱气脱水原油与煤油1:1进行混合，水相为上述制备的驱油剂。将水相与油相按照体积比20:3进行混合，上下倒置40次得到各质量比下驱油剂与油相形成的乳状液。
表面张力测试如下：
仪器采用tx-500c界面张力仪，油水密度差设置为0.15g/cm3。测试温度为45℃，在6000rad/min的条件下测定油水界面张力。实验结果如图1所示。
由图1可以看出：当烷基糖苷apg1214与十二烷基二羟乙基氧化胺的复配质量比为7:3时，上述乳状液体系的界面张力达到最低。本发明的烷基糖苷apg1214与十二烷基二羟乙基氧化胺分子之间形成氢键和静电吸引的结果，在两种作用力作用下，两种表面活性剂分子相互缠绕紧密，在油水界面处形成更加致密的吸附层，使油水界面张力降低。
实施例2：驱油剂结构变化的表征
采用本发明实施例1制备的驱油剂，其中，该驱油剂中，烷基糖苷apg1214与十二烷基二羟乙基氧化胺的复配质量比为7:3，烷基糖苷apg1214和十二烷基二羟乙基氧化胺的总质量占总驱油剂的质量浓度为0.5wt％。
采用傅立叶红外光谱仪对该驱油剂进行结构变化的表征，具体过程如下：
将适量的上述驱油剂冷冻干燥，磨碎后与溴化钾进行混合。光谱采集采用光谱窗为4000～400cm-1的传输模式，红外光谱测试结果如图2所示。
由图2可以看出：游离羟基为中等强度吸收带，其波数在3650～3590cm-1范围内。游离羟基的波数为3421cm-1，这表明其已向较低的波数偏移，非离子表面活性剂与两性离子表面活性剂分子间有氢键形成。
表面活性剂分子间氢键的形成可产生短程引力，减少界面上分子间的距离，形成密集的界面吸附膜，有利于乳液的稳定性。同时，烷基糖苷apg1214兼具普通非离子和阴离子表面活性剂的特性，能与十二烷基二羟乙基氧化胺质子化形成的阳离子型表面活性剂发生静电吸引作用，使两种表面活性剂在油水界面上有序排列，这可以限制烷基糖苷apg1214和十二烷基二羟乙基氧化胺分子向本体相的布朗运动，从而提高油/水界面膜的稳定性。
在静电吸引和氢键的双重作用下，本发明提供的驱油剂具有较强的协同效应，能够进一步提高了乳状液的稳定性。
实施例3：流变学分析测试
将实施例1制备的一系列的驱油剂与油相制备的乳状液采用antonpaar流变仪进行流变学分析。设定温度为30℃，剪切速率为0.1～100s-1，采用同轴圆筒系统测定乳剂的稳态流变特性，实验结果如图3所示。
由图3可以看出：烷基糖苷apg1214和十二烷基二羟乙基氧化胺质量比为7:3复配时，乳状液的粘度最高，此时液滴的扩散系数最低，液滴运移的阻力最大，导致其碰撞频率与聚结速度降低，乳状液稳定性最高。在持续剪切作用下，该体系降粘速率明显低于其它体系，表现出较强的抗剪切性能。
实施例4：稳定性分析测试
将实施例1制备的一系列的驱油剂与油相制备的乳状液采用稳定性分析仪进行稳定性分析实验。设定扫描程序的总扫描时间2h，扫描间隔5min，温度为30℃，记录tsi值和透射光强度随时间的变化曲线，测试结果如图4a和图4b所示。
由图4a可以看出：当烷基糖苷apg1214和十二烷基二羟乙基氧化胺按照质量比7:3进行复配时，tsi值最低，且变化幅度最小，与其他样品相比，其乳化液最稳定。
由图4b可以看出：当烷基糖苷apg1214和十二烷基二羟乙基氧化胺按照质量比7:3进行复配时，稳定后乳状液的最大透射光强度仅为25％，且峰宽小于5mm，稳定性极佳，此时乳状液保持稳定时间也较长。图4b中的左侧图瓶中中间部分为乳状液，下液面的高度越低，乳化效果越好。
实施例5：微观位移测试
采用本发明实施例1制备的驱油剂，其中，该驱油剂中，烷基糖苷apg1214与十二烷基二羟乙基氧化胺的复配质量比为7:3，烷基糖苷apg1214和十二烷基二羟乙基氧化胺的总质量占总驱油剂的质量浓度为0.5wt％。
采用刻蚀玻璃模型对上述驱油剂进行微观位移试验。实验分为五个部分，分别为饱和水、饱和油、以0.1ml/min的速率注入0.5pv水，用于水驱效果测试、以0.05ml/min的速率注入0.8pv上述驱油剂，用于化学驱效果测试、以0.1ml/min的速率注入0.5pv水，用于后续水驱效果测试，测试结果如图5。图5中的(a)为驱替开始的原始状态图；图5中的(b)为以0.1ml/min的速率注入0.5pv水的水驱效果图；图5中的(c)为以0.05ml/min的速率注入0.8pv上述驱油剂的化学驱效果图。
由图5可以看出，注水开发阶段结束后，虽然在主导通道发现少量剩余油，但在其他区域仍有大量剩余油存在；在化学驱阶段，采用了0.5wt％的表面活性剂混合物体系进行驱油，大量的剩余油被剥离和驱替，乳化形成的小油滴可以顺利通过较小的孔隙，体积较大的油滴可以封堵水流优势通道，宏观波及效率和微观驱油效率均有明显提升；在后续水驱过程结束后，空隙内大部分剩余油被驱替出，提高采收率效果显著。
以上实施例说明，本发明的驱油剂中，烷基糖苷apg1214和十二烷基二羟乙基氧化胺协同作用效果较好，与原油形成的乳状液乳化效果好，稳定性强，并具有更好的提高采收率效果。此外，该驱油剂具有可生物降解性，不会对储层造成永久性伤害，为化学驱提高采收率提供了一种可持续发展的新思路。
1.一种驱油剂组合物，该驱油剂组合物包括烷基糖苷非离子表面活性剂和氧化胺两性表面活性剂；
所述烷基糖苷非离子表面活性剂和所述氧化胺两性表面活性剂的质量比为(6～8)：(2～4)。
2.根据权利要求1所述的驱油剂组合物，其中，所述烷基糖苷非离子表面活性剂包括烷基糖苷apg1214。
3.根据权利要求1所述的驱油剂组合物，其中，所述氧化胺两性表面活性剂包括十二烷基二羟乙基氧化胺。
4.一种驱油剂，该驱油剂包括烷基糖苷非离子表面活性剂、氧化胺两性表面活性剂和水；
所述烷基糖苷非离子表面活性剂和所述氧化胺两性表面活性剂的质量比为(6～8)：(2～4)；
所述烷基糖苷非离子表面活性剂和所述氧化胺两性表面活性剂的总质量占总驱油剂的质量浓度为0.3～0.5wt％。
5.根据权利要求4所述的驱油剂，其中，该驱油剂包括烷基糖苷apg1214、十二烷基二羟乙基氧化胺和水；
所述烷基糖苷apg1214和所述十二烷基二羟乙基氧化胺的质量比为(6～8)：(2～4)；
所述烷基糖苷apg1214和所述十二烷基二羟乙基氧化胺的总质量占总驱油剂的质量浓度为0.3～0.5wt％。
6.根据权利要求5所述的驱油剂，其中，该驱油剂由烷基糖苷apg1214、十二烷基二羟乙基氧化胺和水组成；所述烷基糖苷apg1214和所述十二烷基二羟乙基氧化胺的质量比为7:3；所述烷基糖苷apg1214和所述十二烷基二羟乙基氧化胺的总质量占总驱油剂的质量浓度为0.5wt％。
7.权利要求4～6任一项所述驱油剂的制备方法，其包括：
将氧化胺两性表面活性剂溶解于水中，得到溶液i；
将烷基糖苷非离子表面活性剂溶解于水中，得到溶液ii；
按照氧化胺两性表面活性剂和烷基糖苷非离子表面活性剂复配比例混合均匀，得到该驱油剂。
8.权利要求1～3任一项所述驱油剂组合物或权利要求4～6任一项所述驱油剂在乳化原油、提高原油乳化稳定性中的应用。
9.权利要求1～3任一项所述驱油剂组合物或权利要求4～6任一项所述驱油剂在提高油/水界面膜的稳定性中的应用。
10.权利要求1～3任一项所述驱油剂组合物或权利要求4～6任一项所述驱油剂在三次采油提高原油采收率中的应用。
技术总结