用于增粘水溶性疏水缔合聚合物的表面活性剂体系、二元体系溶液及其应用的制作方法

本发明涉及油田化学，具体涉及一种用于增粘水溶性疏水缔合聚合物的表面活性剂体系、二元体系溶液及其应用。

背景技术：

1、水溶性缔合聚合物是一类在部分亲水的长链聚合结构上增加适量疏水链的大分子聚合物。缔合聚合物分子中同时存在长链上并联的大量亲水极性基团和具有强烈疏水作用的少量非极性基团，前者通过水合作用带来了极大的粘度，后者则通过非极性基团在水溶液的极性氛围中的相互作用增强了聚合物长分子链间的集聚，进一步增加了聚合物溶液的粘度。与传统的聚合物相比，缔合聚合物具有耐温、抗盐、抗剪切等优良特性。具有增粘作用的聚合物溶液在采油过程中可以增加驱替液的波及体积，从而达到提高原油采收率的目的。

2、与传统聚合物不同，缔合聚合物维持高粘度的根本不仅在于分子量，还取决于分子间的相互作用。当缔合聚合物与其他组分配伍时，缔合聚合物分子间的缔合作用会受到不同程度的影响，从而影响其粘度。在三次采油中，聚合物-表面活性剂二元驱是一种常见的提高原油采收率的方法。与缔合聚合物类似，表面活性剂同样是一种同时具备亲水基团和疏水基团的分子，其疏水基团因为结构或极性相似容易参与到缔合聚合物的分子间缔合中，从而影响缔合聚合物的增粘。

3、根据biggs的三阶段理论，多数表面活性剂与高于临界胶束浓度的溶液中的缔合聚合物分子相互作用过程存在三个阶段，分别为表面活性剂增溶于缔合聚合物疏水区、少量球状胶束形成阶段和大量球状胶束形成阶段。前两个阶段为增粘阶段，第二阶段增粘略强于第一阶段，第三阶段则为降粘阶段，二、三阶段以胶束中结合的缔合聚合物侧链数量是否小于2为界限。在实际应用中，第一、二阶段的表面活性剂浓度范围极小，达不到聚表二元驱应用浓度的要求。一旦表面活性剂浓度升高至第三阶段，二元体系溶液的粘度会急剧下降。表面活性剂与缔合聚合物的这一性质限制了缔合聚合物在聚表二元驱方面的应用。

技术实现思路

1、本发明针对以上问题的提出，而研究设计一种用于增粘水溶性疏水缔合聚合物的表面活性剂体系、二元体系溶液及其应用。本发明采用的技术手段如下：

2、一种用于增粘水溶性疏水缔合聚合物的表面活性剂体系，包括不饱和脂肪酰基甜菜碱、不饱和脂肪酸聚氧乙烯聚氧丙烯酯和水；

3、不饱和脂肪酰基甜菜碱通式为：

4、

5、式中，r1为不饱和烷基，r1的碳原子数9～25，n1为2～4间的自然数，r2为甲基、乙基、丙基、羟乙基、羟丙基中的一种，r3为甲基、乙基、丙基、羟乙基、羟丙基中的一种，r4为乙-1,2-叉基、丙-1,3-叉基、2-羟基丙-1,3-叉基、丁-1,4-叉基中的一种，a为磷酸根或磺酸根；

6、不饱和脂肪酸聚氧乙烯聚氧丙烯酯通式为：

7、

8、式中，r5为不饱和烷基，r5的碳原子数9～25，n2为3～10间的自然数，n3为3～20间的自然数。

9、进一步地，所述不饱和脂肪酰基甜菜碱与不饱和脂肪酸聚氧乙烯聚氧丙烯酯的质量比为9：1～7：3，水含量为50％～80％。

10、一种二元体系溶液，包含水溶性疏水缔合聚合物和本发明所述的用于增粘水溶性疏水缔合聚合物的表面活性剂体系。

11、进一步地，所述水溶性疏水缔合聚合物的浓度为0.05％～0.3％，优选0.1％～0.2％，所述表面活性剂体系的浓度为0.03％～0.06％。

12、一种本发明所述的表面活性剂体系在水溶性疏水缔合聚合物增粘中的应用。

13、一种本发明所述的表面活性剂体系在原油采收中的应用。

14、一种本发明所述的二元体系溶液在原油采收中的应用。

15、与现有技术比较，本发明所述的表面活性剂体系能成倍提高缔合聚合物的粘度，使缔合聚合物在更低的浓度下达到同等粘度，减少聚合物用量，降低了缔合聚合物应用在聚表二元驱方面的注入成本。

技术特征：

1.一种用于增粘水溶性疏水缔合聚合物的表面活性剂体系，其特征在于，包括不饱和脂肪酰基甜菜碱、不饱和脂肪酸聚氧乙烯聚氧丙烯酯和水；

2.根据权利要求1所述的用于增粘水溶性疏水缔合聚合物的表面活性剂体系，其特征在于，所述不饱和脂肪酰基甜菜碱与不饱和脂肪酸聚氧乙烯聚氧丙烯酯的质量比为9：1～7：3，水含量为50％～80％。

3.一种二元体系溶液，其特征在于，包含水溶性疏水缔合聚合物和权利要求1或2所述的用于增粘水溶性疏水缔合聚合物的表面活性剂体系。

4.根据权利要求3所述的二元体系溶液，其特征在于，所述水溶性疏水缔合聚合物的浓度为0.05％～0.3％，所述表面活性剂体系的浓度为0.03％～0.06％。

5.一种权利要求1或2所述的表面活性剂体系在水溶性疏水缔合聚合物增粘中的应用。

6.一种权利要求1或2所述的表面活性剂体系在原油采收中的应用。

7.一种权利要求3或4所述的二元体系溶液在原油采收中的应用。

技术总结本发明公开了一种用于增粘水溶性疏水缔合聚合物的表面活性剂体系、二元体系溶液及其应用。所述的用于增粘水溶性疏水缔合聚合物的表面活性剂体系包括不饱和脂肪酰基甜菜碱、不饱和脂肪酸聚氧乙烯聚氧丙烯酯和水。所述的二元体系溶液包含水溶性疏水缔合聚合物和所述的用于增粘水溶性疏水缔合聚合物的表面活性剂体系。本发明所述的表面活性剂体系成能倍提高缔合聚合物的粘度，使缔合聚合物在更低的浓度下达到同等粘度，降低了缔合聚合物应用在聚表二元驱方面的注入成本。技术研发人员：谯杨杨,刘长波,杨志勇,金宇飞受保护的技术使用者：大连天源基化学有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27