本發(fā)明涉及油田化工，具體涉及一種壓裂滲析驅(qū)油用表面活性劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代石油開(kāi)采過(guò)程中，隨著傳統(tǒng)油藏的逐漸枯竭，采用壓裂滲析驅(qū)油技術(shù)成為提高石油采收率和開(kāi)發(fā)非常規(guī)油藏的重要手段。壓裂滲析驅(qū)油技術(shù)通過(guò)在油藏中注入高壓流體，促使巖石裂隙擴(kuò)展并形成導(dǎo)流通道，以便提高油氣的流動(dòng)性，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)油藏中原油的有效開(kāi)采。然而，傳統(tǒng)的水驅(qū)和氣驅(qū)方法往往難以有效提升采油效率，特別是在低滲透性油藏中，存在嚴(yán)重的油水界面張力過(guò)高、油水分配不均、流動(dòng)阻力大等問(wèn)題。因此，開(kāi)發(fā)高效的表面活性劑來(lái)改善油水相互作用、降低毛細(xì)管力并提高油的流動(dòng)性，成為增強(qiáng)壓裂滲析驅(qū)油效果的關(guān)鍵。

2、現(xiàn)有的壓裂滲析驅(qū)油用表面活性劑大多基于單一功能性分子，其主要作用是降低油水界面張力和穩(wěn)定油水乳化液，但這些表面活性劑在實(shí)際應(yīng)用中存在一定的局限性，如：環(huán)境適應(yīng)性差：傳統(tǒng)表面活性劑在高溫、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿條件下容易失效，無(wú)法滿(mǎn)足復(fù)雜油藏環(huán)境的要求；表面活性較弱：傳統(tǒng)表面活性劑的親水親油平衡不理想，無(wú)法有效降低油水界面張力，導(dǎo)致驅(qū)油效果不理想，尤其是在油藏孔隙度較低、滲透性較差的情況下，采油效率難以提高；易被吸附：一些表面活性劑在油藏中易被巖石表面吸附，導(dǎo)致其在注入后失去活性，影響驅(qū)油效果，并可能造成對(duì)地下環(huán)境和油氣管道的污染。

3、因此，需要提供一種壓裂滲析驅(qū)油用表面活性劑的制備方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供一種壓裂滲析驅(qū)油用表面活性劑及其制備方法，能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)油用表面活性劑驅(qū)油性能好、穩(wěn)定性好和易分解無(wú)污染的目的。

2、本發(fā)明具體方案如下，一種壓裂滲析驅(qū)油用表面活性劑的制備方法，包括如下步驟：

3、步驟s1、gemini型表面活性劑的合成：

4、將十二烷基二甲基叔胺與1,3-二溴丙烷混合反應(yīng)，再加入亞硫酸氫鈉水溶液，升溫反應(yīng)，再降溫，得到含磺酸基的gemini表面活性劑；

5、步驟s2、改性β-谷甾醇的制備：

6、取β-谷甾醇溶于無(wú)水乙醇中，加熱攪拌溶解，加入koh，并通入環(huán)氧乙烷，繼續(xù)加熱反應(yīng)，再加入正己烷，超聲分散后離心，冷凍干燥得到改性β-谷甾醇；

7、步驟s3、壓裂滲析驅(qū)油用表面活性劑的制備：

8、將所述含磺酸基的gemini表面活性劑和改性β-谷甾醇混合攪拌，制得壓裂滲析驅(qū)油用表面活性劑。

9、gemini型表面活性劑具有雙鏈雙親頭基結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)單鏈表面活性劑相比，其界面活性更高，能夠顯著降低油水界面張力，且雙親頭基結(jié)構(gòu)能夠增強(qiáng)穩(wěn)定性，能夠適應(yīng)高礦化度的油藏。除此之外，雙鏈結(jié)構(gòu)能夠減少表面活性劑在巖石表面的無(wú)效吸附，提高表面活性劑的利用率。

10、β-谷甾醇分子骨架由四環(huán)甾核和疏水長(zhǎng)側(cè)鏈構(gòu)成，含有較多疏水基團(tuán)，能有效地與gemini表面活性劑通過(guò)范德華力結(jié)合，形成協(xié)同作用，增強(qiáng)界面活性。使用環(huán)氧乙烷對(duì)β-谷甾醇接枝改性后，其親水性增強(qiáng)，能有效地降低油水界面張力，從而改善表面活性劑在油水界面上的潤(rùn)濕性和分散性，同時(shí)β-谷甾醇的剛性甾核可插入原油膠質(zhì)-瀝青質(zhì)層狀結(jié)構(gòu)，破壞其π-π堆積作用，能夠促進(jìn)油的脫附和提高油藏的采收率。β-谷甾醇本身具有較好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，經(jīng)過(guò)改性后，β-谷甾醇不僅能增強(qiáng)表面活性劑的穩(wěn)定性，還能提高其在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性，使表面活性劑在高溫條件下能夠保持較好的性能，避免分解。β-谷甾醇作為天然植物甾醇，其本身具有較好的生物降解性，環(huán)保無(wú)污染。

11、改性β-谷甾醇通過(guò)聚氧乙烯鏈的引入，提升了其親水性，有助于減少表面活性劑的吸附，避免表面活性劑直接接觸高礦化度水相，使其在水相中不易被吸附到巖石表面，減少了對(duì)油藏和管道的損害。

12、優(yōu)選的，所述步驟s1中，混合反應(yīng)的溫度為60-80℃，時(shí)間為2-3h；升溫反應(yīng)的溫度為90-100℃，ph為8-9，時(shí)間為2-4h；降溫的溫度為70-80℃，時(shí)間為1-2.5h。

13、采用梯度控溫法進(jìn)行磺化，分三個(gè)階段進(jìn)行，能夠減少副產(chǎn)物產(chǎn)生，提高磺化效率。

14、優(yōu)選的，所述步驟s2中，加熱的溫度為55-65℃；繼續(xù)加熱的溫度為130-140℃，時(shí)間為4-5h。

15、優(yōu)選的，所述步驟s3中，還加入了復(fù)合增效劑進(jìn)行混合攪拌，其中含磺酸基的gemini表面活性劑、改性β-谷甾醇和復(fù)合增效劑的比例為6:2:1。

16、優(yōu)選的，所述復(fù)合增效劑的制備包括以下步驟，將月桂酸和β-谷甾醇混合，通入氮?dú)?，并加入催化劑，升溫?cái)嚢?，再加入介孔sio2進(jìn)行混合，超聲處理30min，再分散于離子液體[bmim]bf6中，超聲處理2h，離心干燥后得到復(fù)合增效劑。

17、月桂酸是一種長(zhǎng)鏈脂肪酸，它通過(guò)與β-谷甾醇的酯化反應(yīng)，能夠有效地增強(qiáng)改性后的表面活性劑的親油性，使得最終的表面活性劑更容易與油相相互作用，在油水界面形成良好的吸附結(jié)構(gòu)，有助于油的驅(qū)動(dòng)和分散，使得油層的流動(dòng)性得到有效提高，促進(jìn)采收率提升。月桂酸的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)和酯化改性有助于提高表面活性劑的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，使其在高溫和酸性環(huán)境下依然能夠保持良好的性能，從而延長(zhǎng)驅(qū)油用表面活性劑在采油過(guò)程中的使用壽命。

18、優(yōu)選的，所述催化劑為sds-hcl混合溶液，其中sds（十二烷基硫酸鈉）與hcl（鹽酸）的比例為1:1。

19、優(yōu)選的，升溫?cái)嚢璧臏囟葹?10-130℃，時(shí)間為2-4h。

20、優(yōu)選的，所述介孔sio2的孔徑為2-5nm。

21、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了由上述一種壓裂滲析驅(qū)油用表面活性劑的制備方法制備得到的一種壓裂滲析驅(qū)油用表面活性劑，其特征在于，包括如下重量份數(shù)的組分：

22、6-18份gemini表面活性劑和2-6份改性β-谷甾醇。

23、優(yōu)選的，還包括如下重量份數(shù)的組分：

24、1-3份復(fù)合增效劑；

25、所述gemini表面活性劑的原料包括12-36份十二烷基二甲基叔胺、6-18份1,3-二溴丙烷和20-60份亞硫酸氫鈉水溶液；

26、所述改性β-谷甾醇的原料包括1.5-4.5份β-谷甾醇和3-9份環(huán)氧乙烷；

27、所述復(fù)合增效劑的原料包括1-3份月桂酸、2-6份β-谷甾醇、9-28份離子液體[bmim]bf6和0.6-2份介孔sio2。

28、本發(fā)明的上述技術(shù)方案至少包括以下有益效果：

29、（1）本發(fā)明引入改性β-谷甾醇，β-谷甾醇的分子結(jié)構(gòu)中含有疏水基團(tuán)，能與gemini表面活性劑形成協(xié)同作用，增強(qiáng)界面活性，通過(guò)環(huán)氧乙烷接枝改性后，其親水性增強(qiáng)，能有效地降低油水界面張力，促進(jìn)油的脫附和提高油藏的采收率。

30、（2）β-谷甾醇本身具有較好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，經(jīng)過(guò)改性后，能提高驅(qū)油用表面活性劑在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性，避免分解。除此之外，β-谷甾醇作為天然植物甾醇，其本身具有較好的生物降解性，環(huán)保無(wú)污染。

31、（3）β-谷甾醇通過(guò)引入聚氧乙烯鏈進(jìn)行改性，提升其親水性，有助于減少表面活性劑在巖石及管道的吸附現(xiàn)象，使其不易被吸附到巖石或管道表面，減少了對(duì)油藏和管道的損害。