隨著我國陸上主力油田逐漸進(jìn)入開發(fā)中后期，油藏開采環(huán)境日趨復(fù)雜，同一油藏在不同開發(fā)階段的儲(chǔ)層物性及滯留原油的組分均發(fā)生顯著變化。具體表現(xiàn)為地層溫度升高、地層水礦化度增大、原油中重質(zhì)組分（如膠質(zhì)、瀝青質(zhì)）含量上升，以及儲(chǔ)層非均質(zhì)性加劇。這些變化對(duì)化學(xué)驅(qū)油技術(shù)提出了前所未有的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的單一化學(xué)劑驅(qū)油體系難以適應(yīng)復(fù)雜多變的地質(zhì)條件。因此，與之相應(yīng)的化學(xué)驅(qū)油技術(shù)一直是提高石油采收率的主攻技術(shù)。

為了有效開采不同油藏環(huán)境下的原油，核心關(guān)鍵在于開發(fā)性能卓越的表面活性劑。其必須能夠適應(yīng)苛刻的油藏條件，并通過精確的分子設(shè)計(jì)，使其擁有合適的疏水基團(tuán)架構(gòu)和強(qiáng)效的親水基團(tuán)，從而在油/水界面實(shí)現(xiàn)高效吸附和超低界面張力。這深刻體現(xiàn)了表面活性劑分子結(jié)構(gòu)與性能之間的構(gòu)效關(guān)系。研究表明，疏水鏈的長(zhǎng)度、分支度、芳環(huán)結(jié)構(gòu)，以及親水基團(tuán)的類型（如磺酸基、羧酸基、聚氧乙烯醚）和連接方式，共同決定了其界面活性、耐溫抗鹽性、乳化穩(wěn)定性及與聚合物的配伍性。

基于此背景，驅(qū)油技術(shù)已經(jīng)從早期的單一堿水驅(qū)、聚合物驅(qū)，發(fā)展到以堿-表面活性劑-聚合物三元復(fù)合驅(qū)（ASP）為代表的技術(shù)階段。ASP技術(shù)曾大幅提高了采收率，但其依賴強(qiáng)堿（如NaOH）的弊端也日益凸顯：堿的加入會(huì)與地層油藏中的酸性組分反應(yīng)生成原位皂化物，雖可協(xié)同降低界面張力，但更易導(dǎo)致地層和井筒結(jié)垢、破壞儲(chǔ)層基質(zhì)結(jié)構(gòu)、引發(fā)原油乳化難破乳等問題，對(duì)油田生產(chǎn)和環(huán)境造成負(fù)面影響。目前，ASP體系中使用的表面活性劑（如重烷基苯磺酸鹽、石油磺酸鹽和石油羧酸鹽等）雖成本較低、應(yīng)用較廣，但其性能高度依賴堿的“協(xié)同效應(yīng)”。在無堿或弱堿條件下，它們難以獨(dú)立地將油/水界面張力穩(wěn)定降至超低水平，極大地限制了其在無堿體系中的應(yīng)用前景。

鑒于我國多數(shù)低滲油田屬于高溫高礦化度油藏，開發(fā)能夠在無堿條件下獨(dú)立發(fā)揮高效洗油作用，并兼具優(yōu)良的耐溫抗鹽性能、環(huán)境友好型的新型驅(qū)油用表面活性劑具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種環(huán)保型表面活性劑組合物，該環(huán)保型表面活性劑組合物中引入了具有新型結(jié)構(gòu)的陽離子表面活性劑，該陽離子表面活性劑的多羥基通過氫鍵把周圍水分子編織成三維網(wǎng)絡(luò)能夠使得耐鹽性、耐高溫性能得到明顯提升，從而有效提高洗油率和原油的采收率。此外，N,N-二羥乙基甘氨酸能夠和陽離子表面活性劑之間相互交聯(lián)，促進(jìn)油-水乳化，降低界面張力。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種環(huán)保型表面活性劑組合物的制備方法。該方法操作簡(jiǎn)單，可大規(guī)模生產(chǎn)，在工業(yè)化應(yīng)用中具有廣泛前景。

本發(fā)明的目的之三在于提供一種環(huán)保型表面活性劑組合物的應(yīng)用，用于制備應(yīng)用于高溫高鹽油藏的驅(qū)油表面活性劑。

本發(fā)明的目的之一采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種環(huán)保型表面活性劑組合物，按重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分：陽離子表面活性劑55-60份、乳化劑40-45份、N,N-二羥乙基甘氨酸1-3份、溶劑20-25份；所述陽離子表面活性劑的結(jié)構(gòu)為。

進(jìn)一步地，所述陽離子表面活性劑的制備過程包括以下步驟：

（1）將維生素E、碳酸鉀、碘化鉀加入至溶劑中，然后加入2-溴乙基丙烯酸酯攪拌均勻并進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完成后，將反應(yīng)液進(jìn)行萃取、洗滌、過濾、濃縮，制得中間體1；

（2）將N-芐基D-葡糖胺、中間體1和三乙胺加入溶劑中，室溫反應(yīng)，將反應(yīng)液濃縮后純化，制得中間體2；

（3）將中間體2加入至溶劑中，加入碘甲烷，室溫反應(yīng)，將反應(yīng)液濃縮后純化，即得陽離子表面活性劑。

本發(fā)明陽離子表面活性劑：通過將維生素E的酚羥基與2-溴乙基丙烯酸酯的溴發(fā)生親核取代反應(yīng)制得中間體1，中間體1的烯烴與N-芐基D-葡糖胺的胺基發(fā)生邁克爾加成制得中間體2，中間體2的叔胺發(fā)生烷基化制得陽離子表面活性劑。

進(jìn)一步地，步驟（1）中，所述維生素E、碳酸鉀、碘化鉀、2-溴乙基丙烯酸酯的摩爾比為1：（2-2.5）：（0.2-0.5）：（1.5-1.8）；所述維生素E和溶劑的用量比為10mmol：50-60mL，所述溶劑為無水N,N-二甲基甲酰胺。

進(jìn)一步地，步驟（1）中，所述反應(yīng)的溫度為50~60°C，時(shí)間為2~3h。

進(jìn)一步地，步驟（2）中，所述中間體1、N-芐基D-葡糖胺和三乙胺的摩爾比為5：（5-8）：（5.5-8）；中間體1和溶劑的用量比為5mmol：50-60mL，所述溶劑為甲苯；所述反應(yīng)的時(shí)間為12-16h。

進(jìn)一步地，步驟（3）中，所述中間體2、碘甲烷的摩爾比為1：（3-4）；所述中間體2和溶劑的用量比為5mmol：50-60mL，所述溶劑為二氯甲烷；所述反應(yīng)的時(shí)間為24-36h。

進(jìn)一步地，所述乳化劑為蓖麻油聚氧乙烯醚EL-40；所述溶劑為乙醇或水。

本發(fā)明的目的之二采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明還提供環(huán)保型表面活性劑組合物的制備方法，所述環(huán)保型表面活性劑組合物的制備過程為：將陽離子表面活性劑、乳化劑、N,N-二羥乙基甘氨酸、溶劑混合均勻即可。

本發(fā)明的目的之三采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明還提供所述環(huán)保型表面活性劑組合物的應(yīng)用，用于制備應(yīng)用于高溫高鹽油藏的驅(qū)油表面活性劑。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明提供一種環(huán)保型表面活性劑組合物，該組合物中引入了具有新型結(jié)構(gòu)的陽離子表面活性劑，該陽離子表面活性劑的多羥基通過氫鍵把周圍水分子編織成三維網(wǎng)絡(luò)能夠使得耐鹽性、耐高溫性能得到明顯提升，從而有效提高洗油率和原油的采收率。此外，N,N-二羥乙基甘氨酸能夠和陽離子表面活性劑之間相互交聯(lián)，促進(jìn)油-水乳化，降低界面張力。

具體地，本發(fā)明陽離子表面活性劑通過多羥基與周圍水分子形成三維網(wǎng)絡(luò)，與季銨鹽正電荷協(xié)同增強(qiáng)親水性并屏蔽金屬離子絡(luò)合位點(diǎn)，顯著提升耐鹽性。該表面活性劑可靜電吸附于巖石表面形成正電荷屏障，防止油滴再吸附，促進(jìn)乳狀液流動(dòng)；同時(shí)其多羥基構(gòu)建剛性水化殼削弱熱擾動(dòng)，醚鍵吸收分散熱應(yīng)力維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，季銨鹽正電荷提供靜電屏蔽抑制金屬離子配位進(jìn)攻，使親水區(qū)在高溫鹽水中仍保持致密水化層、高電荷密度和穩(wěn)定構(gòu)象，從而提高其在高溫下的穩(wěn)定性。此外，其疏水鏈通過疏水締合在油水界面自組裝，將界面張力降至超低水平并驅(qū)動(dòng)殘余油乳化，進(jìn)一步在巖石表面形成雙層/半膠束結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)潤濕反轉(zhuǎn)，最終通過降低界面張力、促進(jìn)乳化和實(shí)現(xiàn)潤濕反轉(zhuǎn)三大機(jī)制協(xié)同提高原油采收率。

2、本發(fā)明以溶劑為反應(yīng)介質(zhì)，促使酯基醚鍵與乳化劑分子中的醚鍵發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)；同時(shí)，借助陽離子表面活性劑的羥基與N,N-二羥乙基甘氨酸的羥基進(jìn)行進(jìn)一步交聯(lián)，共同構(gòu)建穩(wěn)定的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)中，N,N-二羥乙基甘氨酸的羧基發(fā)揮雙重功能：其一，通過電子效應(yīng)穩(wěn)定陽離子表面活性劑所攜帶的正電荷；其二，憑借羧基負(fù)電性與巖石表面負(fù)電荷位點(diǎn)產(chǎn)生強(qiáng)靜電作用，實(shí)現(xiàn)牢固結(jié)合，進(jìn)而形成正電荷屏障。該屏障有效促進(jìn)油-水乳化作用，并顯著降低油水界面張力。

3、本發(fā)明提供一種環(huán)保型表面活性劑組合物的制備方法，該方法操作簡(jiǎn)單，可大規(guī)模生產(chǎn)，在工業(yè)化應(yīng)用中具有廣泛前景。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述，需要說明的是，在不相沖突的前提下，以下描述的各實(shí)施例之間或各技術(shù)特征之間可以任意組合形成新的實(shí)施例。實(shí)施例中未注明的具體條件，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器，如無特殊說明，均為通過市購渠道獲得的常規(guī)產(chǎn)品。