[發明專利]納米二氧化硅改性磺酸鹽驅油劑及其制備方法

無效

• 申請號: 200910015830.0
• 申請日: 2009-05-25
• 公開（公告）號: CN101570686A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: 王建華;韓霞;孫正貴;朱紅;黃毅;管善峰;王田麗
• 申請（專利權）人: 勝利油田勝利工程設計咨詢有限責任公司
• 主分類號: C09K8/584
• 分類號: C09K8/584
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域

本發明涉及納米二氧化硅改性磺酸鹽驅油劑及其制備方法，本發明的驅油劑是屬于三次采油中使用的化學驅油劑。

二、技術背景

隨著經濟的快速發展，國家對原油的需求量越來越大，據統計，中國去年的原油消費總量已達2.7億噸，其中凈進口量超過1億噸，約占總消費量的30％；據專家分析，一個國家的原油進口量如果超過總消費量的30％，則國際原油價格將影響該國的國民經濟的發展，因此，原油已經成為制約中國經濟發展的一個重要因素。

為了減少國際原油價格對中國經濟發展的影響，保持經濟的持續增長，采用新技術，提高現有油田原油的采收率，增加原油產量，成為了中國當務之急。

目前，在三次采油中主要是通過加入一定量的聚合物、表面活性劑、堿等物質，提高注入液的波及體積、改變原油流度、降低油水界面張力，達到調節地層表面(巖石)的潤濕性，提高毛細管數，增加原油在水中的分散性，改變原油的流變性的目的，從而大幅度提高原油的采收率。而表面活性劑在三次采油中起著降低油水界面張力、提高洗油效率的重要作用。三次采油技術已經成為我國提高原油采收率的主要措施。目前三次采油中普遍使用的陰離子驅油劑中，一般都含有芳環，特別是有的還含有稠環結構，環境毒性大、生物降解性差，對環境不友好。還有的采用加低碳醇的方法配制表面活性劑驅油體系，但地層的色譜分離使其驅油能力下降。近年來有學者曾采用木質素作犧牲劑，將尿素、六偏磷酸鹽配入驅油體系，以改善驅油體系的抗鹽性，減少吸附損失。中石油勘探院及有關研究單位多年前已開始與美國合作研究開發降低油水界面張力達10^-4mN.m^-1數量級的超級表面活性劑，但成本較高，目前仍沒有正式產品應用。有些油田在三次采油中加入驅油劑的同時加入大量的堿，這樣能大幅度降低油水界面張力，但堿的加入對原油的破乳帶來一定困難，加入堿后油田注入地層容易板結，封堵出油孔，不利于剩余油的進一步開采，加堿也導致地面注入系統結垢嚴重。所以，三次采油迫切需要開發新型的驅油劑，使其既對環境友好、易生物降解又能在不加堿的情況下大幅度降低油水界面張力，進而環保、經濟地提高原油的采收率。

三、發明內容

本發明的技術方案：本發明的驅油劑由占總質量份數的60～90的環烷基油磺酸鹽和占總質量份數的10～40的納米二氧化硅組成。由于環烷基磺酸鹽不含有苯、萘等芳香環且價格便宜、界面活性高、抗鹽性能好，因此具有環保無毒、易于生物降解、價廉高效的優點；同時制備納米二氧化硅工藝成熟簡單，因此本發明的驅油劑具有環保、易生物降解、價廉、高界面活性、抗鹽等優點。

本發明的驅油劑的制備包括以下步驟：

1、納米二氧化硅制備

制備步驟：向反應釜中加入質量份數為10～20的無水乙醇，質量份數為75～85的正硅酸乙酯或水玻璃，攪拌。然后在室溫下向釜中緩慢滴加質量份數為0.03～0.04濃度為0.1M的鹽酸。滴加完畢升溫至40～70℃，恒溫反應1～4小時，反應完畢緩慢滴加含氨質量25％～28％的氨水，一邊滴加一邊用pH試紙測試反應液的pH值，直至反應液pH至弱堿性，這時整個反應液呈現出凝膠狀態，傾出凝膠態產物，在室溫下揮發掉溶劑，然后烘干，得到納米級二氧化硅。

2、環烷基磺酸鹽制備

1)環烷基油與發煙濃硫酸按質量比為5∶1～2.5∶1的比例加入到反應釜中，升高溫度至10℃～80℃下進行磺化反應，反應時間為1～10小時；

2)磺化反應完成后，用堿水中和至物料呈弱堿性，得到環烷基磺酸鹽；

3)按環烷基磺酸鹽占總質量份數的60～90，納米二氧化硅，占總質量份數的10～40，加入到反應釜中，升高溫度至20℃～50℃，攪拌1～4個小時，得到本發明的驅油劑，其分子結構為：

本發明設計的三次采油用驅油劑與傳統的驅油劑有著很大的區別。本發明的驅油劑是由環烷基磺酸鹽和納米數量級的二氧化硅復合而成，單獨使用能降低油水界面張力至10^-4mN·m^-1以下。

四、附圖說明

無附圖說明

五、具體實施方式