[發明專利]一種石油磺酸鹽組合物及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 200910089028.6
• 申請日: 2009-07-20
• 公開（公告）號: CN101955450A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 朱友益;韓冬;王紅莊
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C07C309/62
• 分類號: C07C309/62;C07C303/32;C07C303/06;C09K8/584;E21B43/22
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術領域

本發明涉及一種石油磺酸鹽組合物，特別是在三次采油中，在弱堿、無堿復合驅中使油水表面達到超低界面張力的組合物及其制備方法和應用。

背景技術

三次采油(EOR)技術是一項能夠利用物理、化學和生物等新技術提高原油采收率的重要油田開發技術。化學復合驅是三次采油技術中具有大幅度提高高含水油田原油采收率有效方法，一般能使原油采收率提高15％以上。采用烷基苯磺酸鹽的強堿三元復合驅已大慶油田現場試驗獲得應用，試驗結果表明三元復合驅可以提高采收率20％以上。但強堿三元復合驅現場試驗中暴露出一些問題：由于復合體系中使用高濃度的強堿，使得油井結垢嚴重，檢泵周期縮短，設備腐蝕嚴重，油井產能下降。其次，強堿復合體系出現產出液乳化嚴重，造成破乳脫水困難，產出液水處理難度增加，從而增加了采油的技術難度和附加成本；此外，由于堿濃度對三元體系粘度有較大影響，為了達到設計的流量控制能力，不得不增大配方體系中聚合物的濃度，從而增加了驅油劑的成本。因此，化學復合驅的發展方向由強堿三元復合驅向弱堿、無堿復合驅體系轉變，研制適合弱堿、無堿體系的高效、廉價驅油用表面活性劑產品是化學復合驅推廣應用目前面臨重大難題之一。

對化學復合驅用表面活性劑要求原料來源廣、生產工藝簡單、生產成本低、產品性能好，能夠在弱堿復合體系條件下使油水達到超低界面張力，從而提高驅油效率，尤其重要的是能夠在無堿條件下，復合體系使油水達到超低界面張力，這樣可以完全消除堿對現場采油生產帶來的不利因素。以前申請的專利ZL?200410096431.9，名稱為“一種烷基苯磺酸鹽組合物及制備方法”，介紹了采用不同碳鏈烷基苯磺酸鹽組合獲得適合弱堿復合驅用重烷基苯磺酸鹽產品，由于我國重烷基苯原料有限，合成產品數量不能滿足復合驅現場試驗的需求，此外，重烷基苯磺酸鹽產品在無堿條件下不能達到超低界面張力。因而需要合成其他種類的驅油用表面活性劑。石油磺酸鹽產品合成原料為煉廠各種餾分油，原料來源廣、成本低。專利ZL?02117771.6，名稱為“在三次采油中應用的低堿無堿復合驅配方”，采用原料為減壓二線餾分油，由于該原料分子量低，往往需要與其他類型表面活性劑復配才能具有良好的適應性，并且專利中所述的無堿體系是需要加鹽替代堿，而本發明至少采用二種原料，采取同系物組合的方法可以提高產品界面活性和適應性，可以在不加堿也不加鹽條件下實現無堿體系。專利ZL?99107580.3，名稱為“油田用石油磺酸鹽表面活性劑、其制備方法及其在三次采油中的應用”，也存在原料分子量范圍窄產品適應性差，且由于選擇的原料芳烴含量低，合成工藝中需要采取萃取分離未反應油，而本發明選擇芳烴含量高的各種餾分油原料，合成過程不需要萃取工藝，簡化了合成反應工藝，降低了生產成本。

發明內容

本發明的目的是提供一種在弱堿、無堿條件下能降低油水界面張力達到超低的廉價石油磺酸鹽組合物的制備方法。

本發明還在于提供該弱堿、無堿復合驅組合物在三次采油中的應用。

一種石油磺酸鹽組合物的制備方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

(a)選配原料：選擇芳烴含量大于26％的減壓二線(餾程范圍350-475℃)、減壓三線(餾程范圍380-495℃)或減壓四線(餾程范圍410-550℃)的反序脫蠟油，或減壓二線、減壓三線或減壓四線餾分油，或減壓二線、減壓三線或減壓四線的糠醛抽出油中的二種或二種以上為原料，按如下重量比例混合：

平均分子量為252-312的餾分5％-95％

平均分子量為313-395的餾分5％-95％，

平均分子量為396-490的餾分0％-50％；

(b)SO₃磺化：磺化溫度50-80℃；

(c)用濃度15-40％堿液中和石油磺酸至pH7-10，即可。

上述方法得到石油磺酸鹽組合物。

所述原料優選反序脫蠟油。

所述的石油磺酸鹽組合物為石油磺酸鈉鹽、石油磺酸鉀鹽或石油磺酸銨鹽，最好是石油磺酸鈉鹽。

上述方法制備的石油磺酸鈉表面活性劑，活性物有效含量為27-50％，產品性能測試各項指標達到了復合驅對表面活性劑的要求。且表面活性劑能在較低的濃度(0.05-0.3wt％)下具有良好的界面活性，以及較寬且較低的弱堿濃度范圍使油水界面張力達到超低(10^-3mN/m數量級以下)，可降低表面活性劑用量和注入堿濃度，甚至對某些油水可以在不加堿的條件下達到超低界面張力。

所述的石油磺酸鹽組合物構成的弱堿、無堿復合驅組合物，主要由以下物質組成：(重量比例)