[發(fā)明專利]一種驅(qū)油表面活性劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010130487.7
• 申請(qǐng)日: 2010-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN102191030A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭東紅;辛浩川;崔曉東;謝慧專;楊曉鵬;張雅琴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): C09K8/584
• 分類號(hào): C09K8/584
• 代理公司: 北京市中實(shí)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三次采油技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種適用于高溫、高鹽油藏的驅(qū)油表面活性劑及其制備方法。

背景技術(shù)

三次采油中應(yīng)用較多的是包含表面活性劑的各種化學(xué)驅(qū)油技術(shù)，例如：三元復(fù)合驅(qū)、二元復(fù)合驅(qū)以及表面活性劑驅(qū)等。表面活性劑在這些驅(qū)油過程中起著重要作用，它主要是通過降低油水界面張力和提高毛細(xì)管數(shù)達(dá)到提高采收率的目的。對(duì)于普通油藏，驅(qū)油表面活性劑的研究比較成功，應(yīng)用效果也比較理想，如石油磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽可與地層流體配伍、形成超低界面張力，達(dá)到提高采收率的目的。但對(duì)于高溫、高鹽油藏，石油磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽不能很好地與地層流體配伍，無法形成超低界面張力，達(dá)不到提高采收率的目的。原因是烷基苯磺酸鹽、石油磺酸鹽在這類油藏條件下結(jié)構(gòu)容易發(fā)生破壞或改變，提高采收率效果變差。因此，有針對(duì)性地研究能夠適用于高溫、高鹽油藏的三次采油表面活性劑具有十分重要的意義。

對(duì)于高溫、高鹽油藏的驅(qū)油，人們通常采取的方法是將非離子和陰離子表面活性劑復(fù)配，但這種復(fù)配體系由于陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的性質(zhì)差異大，而在地層運(yùn)移過程中發(fā)生嚴(yán)重的“色譜分離”。為克服這一缺陷，人們將陰離子、非離子基團(tuán)同時(shí)設(shè)計(jì)到一個(gè)表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，獲得不會(huì)出現(xiàn)“色譜分離”的單一表面活性劑體系。但是，在目前情況下這種表面活性劑的生產(chǎn)工藝還比較復(fù)雜，生產(chǎn)成本仍較高，大量使用在經(jīng)濟(jì)上油田難以接受。而且當(dāng)單獨(dú)使用這種表面活性劑驅(qū)油時(shí)，其產(chǎn)生超低界面張力的濃度范圍和礦化度范圍較窄。所以急需研制開發(fā)一種廉價(jià)、高效的驅(qū)油表面活性劑體系來滿足高溫、高鹽油田提高采收率的需要。該種驅(qū)油表面活性劑不僅成本低廉、油水界面張力可以達(dá)到10^-3mN/m的超低水平，而且體系中的不同組分性能相近，不至于發(fā)生嚴(yán)重的“色譜分離”。該發(fā)明就是針對(duì)上述要求而提出的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種廉價(jià)、高效的適用于高溫、高鹽油藏的驅(qū)油表面活性劑及其制備方法。廉價(jià)是指該種表面活性劑原料易得，生產(chǎn)成本低；高效是指油水界面張力能夠達(dá)到10^-3mN/m的超低水平，提高采收率在13.5％以上。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

適用于高溫、高鹽油藏的驅(qū)油表面活性劑，包括渣油磺酸鹽表面活性劑、辛基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽、異丙醇和水，各組分的重量百分比為：渣油磺酸鹽表面活性劑70～80％，辛基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽10～15％，異丙醇2～5％；其余為水。

其中：制備渣油磺酸鹽表面活性劑的原料和重量百分比為為：減壓渣油，余量；三氧化硫，5～10％；異丙醇，8～10％；30％質(zhì)量濃度的氫氧化鈉溶液，15～20％。

其中：制備辛基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽表面活性劑的原料和重量百分比為：中間體辛基酚磺酸鈉余量；氫氧化鈉0.2～1.0％；環(huán)氧乙烷25～30％。

其中：制備中間體辛基酚磺酸鈉的原料和配比為：辛基酚0.3～0.5mol；SO₃0.5～0.8mol；NaOH?0.5～0.8mol。

本發(fā)明適用于高溫、高鹽油藏的驅(qū)油表面活性劑的制備方法分為以下四部完成：

(1)、渣油磺酸鹽的制備

首先在反應(yīng)釜中加入減壓渣油，開動(dòng)攪拌，加熱升溫至45℃，接著通入5～10％的SO₃進(jìn)行磺化反應(yīng)，待反應(yīng)完全溫度不再升高時(shí)，老化1小時(shí)并保持溫度在45℃左右，再加入8～10％的異丙醇攪拌均勻，最后緩慢滴加15～20％的濃度為30％的氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和反應(yīng)，反應(yīng)過程中控制溫度不超過55℃，反應(yīng)完畢，攪拌1.0小時(shí)，得到渣油磺酸鹽。

(2)、中間體辛基酚磺酸鈉的制備

首先在反應(yīng)釜中加入0.3～0.5mol的辛基酚，在40℃下通入0.5～0.8mol的SO₃進(jìn)行磺化反應(yīng)，反應(yīng)完畢后滴加含NaOH?0.5～0.8mol的30％的溶液，中和至pH值為8～9。真空干燥得到中間體辛基酚磺酸鈉。

(3)、辛基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽的制備

首先在反應(yīng)釜中加入中間體辛基酚磺酸鈉、0.2～1.0％的氫氧化鈉，開動(dòng)攪拌，加熱升溫至130℃，抽空、充氮，接著緩慢加入25～30％的環(huán)氧乙烷，反應(yīng)壓力0.25～0.4MPa、反應(yīng)溫度135～145℃。待加完環(huán)氧乙烷后繼續(xù)反應(yīng)0.5小時(shí)，降溫出料得到辛基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽。

(4)、驅(qū)油表面活性劑體系的制備