[發(fā)明專利]高效抗鎂離子的驅(qū)油劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010261830.1
• 申請日: 2010-08-23
• 公開（公告）號: CN102373046A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設計）人: 沈之芹;沙鷗;吳國英;唐恒志
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C09K8/584
• 分類號: C09K8/584;B01F17/04
• 代理公司: 上海東方易知識產(chǎn)權事務所 31121
• 代理人: 沈原

技術領域

本發(fā)明涉及一種高效抗鎂離子的驅(qū)油劑及其制備方法。

背景技術

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對石油需求量的不斷增加和石油儲量的減少，石油作為不可再生的資源正變得越來越寶貴。面臨的問題有一，供需矛盾突出，石油需求量越大越大，新油田越來越少；二，枯竭油藏中還剩留有大量原油。一次采油(POR)可采出10～25％地下原油，二次采油(SOR)可采出15～25％地下原油，即一次采油和二次采油只采出25～50％地下原油。為了保證石油長期穩(wěn)定供應、滿足人類的需求，必須研究和發(fā)展提高石油采收率技術，三次采油(EOR)通過強化采油措施，可使原油采收率再提高6～20％，甚至更多。

化學驅(qū)是提高采收率的一個重要方法。表面活性劑驅(qū)被認為是可以較大幅度提高采收率、適用范圍廣、最具發(fā)展前景的一種化學劑。表面活性劑無論是作為主劑還是作為助劑驅(qū)油，對大幅度提高采收率均起到不可估量的作用。聚合物驅(qū)油技術是一種重要的提高石油采收率的方法，與一般水驅(qū)相比，聚合物驅(qū)油可加速采油過程，改善經(jīng)濟效益，工藝及設備較簡單、成本較低。作為化學驅(qū)中的一項重要技術，聚合物、表面活性劑及堿形成的三元復合驅(qū)油技術已在中外進行了一些礦場試驗，取得了良好的驅(qū)油效果。但是堿的加入導致礦場試驗中出現(xiàn)采油井井筒結(jié)垢嚴重、采出液處理困難等問題，使得三元復合驅(qū)油技術的應用前景不容樂觀。相比之下，聚合物和表面活性劑形成的二元復合驅(qū)配方中未使用堿，礦場可操作性更強，因而受到油田的認可。但是由于不用任何堿，原油中石油酸類活性物質(zhì)不能得到充分利用，所以研發(fā)具有更高表面活性的新型表面活性劑和無堿二元復合驅(qū)配方勢在必行。

國外三次采油用的表面活性劑工業(yè)化產(chǎn)品主要有兩大類：一是石油磺酸鹽為主的表面活性劑，二是烷基苯磺酸鹽為主的表面活性劑，這兩類表面活性劑原料都取自原油，原料來源廣、數(shù)量大，因而也是國外三次采油用量最大的表面活性劑。由于磺酸鹽類表面活性劑為陰離子型，它與二價陽離子(注入水中的Ca²⁺、Mg²⁺等)會發(fā)生沉淀，當Ca²⁺、Mg²⁺超過300μg/g時便失去驅(qū)油效果。為此，國外還在繼續(xù)開發(fā)研究適合高含鹽、高Ca²⁺、Mg²⁺離子地層用的表面活性劑，包括多官能團的表面活性劑、雙子表面活性劑以及犧牲劑的研究，并且注重各種表面活性劑的復配研究。

陰-非離子兩性表面活性劑近年來一直是三次采油(EOR)領域研究的熱點之一，由于其分子結(jié)構中將兩種不同性質(zhì)的非離子基團和陰離子基團設計在同一個表面活性劑分子中，使其兼具陰離子和非離子表面活性劑的優(yōu)點，優(yōu)勢互補、性能優(yōu)良，因此顯示了良好的應用前景，尤其針對無堿存在的二元復合驅(qū)體系，由于沒有堿的存在不但避免了油層的堵塞、結(jié)垢和腐蝕等問題，而且能與原油形成超低界面張力。近幾年來，由于雙子(Gemini)表面活性劑是由兩個親水基團、兩個疏水基團和一個連接基鍵合而成的特殊結(jié)構化合物，比傳統(tǒng)表面活性劑具有更為優(yōu)良的性能，使它具有超低界面張力、低臨界膠束濃度、低Kraff點、良好的鈣皂分散能力、良好的潤濕性能等一系列獨特性質(zhì)，從而引起極大關注。具有界面性能和流變性的Gemini表面活性劑，有望取代三元復合驅(qū)配方中的堿，在合理的配方體系下，最終實現(xiàn)二元驅(qū)替體系，為油田的化學驅(qū)開辟新的途徑。

早在20世紀20年代末30年代初的專利申請中，德格魯特(De?Groot)就曾提出水溶性表面活性劑有助于提高石油的采收率。

目前，國內(nèi)研究開發(fā)的主要雙子表面活性劑主要是陽離子雙季銨鹽型，如中國專利CN?1528853、CN?1817431、CN?1066137等相繼報道了雙酰胺型陽離子型、含氟陽離子型及含吡啶基陽離子雙子表面活性劑。由于陽離子具有吸附損耗大、成本高等缺點，近年來陰離子型和非離子型雙子表面活性劑的研究開發(fā)也得到了越來越多的重視，如中國專利CN?101073757報道了一種陰離子不對稱雙子的合成。而由于陰離子型表面活性劑具有耐鹽性差，而非離子型具有耐溫性差的缺點，使得這些產(chǎn)品無法在高溫高鹽油藏的得到應用。