[發明專利]一種三次采油用改性甜菜堿型兩性表面活性劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201110398198.X
• 申請日: 2011-12-05
• 公開（公告）號: CN102516970A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 張曉麗;路永廣;楊勝杰;梁峰;唐晶晶;張振;曹佩
• 申請（專利權）人: 河南省核力科技發展有限公司
• 主分類號: C09K8/584
• 分類號: C09K8/584;C07C309/62;C07C303/32
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新;黃偉

技術領域

本發明屬于石油開采助劑技術領域，特別涉及一種三次采油用改性甜菜堿型兩性表面活性劑及其制備方法。

背景技術

眾所周知，石油作為一種戰略資源，關系到國家經濟發展與安全，但是隨著油田的不斷開采和新探明的儲量的減少，如何開采占地下原始儲量60?%以上常規方法開采不出的原油、提高原油采收率已經成為世界各國普遍關注的問題，當前我國大部分油田處于水驅（二次采油）階段，為了進一步提高現有油藏采收率，三次采油技術的應用已經勢在必行。研究實踐表明，常規的復合驅油技術如果要得到高的采收率，必須使油-水界面張力降低到10^-3?mN/m，而目前現有的單一的表面活性劑很難達到此項要求，往往需要加入大量的堿?；诒砻婊钚詣?堿/聚合物基礎之上的三元復合驅（ASP），綜合了堿驅、表面活性劑驅、聚合物驅的優點并且大大提高了采油率。通過三者的有機結合，充分發揮其協同作用，使得驅油體系既具有超低的界面張力，又有較大的波及系數。但是，該體系中高濃度的堿會導致管柱的腐蝕和地層傷害，對環境造成巨大危害，因此在無堿的條件下將油水界面張力降到超低的表面活性劑的研究和開發正在成為復合驅熱點和難點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種三次采油用改性甜菜堿型兩性表面活性劑及其制備方法，所述兩性表面活性劑在無堿體系以及高礦化度條件下能將油-水界面張力降到10^-3?mN/m以下。

本發明采用的技術方案如下：

一種三次采油用改性甜菜堿型兩性表面活性劑，所述表面活性劑是以氯乙酸、無機堿、碳鏈長為12-22的叔胺、石油磺酸鈉為原料，依次經過中和、季銨化、改性獲得的。

氯乙酸、無機堿、碳鏈長為12-22的叔胺、石油磺酸鈉的投料物質的量比為1:1:1:0.1-0.5。

所述碳鏈長為12-22的叔胺為下列之一：十二烷基叔胺、十四烷基叔胺、十六烷基叔胺、十八烷基叔胺或二十二烷基叔胺。

所述的無機堿可選擇氫氧化鈉、氫氧化鉀等。

所述中和反應如下進行：將氫氧化鈉的水溶液滴加入氯乙酸的水溶液中或將氯乙酸的水溶液滴加入氫氧化鈉的水溶液中，于35-45℃反應1-3h。

氫氧化鈉水溶液的質量濃度為20-35%，氯乙酸的水溶液濃度為30-50%。

季銨化反應如下進行：將與無機堿等物質量的叔胺和溶解叔胺量的溶劑加入中和反應后的反應液，在70-95℃攪拌反應5-8小時。所述的溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇或乙二醇單丁醚

將質量濃度為30-50%的石油磺酸鈉加入季銨化后的體系中，繼續攪拌反應1-3小時，得到所述兩性表面活性劑。

制備過程中的溶劑無須去除。

本發明提供了一種能夠在無堿體系以及高礦化度條件下能將油-水界面張力降到超低的表面活性劑和聚合物（SP）復合驅油體系，其具備以下特點：

1）能在較寬的濃度范圍下使原油與水的界面張力降到10^-3_~10^-4?mN/m；

2)?無堿條件下就能夠使油水界面張力達到10^-3?mN/m，因此可以最大限度的降低腐蝕結垢現象的發生，對減少堿對地層的損害有較高的使用價值，高效環保；

3)?采用無堿體系，可以相應降低聚合物的用量，更加降低復合驅的成本；

4）驅油體系在巖石表面吸附量較少，抗色譜分離能力強；

5）所述表面活性劑水溶性好；

6)?主要原料來源廣泛，價格低廉，原料穩定，生產工藝簡單，具有較高的經濟價值和社會價值。

本發明相對于現有技術，有以下優點：

本發明所述的三次采油用改性甜菜堿型兩性表面活性劑高效環保、界面活性強、水溶性好，制備方法簡單。

具體實施方式

???以下以具體實施例來說明本發明的技術方案，但本發明的保護范圍不限于此：

實施例1

稱量12g的氯乙酸配制成濃度為40%的水溶液，將該溶液置于反應瓶中，機械攪拌。稱取5.2g的氫氧化鈉溶于水中，溶液濃度為30%。室溫條件下將氫氧化鈉溶液滴加到氯乙酸溶液中，反應溫度控制在40℃左右反應2h。將35g十六烷基叔胺和30g乙醇加入中和好的氯乙酸鈉溶液中，溫度升到70℃繼續攪拌反應7小時。將320g質量濃度為50%的石油磺酸鈉加入季銨化的體系中，繼續攪拌2小時。最終得到改性的甜菜堿兩性表面活性劑432g。

實施例2