[發明專利]高界面效率表面活性劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310130335.0
• 申請日: 2013-04-16
• 公開（公告）號: CN104107664A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 何秀娟;張衛東;沙鷗;唐恒志;鮑新寧
• 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: B01F17/12
• 分類號: B01F17/12;B01F17/42;C09K8/584;C07C309/30;C07C303/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種高界面效率表面活性劑及其制備方法。?

背景技術

我國主要油田經過一次和二次開采后已經進入高含水期，如何提高原油采收率，最大限度地開發剩余儲量，三次采油技術在保證油田穩產高產方面發揮了非常重要的作用。其中，表面活性劑驅被認為是可以較大幅度提高采收率、適用范圍廣、最具發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油，對大幅度提高采收率均起到不可估量的作用。?

使用表面活性劑能提高原油采收率的主要機理是：在油田進入高含水期后，剩余油以不連續的油膜被圈閉在油藏巖石的孔隙中，作用于油珠上的兩個主要力是粘滯力和毛細管力，如果選用合適的表面活性劑體系，降低油水間的界面張力，使儲油層油水間的界面張力從20～30mN/m降至較低或超低值(10^-2～10^-3mN/m)，便能減少使剩余油移動時油珠變形所帶來的阻力，從而大幅提高驅油效率。?

國內外三次采油用的表面活性劑工業化產品主要有兩大類：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。但是由于這兩類的表面活性劑具有很低的界面效率，pC20只有2~3，通常情況下，0.3wt%的濃度才能將油水界面張力降至超低，使其在EOR應用中必須要高用量，而且磺酸鹽類表面活性劑為陰離子型，它與二價陽離子(地層水中的Ca²⁺、Mg²⁺等)會發生沉淀，當Ca²⁺、Mg²⁺超過300μg/g時便失去驅油效果。?

另外，現有的三元復合驅油體系中，含有高濃度的堿，如氫氧化鈉、碳酸鈉等，如：文獻CN1439689A中公開的一種堿-混合表面活性劑-聚合物的三元復合驅油體系及應用。在使用過程中，堿不但對地層和油井等帶來巨大的傷害，設備和管道腐蝕嚴重，在維修、維護上花費大量資金；而且由于堿會嚴重降低聚合物的粘度和粘彈性，為達到所需的粘度只得大大提高聚合物的使用濃度，使得采油綜合成本提高。?

為此，國外在繼續開發研究適合高礦化度、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。近幾年來，人們發現陰非表面活性具有很好的表、界面活性，可以在油水界面形成較低界面張力，如文獻CN1296115A，CN101255127A，CN101108326A，CN101279935等。由于這些分子結構中將兩種不同性質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點，優勢互補、性能優良，因此顯示了良好的應用前景。?

然而，上述大部分的陰非表面活性劑結構中含有烷基酚基團，給環境帶來的不友好性；另一方面，由于原油中包含有很多的芳香烴，根據相似相容原理在設計表面活性劑分子時希望引入芳香基團，所以我們設計出脂肪基聚氧乙烯醚苯磺酸鹽表面活性劑，如文獻CN102372658A。?

本發明的陰非表面活性劑在上述表面活性劑分子基礎上做進一步改進，實施例結果顯示，該類表面活性劑具有很高的界面效率，在無堿、地層條件下結構穩定，并且可以在更低的濃度下即可能與原油形成超低界面張力，可以有效提高原油采收率。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一是現有技術中存在的驅油用表面活性劑界面效率低，使用濃度高，遇二價離子沉淀的問題，提供一種高界面效率的表面活性劑，該表面活性劑具有界面效率高，使用濃度低、耐二價離子的特點。?

本發明所要解決的技術問題之二是提供一種與解決技術問題之一相對應的高界面效率表面活性劑的制備方法。?

為解決上述技術問題之一，本發明采用的技術方案如下：一種高界面效率表面活性劑，其分子通式為：?

其中M為堿金屬或銨基中的任意一種，R為C₈~C₄₀的烷基，m+n為1~40。

上述技術方案中，堿金屬優選鈉或鉀。m+n優選3~40，更優選R為C₁₂~C₄₀的烷基，最優選R為C₁₈~C₄₀的烷基，m+n=10~40。?

為解決上述技術問題之二，本發明采用的技術方案如下：一種高界面效率表面活性劑的制備方法，包括以下步驟：?