[發明專利]雙陰離子表面活性劑驅油劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201510254237.7
• 申請日: 2015-05-19
• 公開（公告）號: CN104927823B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 喬孟占;趙娜;何水良;張強;趙永剛;胡彬彬;張曉龍;羅福全;孫桂玲
• 申請（專利權）人: 唐山冀油瑞豐化工有限公司
• 主分類號: C09K8/584
• 分類號: C09K8/584;C07C227/16;C07C229/16;C07C303/32;C07C309/14
• 代理公司: 唐山永和專利商標事務所13103
• 代理人: 張云和

技術領域

本發明涉及一種雙陰離子表面活性劑驅油劑及其制備方法和應用，屬于石油開采油田化學劑領域。

背景技術

為了提高原油采收率，水驅、聚合物驅、表面活性劑驅以及二元或三元復合驅等應用到原油開采現場，表面活性劑具有降低油藏中原油與水的界面張力，改善巖石表面的潤濕性，降低原油毛細管阻力，同時陰離子表面活性劑在油珠和巖石表面上吸附，提高巖石表面的電荷密度，增加油珠與巖石表面之間的靜電斥力，克服油膜在巖石表面的吸附功，提高洗油效率。水驅和聚合物驅后的油藏，會導致油藏含水上升，達到高含水或特高含水，一般采出液含水≥98%。剩余油微觀分布類型為簇狀、柱狀、盲端和膜狀，提高采收率的有效措施是提高表面活性劑的洗油效率。

作為驅油劑應用于現場的陰離子型表面活性劑主要是石油磺酸鹽和合成磺酸鹽，大慶油田經過多年攻關，從分子結構上深入研究了三次采油用烷基苯磺酸鹽[王德民，大慶油田“三元”“二元”“一元”驅油研究^[J]，大慶石油地質與開發，2003,22(3)：1～9]；中國石油勘探開發研究院對烷基苯磺酸鹽表面活性劑中苯環在烷烴碳鏈上不同取代位置的研究，發現隨著苯環取代位置向碳鏈中間移動，烷基苯磺酸鹽的界面活性增加和洗油效率增加[沈平平，大幅度提高采收率的基礎研究^[J]，中國基礎科學，2003，(2)：9～14]；石油磺酸型和合成磺酸型主要用于含堿的三元復合驅體系中[任敏紅等人，一種磺酸型表面活性劑的制備方法及用途，CN101455950]。

單陰離子表面活性劑潤濕作用相對較弱，可通過改變親水基團結構或增加親水基數目，提高表面活性劑活性。雙親水基陰離子型表面活性劑具有水溶解度大，對溫度的敏感性低，中和巖石和原油電荷的作用強，剝離巖石表面原油的能力強。國內研究雙親水基陰離子表面活性劑所見報道比較少，湯芝平，薛永強曾在“精細與專用化學品”2007(22)發表文章“月桂胺二甲磺酸鈉兩性表面活性劑的合成與性能表征”。作為原油開采的驅油劑用雙陰離子型表面活性劑未見報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種雙陰離子表面活性劑驅油劑及其制備方法和應用，以有效地提高原油的采收率。

本發明采用的技術方案是：

一種雙陰離子表面活性劑驅油劑，所述的雙陰離子表面活性劑的分子結構式是：

其中R為C₁₂～C₂₂直鏈飽和烷烴，X是CH₂COONa或CH₂CHOHCH₂SO₃Na一種。

上述雙陰離子表面活性劑驅油劑的制備方法，包括下列步驟：

（1）在不銹鋼反應釜中加入復合溶劑和脂肪伯胺，在70～100℃溶解后，加入相轉移催化劑，按質量的1～2倍滴加丙烯酸酯，回流反應時間5～8h，得到烷基氨基酸酯；

（2）在上述產物中加入氯乙酸鈉或3-氯-2-羥基丙磺酸鈉，在80～100℃下取代反應3～6h，加入40～50%的氫氧化鈉水溶液，在60～85℃下水解反應5～10h，得到雙陰離子表面活性劑驅油劑。

上述雙陰離子表面活性劑驅油劑用于三次采油的化學驅油中。

采用上述技術方案的本發明，與現有技術相比，其有益效果是：

本發明的雙陰離子型表面活性劑，含有兩個羧酸基陰離子或一個羧酸基一個磺酸基陰離子，與常規陰離子型表面活性劑相比，在巖石表面吸附更穩定，潤濕性能更突出，剝離巖石表面原油能力更強，并且易溶于水，對溫度敏感性低，更適用于高含水或特高含水油藏的剩余油驅油，有效地提高原油的采收率。

作為優選，本發明更進一步的技術方案是：

所述的復合溶劑與脂肪伯胺的質量比為1：0.2 ~ 1。

所述的復合溶劑是水和甲醇、乙醇或異丙醇的混合物，醇類質量濃度為30%～70%。

所述的脂肪伯胺是C₁₂～C₂₂直鏈飽和烷烴伯胺。

所述的相轉移催化劑是聚乙二醇，其分子量為100～6000。

所述的相轉移催化劑按脂肪伯胺質量的0.1~2%加入。

所述的丙烯酸酯是丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯。

所述的烷基氨基酸酯和氯乙酸鈉或3-氯-2-羥基丙磺酸鈉的摩爾比為1：1~1.5。

附圖說明

圖1為本發明實施例的雙陰離子表面活性劑驅油劑性能評價表。

具體實施方式