[發明專利]一種含三全氟辛基的氟硅表面活性劑以及油基泡沫驅油劑

在審

• 申請號: 201810445576.7
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN108559471A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 侯慶鋒;章峻;郭東紅;鄭曉波;莫宏;沈健
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C09K8/584
• 分類號: C09K8/584;C09K8/60;C09K8/94;E21B43/22;C08G65/26;C08G65/332;C07F7/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林;劉鑫

本說明書提供了一種含三全氟辛基的氟硅表面活性劑以及油基泡沫驅油劑。該含三全氟辛基的氟硅表面活性劑具有以下結構：硅原子上連有三個全氟辛基和特定聚合度的多乙氧基；在多乙氧基的另一端通過酯基與油酸相連。測試表明，具有該結構的氟硅表面活性劑在穩泡性能方面表現優異，尤其在以油為連續相的乳液中。同時，該表面活性劑還具有良好的發泡性能。因此，使用該氟硅表面活性劑可以制備同時具有良好的發泡和穩泡特性基泡沫驅油劑(發泡量可達300％以上，泡沫半衰期大于72h)。

技術領域

本說明書涉及一種含三全氟辛基的氟硅表面活性劑以及油基泡沫驅油劑。

背景技術

泡沫流體應用于油田開發在國內外已有40多年的歷史，泡沫流體在常規驅油、調驅、蒸汽泡沫驅、蒸汽泡沫吞吐、循環蒸汽泡沫驅、含水氣井的排水采氣、沖砂洗井、鉆井、調剖、堵水、酸化、水泥固井及壓裂等油氣田開發中的諸多方面都得到了應用，并取得了肯定的效果。

大量實踐表明，泡沫驅油是保護油層、防止油層污染、提高油氣產量的重要手段。隨著人們對泡沫技術的認可程度不斷提高，泡沫驅油手段及泡沫驅油劑必將成為三次采油的主打技術之一。

在我國的油田中存在大量低滲水敏油田，上述油田地層大都地層中通道狹窄、滲透率極低，油藏在地層中運移困難；且地層構成多為蒙脫土等水敏地層，遇水膨脹，將原本狹窄的通道阻塞，導致采油工作無法進行。因此，對于上述油層無法采取常規的水驅或水基泡沫驅油。

油基泡沫驅是解決上述問題的有效手段。以油(通常用柴油或礦物油)作為連續相的泡沫驅油劑稱作油基泡沫驅油劑。與水基泡沫驅油劑相比較，油基泡沫驅油劑的主要特點是能抗高溫，有很強的抑制性和抗鹽、抗污染的能力，潤滑性好，并可有效地避免水驅造成的蒙脫土等地層膨脹阻塞通道的問題，減輕對油氣層的損害。

但油相比較水其表面能極低，泡沫形成困難，且不易穩定，因此，水基驅油劑中使用的常規發泡劑完全達不到形成合適油基泡沫的要求。為此，需要技術人員開發針對油基泡沫體系的合適驅油劑。目前，現有的油基泡沫驅油劑主要由油、水、發泡劑、穩泡劑、乳化劑等組成；體系以水為分散相，以油為連續介質，添加乳化劑、發泡劑、穩泡劑等材料所形成的類似油類性質的乳狀液泡沫體系，又稱逆乳化泡沫驅油劑，其油水體積比在(50-80)：(50-20)左右。對于油基泡沫驅油劑，發泡量(起泡性)和泡沫半衰期(穩泡性)是兩個最重要的指標，技術人員一直在探索如何提高驅油劑的發泡量、泡沫半衰期的方案(通常發泡量300％以上，半衰期大于1h才可能具有一定的應用價值，最好能超過10h)，這其中，又以泡沫半衰期的提高是最突出的難題。例如，田云峰等人開發的配方為：在100ml柴油中加入1.5％的AE-a和AE-b復配的發泡劑以及0.5％的改性后的乙烯丙烯型聚合物(PHB)；測試結果顯示，發泡體積達到了500ml(相當于500％)，半衰期為353s。談心等人開發的配方為：在100ml柴油中加入0.1％的發泡劑DRI-YF-1和2％的穩泡劑DRI-YW-1為油基泡沫鉆井液流體的主要組成部分；測試結果顯示，發泡體積達到了500ml，半衰期為630s。

發明內容

本說明書的目的在于提供一種具有優異穩泡性能的氟硅表面活性劑，以及油基泡沫驅油劑。

為達到上述目的，本說明書提供了一種含三全氟辛基的氟硅表面活性劑，其中，該氟硅表面活性劑的結構式如下：

其中，n為6-22。

該氟硅表面活性劑具有非常突出的穩泡性能，尤其是在油基泡沫體系中。

在上述氟硅表面活性劑中，優選地，n為10-18。

本說明書還提供了一種上述含三全氟辛基的氟硅表面活性劑的制備方法，其中，該方法包括以下步驟：

將全氟辛烷與三氯硅烷進行反應，得到產物A；使產物A與環氧乙烷進行反應，得到產物B；使產物B與油酸進行反應，獲得所述氟硅表面活性劑。