[發(fā)明專利]一種含雙全氟辛基的氟硅表面活性劑以及油基泡沫驅(qū)油劑

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810445587.5
• 申請(qǐng)日: 2018-05-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108441201A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯慶鋒;章峻;郭東紅;鄭曉波;莫宏;沈健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): C09K8/584
• 分類號(hào): C09K8/584;C09K8/60;C09K8/94;C08G65/334
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林;董于虎

本說(shuō)明書(shū)提供了一種含雙全氟辛基的氟硅表面活性劑以及油基泡沫驅(qū)油劑。該含雙全氟辛基的氟硅表面活性劑具有以下結(jié)構(gòu)：硅原子上連有兩個(gè)全氟辛基、一個(gè)短鏈烷基以及特定聚合度的多乙氧基；在多乙氧基的另一端通過(guò)醚鍵與苯磺酸基相連。測(cè)試表明，具有該結(jié)構(gòu)的氟硅表面活性劑在穩(wěn)泡性能方面表現(xiàn)優(yōu)異，尤其在以油為連續(xù)相的乳液中。同時(shí)，該表面活性劑還具有良好的發(fā)泡性能。因此，使用該氟硅表面活性劑可以制備同時(shí)具有良好的發(fā)泡和穩(wěn)泡特性基泡沫驅(qū)油劑(發(fā)泡量可達(dá)300％以上，泡沫半衰期大于72h)。

技術(shù)領(lǐng)域

本說(shuō)明書(shū)涉及一種含雙全氟辛基的氟硅表面活性劑以及油基泡沫驅(qū)油劑。

背景技術(shù)

泡沫流體應(yīng)用于油田開(kāi)發(fā)在國(guó)內(nèi)外已有40多年的歷史，泡沫流體在常規(guī)驅(qū)油、調(diào)驅(qū)、蒸汽泡沫驅(qū)、蒸汽泡沫吞吐、循環(huán)蒸汽泡沫驅(qū)、含水氣井的排水采氣、沖砂洗井、鉆井、調(diào)剖、堵水、酸化、水泥固井及壓裂等油氣田開(kāi)發(fā)中的諸多方面都得到了應(yīng)用，并取得了肯定的效果。

大量實(shí)踐表明，泡沫驅(qū)油是保護(hù)油層、防止油層污染、提高油氣產(chǎn)量的重要手段。隨著人們對(duì)泡沫技術(shù)的認(rèn)可程度不斷提高，泡沫驅(qū)油手段及泡沫驅(qū)油劑必將成為三次采油的主打技術(shù)之一。

在我國(guó)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(yùn)移困難；且地層構(gòu)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(dǎo)致采油工作無(wú)法進(jìn)行。因此，對(duì)于上述油層無(wú)法采取常規(guī)的水驅(qū)或水基泡沫驅(qū)油。

油基泡沫驅(qū)是解決上述問(wèn)題的有效手段。以油(通常用柴油或礦物油)作為連續(xù)相的泡沫驅(qū)油劑稱作油基泡沫驅(qū)油劑。與水基泡沫驅(qū)油劑相比較，油基泡沫驅(qū)油劑的主要特點(diǎn)是能抗高溫，有很強(qiáng)的抑制性和抗鹽、抗污染的能力，潤(rùn)滑性好，并可有效地避免水驅(qū)造成的蒙脫土等地層膨脹阻塞通道的問(wèn)題，減輕對(duì)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(wěn)定，因此，水基驅(qū)油劑中使用的常規(guī)發(fā)泡劑完全達(dá)不到形成合適油基泡沫的要求。為此，需要技術(shù)人員開(kāi)發(fā)針對(duì)油基泡沫體系的合適驅(qū)油劑。目前，現(xiàn)有的油基泡沫驅(qū)油劑主要由油、水、發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑、乳化劑等組成；體系以水為分散相，以油為連續(xù)介質(zhì)，添加乳化劑、發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑等材料所形成的類似油類性質(zhì)的乳狀液泡沫體系，又稱逆乳化泡沫驅(qū)油劑，其油水體積比在(50-80)：(50-20)左右。對(duì)于油基泡沫驅(qū)油劑，發(fā)泡量(起泡性)和泡沫半衰期(穩(wěn)泡性)是兩個(gè)最重要的指標(biāo)，技術(shù)人員一直在探索如何提高驅(qū)油劑的發(fā)泡量、泡沫半衰期的方案(通常發(fā)泡量300％以上，半衰期大于1h才可能具有一定的應(yīng)用價(jià)值，最好能超過(guò)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(kāi)發(fā)的配方為：在100ml柴油中加入1.5％的AE-a和AE-b復(fù)配的發(fā)泡劑以及0.5％的改性后的乙烯丙烯型聚合物(PHB)；測(cè)試結(jié)果顯示，發(fā)泡體積達(dá)到了500ml(相當(dāng)于500％)，半衰期為353s。談心等人開(kāi)發(fā)的配方為：在100ml柴油中加入0.1％的發(fā)泡劑DRI-YF-1和2％的穩(wěn)泡劑DRI-YW-1為油基泡沫鉆井液流體的主要組成部分；測(cè)試結(jié)果顯示，發(fā)泡體積達(dá)到了500ml，半衰期為630s。

發(fā)明內(nèi)容

本說(shuō)明書(shū)的目的在于提供一種具有優(yōu)異穩(wěn)泡性能的氟硅表面活性劑，以及油基泡沫驅(qū)油劑。

為達(dá)到上述目的，本說(shuō)明書(shū)提供了一種含雙全氟辛基的氟硅表面活性劑，其中，該氟硅表面活性劑的結(jié)構(gòu)式如下：

其中，R₁選自甲基或乙基；n為6-22；X⁺為金屬陽(yáng)離子。

該氟硅表面活性劑具有非常突出的穩(wěn)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(yōu)選地，n為10-18。

在上述氟硅表面活性劑中，優(yōu)選地，X⁺為Na⁺或K⁺。