[發明專利]甲基-雙全氟癸基硅-多乙氧基-硬脂酸酯多元化合物及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201810448067.X
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN108676155A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 章峻;王達煒;沈健;侯慶鋒;金銳;楊仲斌;付磊;趙越;何磊;馮福玲;莫宏
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: C08G65/26
• 分類號: C08G65/26;C08G65/332;C07F7/08;C09K8/594
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李靜;許云花

本發明公開了一種甲基?雙全氟癸基硅?多乙氧基?硬脂酸酯多元化合物及其制備方法與應用，該多元化合物由全氟癸烷、單甲基二氟硅烷、環氧乙烷及硬脂酸復合而成；制法包括將全氟癸烷與單甲基二氟硅烷混合，酸化，升溫至150～170℃加入環氧乙烷，反應后加入硬脂酸，最后調節pH至7～8即可。本發明的多元化合物應用于油田中進行泡沫驅油。本發明的多元化合物不僅能夠簡單、高效地起泡，且穩泡效果佳，能夠在地層中運移時不會發生色譜分離，尤其在低滲、水敏油田中泡沫驅油效果佳；同時制法簡單，可操作性強，成本低。

技術領域

本發明屬于泡沫驅油劑領域，尤其涉及一種甲基-雙全氟癸基硅-多乙氧基- 硬脂酸酯多元化合物及其制備方法與應用。

背景技術

泡沫流體應用于油田的開發在國內外已有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均得到了應用，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。在油田中存在大量低滲水敏油田，該油田地層大多通道狹窄、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，對于該油層無法采取常規的水驅或水基泡沫驅油。

油基泡沫驅油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。但油相比較水相的表面能極低，泡沫形成困難，且不易穩定，常規起泡劑無法形成油基泡沫，嚴重影響了油基泡沫驅油劑的發展。目前，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、起泡劑、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。然而以乳化劑、起泡劑、穩泡劑組成的常規油基泡沫驅油劑必須各組分協同作用，方能起到形成油基泡沫實現驅油效果的目的。由于其在化學結構、功能基團和極性上存在較大差異，在地層中運移時會發生嚴重的色譜分離，從而導致各組分分別處于地層中的不同位置，無法協同效果體現，進而造成油基泡沫無法實現驅油效果。O’Neil等人研究了一種油基泡沫流體，該油基泡沫流體主要包括液態控、姪類發泡劑、憐酸醋、鐵或鉛交聯劑、氣體等；其中液態炫可以是柴油、煤油者其它脂肪烴；發泡劑選擇氟化表面活性劑。具體步驟包括：將柴油、1.0％HF-2(氟化丙烯酸共聚物樹脂)、0.15％HG-2(磷酸鹽脂) 及0.15％HX-2(鐵膠黏劑)混合，采用高速攬拌器攬拌2min后，其發泡量為47％，半衰期大于1h。談心等人開展了油基泡沫鉆井液流體技術研究，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，對發泡體積、半衰期、流變性進行評價，結果表明，發泡體積達500ml，半衰期為630s，半衰期和發泡體積均達到世界較為優異的水平。但是，上述兩種油基驅油劑均無法同時滿足發泡和穩泡的綜合要求(通常為發泡300％，穩泡大于1h)。因此，如何達到兩者的相對平衡，同時滿足上述要求，已經成為研究的重中之重。此外，上述的驅油劑大多為混合試劑，在地層中運移會因分子結果及極性的差異產生運移速度的差異，導致色譜分離現象，造成各組分協同作用減弱、甚至喪失。

綜上所述，現亟需一種能夠簡單、高效地起泡，且穩泡效果佳，尤其能夠在地層中運移時不會發生色譜分離的油基泡沫驅油劑，以提高低滲、水敏油藏的采油效果。

發明內容

發明目的：本發明的第一目的是提供一種起泡容易、泡沫穩定性強、發泡體積大且無色譜分離的甲基-雙全氟癸基硅-多乙氧基-硬脂酸酯多元化合物；本發明的第二目的是該多元化合物的制備方法；本發明的第三目的是提供該多元化合物的應用。