[發(fā)明專(zhuān)利]三全氟癸基硅-多乙氧基-苯磺酸鈉多元化合物及其制備方法與應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810448981.4
• 申請(qǐng)日: 2018-05-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108503663A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莫宏;王達(dá)煒;沈健;侯慶鋒;楊仲斌;金銳;趙越;何磊;付磊;馮福玲;章峻
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京師范大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C07F7/08
• 分類(lèi)號(hào): C07F7/08;C09K8/584;C08G65/26;C08G65/334
• 代理公司: 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李靜;許云花

本發(fā)明公開(kāi)了一種三全氟癸基硅?多乙氧基?苯磺酸鈉多元化合物及其制備方法與應(yīng)用，該多元化合物由全氟癸烷、三氟硅烷、環(huán)氧乙烷及對(duì)羥基苯磺酸復(fù)合而成；制法包括將全氟癸烷與三氟硅烷混合，酸化，升溫至150～170℃加入環(huán)氧乙烷，反應(yīng)后加入對(duì)羥基苯磺酸，最后調(diào)節(jié)pH至8～9.5即可。本發(fā)明的多元化合物應(yīng)用于油田中進(jìn)行泡沫驅(qū)油。本發(fā)明的多元化合物不僅能夠高效起泡，且穩(wěn)泡效果佳，在地層運(yùn)移時(shí)不會(huì)發(fā)生色譜分離，尤其對(duì)高含油量(含油量80?95％)、高蠟泡沫體系的泡沫驅(qū)油效果佳；同時(shí)制法簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于泡沫驅(qū)油劑領(lǐng)域，尤其涉及一種三全氟癸基硅-多乙氧基-苯磺酸鈉多元化合物及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

泡沫流體應(yīng)用于油田的開(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)中的諸多方面均得到了應(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(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)于該油層無(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)油是解決上述問(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(chēng)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。但油相比較水相的表面能極低，泡沫形成困難，且不易穩(wěn)定，常規(guī)起泡劑無(wú)法形成油基泡沫，嚴(yán)重影響了油基泡沫驅(qū)油劑的發(fā)展。目前，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、起泡劑、穩(wěn)泡劑等材料所形成的類(lèi)似油類(lèi)性質(zhì)的乳狀液泡沫體系，又稱(chēng)逆乳化泡沫驅(qū)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(wěn)泡劑組成的常規(guī)油基泡沫驅(qū)油劑必須各組分協(xié)同作用，方能起到形成油基泡沫實(shí)現(xiàn)驅(qū)油效果的目的。由于其在化學(xué)結(jié)構(gòu)、功能基團(tuán)和極性上存在較大差異，在地層中運(yùn)移時(shí)會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的色譜分離，從而導(dǎo)致各組分分別處于地層中的不同位置，無(wú)法協(xié)同效果體現(xiàn)，進(jìn)而造成油基泡沫無(wú)法實(shí)現(xiàn)驅(qū)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(tài)控、姪類(lèi)發(fā)泡劑、憐酸醋、鐵或鉛交聯(lián)劑、氣體等；其中液態(tài)炫可以是柴油、煤油者其它脂肪烴；發(fā)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(shù)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(fā)泡量為47％，半衰期大于1h。談心等人開(kāi)展了油基泡沫鉆井液流體技術(shù)研究，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，對(duì)發(fā)泡體積、半衰期、流變性進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，發(fā)泡體積達(dá)500ml，半衰期為630s，半衰期和發(fā)泡體積均達(dá)到世界較為優(yōu)異的水平。但是，上述兩種油基驅(qū)油劑均無(wú)法同時(shí)滿(mǎn)足發(fā)泡和穩(wěn)泡的綜合要求(通常為發(fā)泡300％，穩(wěn)泡大于1h)。因此，如何達(dá)到兩者的相對(duì)平衡，同時(shí)滿(mǎn)足上述要求，已經(jīng)成為研究的重中之重。此外，上述的驅(qū)油劑大多為混合試劑，在地層中運(yùn)移會(huì)因分子結(jié)果及極性的差異產(chǎn)生運(yùn)移速度的差異，導(dǎo)致色譜分離現(xiàn)象，造成各組分協(xié)同作用減弱、甚至喪失。

綜上所述，現(xiàn)亟需一種能夠簡(jiǎn)單、高效地起泡，且穩(wěn)泡效果佳，尤其能夠在地層中運(yùn)移時(shí)不會(huì)發(fā)生色譜分離的油基泡沫驅(qū)油劑，以提高低滲、水敏油藏的采油效果。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的第一目的是提供一種起泡容易、泡沫穩(wěn)定性強(qiáng)、發(fā)泡體積大且無(wú)色譜分離的三全氟癸基硅-多乙氧基-苯磺酸鈉多元化合物；本發(fā)明的第二目的是提供該多元化合物的制備方法；本發(fā)明的第三目的是提供該多元化合物的應(yīng)用。