[發明專利]一種用于低滲透油藏開發的粘彈性表面活性劑制備方法

在審

• 申請號: 202010054661.8
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111205846A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 馮奇;呂開河;曹杰;米恒坤;寧一凡;王佳
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C09K8/68
• 分類號: C09K8/68;C09K8/86;C07D295/185;B01F17/18;B01F17/02;B01F17/32
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本發明涉及一種用于低滲透油藏開發的粘彈性表面活性劑制備方法，屬于油田化學技術領域。通過1?甲基哌嗪和長鏈有機酸反應，制備酰胺化產物；隨后，將酰胺化產物和磺化試劑反應，制備兩性表面活性劑。這種表面活性劑具有優良的溶解、耐溫、抗鹽性能；低濃度下即可形成粘彈性體系、具有優良的增粘效果；此外，這種表面活性劑的吸附、界面張力改變、潤濕性調節等性能可控，對低滲透油藏具有良好的滲吸采油效果。

技術領域

本發明涉及一種用于低滲透油藏開發的粘彈性表面活性劑制備方法，屬于油田化學技術領域。

背景技術

石油是一種重要的戰略資源，它的開采和利用對國民經濟的發展具有重要的作用。我國低滲透油藏的儲存量占國內石油資源總數的60％，是國內儲存量最多的石油資源種類。目前，注水開發是低滲透開發的主要方式，但是水驅突破快，無效水循環嚴重，現場使用效果不佳。

水力壓裂是改造低滲透油氣層，提高油氣產量和采收率的有效措施。壓裂液在水力壓裂作業中起到傳遞壓力、產生和延伸裂縫、懸浮支撐劑的作用，壓裂液性能對壓裂施工及施工后油氣井增產效果起著決定性的作用。對于低滲透油藏而言，常規胍膠壓裂液殘渣多、對儲層傷害大，使用存在諸多不足，因此，新型壓裂液的研究及應用逐漸成為熱點。

粘彈性表面活性劑壓裂液又叫清潔壓裂液，因其配制簡單、粘彈性好、無需交聯劑、遇到油和地層水自動破膠、易返排、對地層傷害小而應用越來越廣泛。粘彈性表面活性劑的球形膠束在一維方向上生長形成棒狀或者線狀聚集體，稱為蠕蟲狀膠束。蠕蟲狀膠束網狀結構是表面活性劑通過靜電作用、疏水作用、氫鍵等分子間作用力形成的。這些網狀結構在剪切作用破壞后，能夠通過分子間作用恢復網狀結構，因此又被稱作活的聚合物。

針對低滲透油藏壓裂而言，當前粘彈性表面活性劑壓裂液使用過程中存在以下問題，包括表面活性劑的使用濃度大、成本高；體系的抗溫效果不佳；表面活性劑的滲吸效果不佳、壓裂后體系的洗油效率不高等。因此，開發新型的粘彈性表面活性劑體系很有必要。

發明內容

本發明提供一種用于低滲透油藏開發的粘彈性表面活性劑制備方法。

發明概述

本發明以1-甲基哌嗪和有機酸反應，制備酰胺化產物；將酰胺化產物和磺化試劑反應，制備兩性表面活性劑產物。經過測試，兩性表面活性劑具有良好的溶解、增粘、滲吸、耐溫、抗鹽性能，可以顯著提高低滲透油藏壓裂效果及滲吸采收率。

發明詳述

本發明的技術方案如下：

(1)酰胺化產物的制備

將有機酸、1-甲基哌嗪、氟化鈉加入到裝有攪拌器、通氮管、干燥管和溫度計的四頸玻璃瓶中，升溫攪拌待所有原料溶解，通入氮氣20min后，將反應溫度控制在120～190℃，反應3～48h，在180℃下減壓蒸餾除去揮發性組分，即得；有機酸與1-甲基哌嗪的質量比為1:(0.2～1.5)，1-甲基哌嗪與氟化鈉的質量比為1:(0.003～0.02)；

(2)兩性表面活性劑的制備

于裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計、滴液漏斗的四頸玻璃瓶中，加入酰胺化產物，升溫攪拌待所有原料溶解，通入氮氣20min后，攪拌下逐次加入磺化試劑，完畢后逐漸升溫，將反應溫度控制在60～130℃，反應0.5～10h，即得；酰胺化產物與磺化試劑的質量比為1:(0.2～1)。

根據本發明的，優選的，步驟(1)中所述的有機酸為十二酸、十四酸、十六酸、十八酸、二十酸、二十二酸的一種；

優選的，有機酸與1-甲基哌嗪的質量比為1:(0.3～1)，1-甲基哌嗪與氟化鈉的質量比為1:(0.005～0.015)；

優選的，反應溫度控制在150～190℃，反應6～24h。