一種適合于弱堿三元復(fù)合驅(qū)油用磺酸鹽表面活性劑及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及油田三次采油中使用的表面活性劑，具體涉及一種適合于弱堿三元復(fù) 合驅(qū)油用磺酸鹽表面活性劑及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 烷基芳基磺酸鹽是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的性能優(yōu)良的驅(qū)油用表面活性劑，主要用于油田三 次采油的復(fù)合驅(qū)技術(shù)。三元復(fù)合驅(qū)（即由堿-表面活性劑-聚合物三種化學(xué)劑體系)通過化 學(xué)劑的組合及其協(xié)同作用，更好地提高原油采收率，已在大慶、勝利和新疆油田進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng) 先導(dǎo)性試驗(yàn)，采收率提高20%以上。復(fù)合驅(qū)技術(shù)已成為經(jīng)濟(jì)有效的三次采油提高采收率技 術(shù)方法。表面活性劑在三次采油過程中起著重要的作用。它主要是通過降低油水界面張力 和提高毛細(xì)管數(shù)達(dá)到提高采收率的目的。室內(nèi)和礦場(chǎng)研究表明，堿/表面活性劑/聚合物 (ASP)三元復(fù)合驅(qū)采收率可在水驅(qū)基礎(chǔ)上再提高20%以上，具有較好的增油降水效果。在 三元復(fù)合驅(qū)應(yīng)用中，強(qiáng)堿（Na0H、K0H)雖能與原油中活性組分反應(yīng)生成天然表面活性劑， 與外加表面活性劑產(chǎn)生協(xié)同作用，大幅降低油-水界面張力；以及降低表面活性劑的吸附 量，使復(fù)合驅(qū)成本下降。但強(qiáng)堿使用帶來(lái)現(xiàn)場(chǎng)施工工藝復(fù)雜、采油系統(tǒng)結(jié)垢、生產(chǎn)井產(chǎn)液能 力下降、檢泵周期縮短、采出液破乳脫水困難、聚合物溶液粘彈性降低、以及因地層粘土分 散和運(yùn)移導(dǎo)致地層滲透率下降等系列問題，并最終制約三元復(fù)合驅(qū)工業(yè)化推廣應(yīng)用。因此， 加強(qiáng)弱堿、低堿甚至無(wú)堿驅(qū)油體系的研究勢(shì)在必行。目前雖然有適合于弱堿的三元復(fù)合驅(qū) 表面活性劑，但通常是石油磺酸鹽或通過復(fù)配制備的表面活性劑，存在著組成復(fù)雜，特別是 未磺化油含量高、溶解性差、活性物含量低的缺陷，使其性能不穩(wěn)定，給生產(chǎn)和應(yīng)用帶來(lái)諸 多問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種適合于弱堿三元復(fù)合驅(qū)油用磺酸鹽表面活性劑，這種適 合于弱堿三元復(fù)合驅(qū)油用磺酸鹽表面活性劑用于解決現(xiàn)有三元復(fù)合驅(qū)中強(qiáng)堿對(duì)地層傷害 等問題的問題，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供這種適合于弱堿三元復(fù)合驅(qū)油用磺酸鹽表面活 性劑的應(yīng)用。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：這種適合于弱堿三元復(fù)合驅(qū)油用磺 酸鹽表面活性劑是由C12~c24烷基芳基化合物、C2trc28混合a-烯烴混合后，進(jìn)行磺化反應(yīng)、 老化水解，再加入醇，然后中和制得，所述制得的磺酸鹽表面活性劑中烷基芳基磺酸鹽的平 均當(dāng)量為400~500,具體制備方法如下： ⑴選擇C12~C24烷基芳基化合物、平均分子量為310的C2。~(：28混 合a_烯烴，混合作為磺化原料，其中C12~C24烷基芳基化合物的重量百 分含量為50%~90%，C2trC28混合a-烯烴的重量百分含量為1〇%~50% ; ⑵磺化反應(yīng)：采用降膜式磺化器對(duì)上述混合的磺化原料進(jìn)行磺化反應(yīng)，反應(yīng)工藝條件為： 反應(yīng)原料摩爾比為1. 〇~2. 0 : 1，磺化反應(yīng)溫度為30°C~80°C，S03氣體濃度為2.0g/L ~6.0 %g/L，保護(hù)風(fēng)量總量控制為2000L/h，一次風(fēng)與二次風(fēng)的比值為500 /1500L/h~600 /1400L/h;反應(yīng)原料摩爾比為S03與混合的磺化原料的摩爾比； ⑶老化和中和：將上述磺化產(chǎn)物在磺化溫度下加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)2. 0°/p4. 0%的水進(jìn)行水解 和老化0. 5h~l. 5h，加入醇，然后用質(zhì)量百分比濃度為20%的堿溶液在30°C~60°C下中和至 pH=8~9,即得到適合于弱堿三元復(fù)合驅(qū)油用磺酸鹽表面活性劑，上述醇的加入量是最后 所得的產(chǎn)品總重量的1〇%~20%。
[0005] 更進(jìn)一步的是上述方案中步驟（1)中C12~C24烷基芳基化合物的重量百分含量為 65%~85%，C2Q~C28混合a-烯烴的重量百分含量為15%~35%;步驟（2)中反應(yīng)原料摩爾比為 1. 15~1. 65 : 1，磺化反應(yīng)溫度為 35°C~65°C，S03 氣體濃度為 3. 0g/L~5. 5 %g/L。
[0006] 最優(yōu)的是上述方案中步驟（1)中C12~C24烷基芳基化合物的重量百分含量為 70%~75%，C2Q~C28混合a-烯烴的重量百分含量為25%~30% ;步驟（2)中反應(yīng)原料摩爾比為 1. 3~1. 45 : 1，磺化反應(yīng)溫度為 45°C~55°C，S03 氣體濃度為 4. 0g/L~4. 5 %g/L。
[0007] 上述方案中C12~C24烷基芳基化合物為烷基苯、烷基甲苯、烷基二甲苯、烷基異丙苯 其中之一或它們的混合物。
[0008] 上述方案中醇為正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、異戊醇其中之一或它們的混合 物。
[0009] 上述方案中堿溶液可以是氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液以及氫氧化銨溶液其中之 〇
[0010] 上述適合于弱堿三元復(fù)合驅(qū)油用磺酸鹽表面活性劑作為復(fù)配劑在油田弱堿復(fù)合 驅(qū)三次采油中應(yīng)用。
[0011] 本發(fā)明具有以下有益效果： 1、本發(fā)明原料易得，制備工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品組成可控，性能穩(wěn)定。采用弱堿、水溶性聚合物 以及該種表面活性劑組成的三元復(fù)合驅(qū)油體系與大慶原油之間可以形成超低界面張力，室 內(nèi)巖心實(shí)驗(yàn)表明，可比水驅(qū)提高原油采收率20%以上，對(duì)油層傷害小，對(duì)油井管、抽油泵腐 蝕結(jié)垢低，有利于油田大面積推廣。
[0012] 2、本發(fā)明提供的這種適合于弱堿三元復(fù)合驅(qū)油用磺酸鹽表面活性劑的靜態(tài)吸附 損耗小，熱穩(wěn)定性較好。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于下述的具 體實(shí)施方式。
[0014] 實(shí)施例1: 這種適合于弱堿三元復(fù)合驅(qū)油用磺酸鹽表面活性劑是由c12~c24烷基芳基化合物、C2(I~C28混合a-烯烴混合后，進(jìn)行磺化反應(yīng)、老化水解，再加入醇，然后中和制得，所述制得 的這種適合于弱堿三元復(fù)合驅(qū)油用磺酸鹽表面活性劑中包含烷基芳基磺酸鹽與a-烯基 磺酸鹽，其中烷基芳基磺酸鹽的平均當(dāng)量為400~500,具體制備方法如下： ⑴選擇烷基苯、平均分子量為310的C2(I~C28混合a-烯烴，混合作為磺化原料，其中 烷基苯的重量百分含量為50%~90%，C2trC28混合a-烯烴的重量百分含量為1〇%~50%; ⑵磺化反應(yīng)：采用降膜式磺化器對(duì)上述混合的磺化原料進(jìn)行磺化反應(yīng)，反應(yīng)工藝條件為： 反應(yīng)原料摩爾比為1. 〇~2. 0 : 1，磺化反應(yīng)溫度為30°C~80°C，S03氣體濃度為2.0g/L~6.0 %g/L，保護(hù)風(fēng)量總量控制為2000L/h，一次風(fēng)與二次風(fēng)的比值為500 /1500L/h~600 /1400L/h;反應(yīng)原料摩爾比為S03與混合的磺化原料的摩爾比； ⑶老化和中和：將上述磺化產(chǎn)物在磺化溫度下加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)2. 0%~4. 0%的水進(jìn)行 水解和老化0. 5h~l. 5h，加入正丙醇，然后用質(zhì)量百分比濃度為20%的氫氧化鈉溶液在 30°C~60°C下中和至pH=8~9,即得到適合于弱堿三元復(fù)合驅(qū)油用磺酸鹽表面活性劑，上述 正丙醇的加入量是最后所得的產(chǎn)品總重量的1〇°/『20%，最后所得的產(chǎn)品即為適合于弱堿三 元復(fù)