一種用于二元復(fù)合驅(qū)的表面活性劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及采油化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于二元復(fù)合驅(qū)的表面活性劑及其 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 20世紀(jì)40年代以前，油田開(kāi)發(fā)主要是依靠天然能量消耗開(kāi)采，一般采收率僅 5%~10%，我們稱(chēng)為一次采油，它反映了早期的油田開(kāi)發(fā)技術(shù)水平較低，90%左右的探明 石油儲(chǔ)量留在地下被廢棄，隨著滲流理論的發(fā)展，達(dá)西定律應(yīng)用于油田開(kāi)發(fā)，人們認(rèn)識(shí)到油 井產(chǎn)量與壓力梯度呈正比關(guān)系，一次采油采收率低的主要因素是油層能量的衰竭，從而提 出了人工注水（氣），保持油層壓力的二次采油方法，使油采收率提高到30%~40%，這 是至今世界上各油田的主要開(kāi)發(fā)方式，是油田開(kāi)發(fā)技術(shù)上的一次大飛躍，但二次采油仍有 60%~70%的油剩留地下，為此，國(guó)內(nèi)外石油工作者進(jìn)行了大量研究工作，逐步認(rèn)識(shí)到制約 二次采油采收率提高的原因，從而提出了三次采油新方法；但是，二元復(fù)合驅(qū)中，表面活性 劑性能的好壞對(duì)提高采收率有著舉足輕重的作用。
[0003] 呂鑫等人發(fā)表在《西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）》2008年第30卷第3期上的 "聚合物/表面活性劑二元復(fù)合驅(qū)研究進(jìn)展"一文從聚合物/表面活性劑二元體系的特點(diǎn)出 發(fā)，綜述了聚/表聚/表二元復(fù)合體系的實(shí)驗(yàn)室研究現(xiàn)狀以及在勝利油田孤東七區(qū)54-61 進(jìn)行的礦場(chǎng)試驗(yàn)情況。聚/表二元復(fù)合驅(qū)是在聚/表/堿三元復(fù)合驅(qū)的基礎(chǔ)上去掉堿所形 成的低濃度的驅(qū)油體系，可以最大限度地發(fā)揮聚合物的粘度和彈性，減少乳化液處理帶來(lái) 的負(fù)面影響，減弱由于堿的存在引起的地層以及井筒結(jié)垢的現(xiàn)象。通過(guò)國(guó)內(nèi)外研究結(jié)果分 析表明，聚/表二元復(fù)合體系提高原油采收率幅度在20%左右；礦場(chǎng)試驗(yàn)取得了較好的效 果。聚/表二元復(fù)合體系可以克服三元體系的缺點(diǎn)，作為一項(xiàng)新的驅(qū)油方法具有寬闊的發(fā) 展空間。
[0004] 張新民等人發(fā)表在《油氣地質(zhì)與采收率》2011年第18卷第5期上的"勝利油區(qū)海 上油田二元復(fù)合驅(qū)體系性能評(píng)價(jià)" 一文通過(guò)流變性界面張力吸附老化驅(qū)油等實(shí)驗(yàn)研究了適 合勝利油區(qū)海上油田條件下的二元復(fù)合驅(qū)體系的性能，結(jié)果表明該體系具有良好的抗溫抗 鹽抗剪切性及老化穩(wěn)定性，表面活性劑在較大濃度范圍內(nèi)使油水界面張力達(dá)10 3mN/m。物理 模擬研究表明，二元復(fù)合驅(qū)體系在多孔介質(zhì)中具有良好的注入性能，在1152. 3X10 3um的 孔隙介質(zhì)中具有較高的阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)，分別為504. 2和102. 7,大幅度降低了水 測(cè)滲透率，且有效地?cái)U(kuò)大了波及體積，驅(qū)油實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該體系具有良好的驅(qū)油能力，能使 勝利油區(qū)海上原油采收率提高24%以上。
[0005]曹緒龍發(fā)表在《石油學(xué)報(bào)（石油加工）》2008年第24卷第6期上的"低濃度表面 活性劑一聚合物二元復(fù)合驅(qū)油體系的分子模擬與配方設(shè)計(jì)"一文采用耗散顆粒動(dòng)力學(xué)方法 在介觀層次上模擬了表面活性劑烷基苯磺酸鹽在油一水界面的排布行為，考察了分子結(jié)構(gòu) 油相等因素對(duì)界面密度和界面效率的影響，探討了利用表面活性劑復(fù)配協(xié)同效應(yīng)提高界面 活性的機(jī)理.實(shí)驗(yàn)研究了表面活性劑類(lèi)型、油相、表面活性劑復(fù)配等對(duì)油一水界面張力的 影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是：提供一種用于二元復(fù)合驅(qū)的表面活性劑，在油藏溫度小于 150°C、礦化度小于130000mg/L的情況下，使用濃度為0. 2%~0. 8%時(shí)，體系界面張力可達(dá) 至IJ10 3~10Wm數(shù)量級(jí)，可提高原油采收率25個(gè)百分點(diǎn)以上。
[0007] 本發(fā)明為解決技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：
[0008] -、用于二元復(fù)合驅(qū)的表面活性劑的原料：
[0009] 原料包括：
[0010] 1、a-烯基磺酸鹽（工業(yè)品）；別名：A0S，黃洪周主編，中國(guó)表面活性劑總覽一書(shū)， 化學(xué)工業(yè)出版社，2003年9月第1版，第138頁(yè)。
[0011] 用途：洗滌劑、餐洗劑、油田采油助劑。
[0012] 生產(chǎn)單位：浙江吉利達(dá)化工有限公司，中國(guó)日用化學(xué)工業(yè)研究院，安徽安慶南風(fēng)日 化有限公司。
[0013] 2、十二烷基葡萄糖苷（工業(yè)品）；別名：APG，黃洪周主編，中國(guó)表面活性劑總覽一 書(shū)，化學(xué)工業(yè)出版社，2003年9月第1版，第429頁(yè)。
[0014] 性質(zhì)：表面張力低，活性高，對(duì)人體皮膚無(wú)刺激，生物降解快而完全，配伍性能優(yōu) 異，增效作用顯著，在濃電解質(zhì)中仍能保持較高的活性。
[0015] 用途：新型的天然綠色表面活性劑，泡沫細(xì)膩、豐富，表面活性高，配伍性好，可用 作化妝、洗滌用品的新的活性物，也可作農(nóng)藥乳化劑等工業(yè)用的活性物。
[0016] 生產(chǎn)單位：吉化公司電石廠
[0017] 3、十二烷基苯磺酸三乙醇胺鹽（工業(yè)品）；黃洪周主編，中國(guó)表面活性劑總覽一 書(shū)，化學(xué)工業(yè)出版社，2003年9月第1版，第140頁(yè)。
[0018] 性質(zhì)：本品為無(wú)色液體。烏氏黏度（20°C)彡180s。本品乳化能力強(qiáng)，在加量 1. 5%~1 %和10%鹽水情況下，不發(fā)泡或很少發(fā)泡。
[0019] 用途：本品為水包油型乳化劑，用于油田老井提高采收率。用作水包油及油包水 乳化液或油基解卡液的乳化劑，可抗高溫1800°c。NH4HC03K結(jié)塊劑組分。
[0020] 4、十二醇聚氧乙烯醚（3)硫酸鈉（工業(yè)品）；別名：磺化平平加，黃洪周主編，中國(guó) 表面活性劑總覽一書(shū)，化學(xué)工業(yè)出版社，2003年9月第1版，第169頁(yè)。
[0021] 性質(zhì)：本品為棕紅色油狀液體，能溶于水和酒精。有良好的洗滌作用，易產(chǎn)生大量 泡沫。對(duì)合成纖維有抗靜電、平滑、柔軟等作用。
[0022] 用途：洗滌劑主活性物之一，適用于洗衣粉、餐洗劑、香波及各種液體洗滌劑復(fù)配。 也用作織物凈洗劑、石油工業(yè)清洗劑，香波等化妝品原料，用作維尼綸長(zhǎng)絲油劑及維尼綸短 纖維綸紡紗油劑組分。紡織工業(yè)中，用作維綸油劑和其它合成纖維油劑的組分。本品也是 液體合成洗滌劑的組分，擴(kuò)散、洗滌性好，常用于染整工業(yè)中。
[0023] 生產(chǎn)單位：南京棲霞山印染助劑廠，上海助劑廠有限公司。
[0024] 5、烷基酚聚氧乙烯醚羧酸鹽（工業(yè)品）；別名：APEC。黃洪周主編，中國(guó)表面活性 劑總覽一書(shū)，化學(xué)工業(yè)出版社，2003年9月第1版，第181頁(yè)。
[0025] 性質(zhì)：淡黃色透明液體，具有較低的表面張力，較高的泡沫力、滲透力和去污力，是 優(yōu)良的新表面活性劑，還可與陽(yáng)離子表面活性劑或聚合物配伍。具有優(yōu)良的抗硬水性和分 散性。
[0026] 用途：可與陽(yáng)離子表面活性劑復(fù)配成新型陰離子表面活性劑，優(yōu)良的滲透劑和凈 洗劑原料。
[0027] 生產(chǎn)單位：西北紡織工學(xué)院
[0028] 6、十二烷氧基羥丙基甜菜堿（工業(yè)品）。黃洪周主編，中國(guó)表面活性劑總覽一書(shū)， 化學(xué)工業(yè)出版社，2003年9月第1版，第541頁(yè)。
[0029] 性質(zhì)：新型羥丙基甜菜堿型兩性表面活性劑，表面活性、調(diào)理性、發(fā)泡性均優(yōu)良。
[0030] 用途：用作日用化妝品和洗發(fā)香波的去污劑、調(diào)理劑。
[0031] 7、羥乙基油酸咪唑啉甜菜堿（工業(yè)品）。黃洪周主編，中國(guó)表面活性劑總覽一書(shū)， 化學(xué)工業(yè)出版社，2003年9月第1版，第547頁(yè)。
[0032] 性質(zhì)：外觀為淡黃色透明狀黏稠液體，無(wú)毒，具有抗硬水能力，對(duì)眼睛和皮膚的刺 激性小，生化降解能力高。
[0033] 生產(chǎn)單位：大連理工大學(xué)，中國(guó)日用化學(xué)工業(yè)研究院。
[0034] 8、乙醇（工業(yè)品）；
[0035] 9、維生素A(工業(yè)品）；
[0036] 10、維生素C(工業(yè)品）；
[0037] 11、水。
[0038] 二、用于二元復(fù)合驅(qū)的表面活性劑配方重量百分比為：
[0039] 1、a-烯基磺酸鹽：15. 35%~17. 65%;
[0040] 2、十二烷基葡萄糖苷：13. 37%~15. 54%;
[0041]3、十二烷基苯磺酸三乙醇胺鹽：12. 66%~15. 74%;
[0042] 4、十二醇聚氧乙烯醚（3)硫酸鈉：21. 53%~24. 57%;
[0043]5、烷基酚聚氧乙烯醚羧酸鹽：8.62%~11. 87% ;
[0044]6?十一每氧基輕丙基甜采喊：0? 005%~0? 006%;
[0045]7、羥乙基油酸咪唑啉甜菜堿：0? 005%~0? 006%;
[0046] 8、乙醇：10. 00 % ~15. 00% ;
[0047] 9、維生素厶：0.001%~0.002%;
[0048] 10、維生素(：：0.001%~0.002%;
[0049] 11、水：6.566%~9. 037%。
[0050] 各組分重量百分比之和為百分之百。
[0051] 三、本發(fā)明用于二元復(fù)合驅(qū)的表面活性劑的制備的主要設(shè)備
[0052] 具有攪拌、加熱、冷卻及真空系統(tǒng)的2000L的搪瓷反應(yīng)釜；
[0053] 具有攪拌、加熱、冷卻及真空系統(tǒng)的3000L的搪瓷反應(yīng)釜；
[0054]2000L的搪瓷反應(yīng)釜與3000L的搪瓷反應(yīng)釜通過(guò)閥門(mén)、管線(xiàn)連接，2000L的搪瓷反 應(yīng)釜與3000L的搪瓷反應(yīng)釜中反應(yīng)后的物料具有可以互相加入的功能。
[0055] 四、本發(fā)明用于二元復(fù)合驅(qū)的表面活性劑的制備方法分為以下三步完成：
[0056] ①在2000L搪瓷反應(yīng)釜中加入重量百分比為21. 53 %~24. 57 %的十二醇聚氧乙 烯醚