CN101955768A

CN101955768A - 一种驱油用表面活性剂、制备方法及其在三次采油中的应用

Info

Publication number: CN101955768A
Application number: CN2010102883576A
Authority: CN
Inventors: 孙安顺
Original assignee: DAQING HUALONGXIANG CHEMICAL Co Ltd
Current assignee: DAQING HUALONGXIANG CHEMICAL Co Ltd
Priority date: 2010-09-21
Filing date: 2010-09-21
Publication date: 2011-01-26

Abstract

本发明涉及一种驱油用表面活性剂、制备方法及其在三次采油中的应用。该驱油用表面活性剂结构式为：

其中：R₁、R₂分别为C₁₁～C₂₃的烷基。由该表面活性剂用于油田三次采油中，作为驱油剂配制二元复合驱油体系，具有优异的界面张力、缓蚀阻垢功能，可以与原油形成超低界面张力10^-3～10^-4mN/m，缓蚀率可达50%以上，阻垢率可达80%以上，达到理想的驱油效果。

Description

一种驱油用表面活性剂、制备方法及其在三次采油中的应用

技术领域：

本发明涉及油田采油领域所用的一种助剂，尤其是一种驱油用表面活性剂及其在三次采油中的应用。

背景技术：

地下原油经过一次和二次开采后，大部分原油仍残留在地层中，三次采油技术是利用化学剂进行强化采油的技术，复合驱指碱—表面活性剂—聚合物三者中两者或三者合一的复合驱油技术，聚合物增加驱替液的粘度，改善油／水流度比和吸水剖面，其粘弹性还具有一定的洗油效果，表面活性剂降低油／水界面张力，乳化和增溶原油；碱与原油中的酸性物质反应就地生成新的表面活性剂，与外加表面活性剂起协同效应，更大限度地降低油／水界面张力。是提高采收率最高的一种方法，理论上可将油全部采出，但碱在实际应用中发现了碱垢损坏地层和卡泵等严重问题，阻碍了该技术的正常发展。

现有常规的三元复合驱体系，其碱的使用浓度在1.0～1.5％，但从矿场试验中暴露出一些直接制约该技术实现工业化应用的问题：由于碱浓度过高，油层和油井结垢严重损坏了地层，且每隔10～15天必须清洗一次泵桶，增加了采油难度和附加成本，甚至直接影响油井的正常生产；而且强碱(如NaOH)会造成设备和管道腐蚀严重；也会降低聚合物的粘度和粘弹性，为达到所需的粘度只得大大提高聚合物的使用浓度，使成本提高许多。

当今为了增强表面活性剂的驱油效果，往往采用混合表面活性剂的复配体系进行驱油。但这种体系通过孔隙介质时，因其吸附能力的差异以及在油、水相中分配的不同而发生色谱分离。

发明内容：

为了克服背景技术中的不足，本发明提供一种具有缓蚀阻垢特征的驱油用表面活性剂，由该表面活性剂用于油田三次采油中，作为驱油剂配制二元复合驱油体系，具有优异的界面张力、缓蚀阻垢功能，可以与原油形成超低界面张力10^-3～10^-4mN/m，缓蚀率可达50%以上，阻垢率可达80%以上，达到理想的驱油效果。

本发明采用的技术方案是：该驱油用表面活性剂结构式为：

其中：R₁、R₂分别为C₁₁～C₂₃的烷基。

本发明的驱油用表面活性剂的制备方法包括下列步骤，各原料按重量份配比：

将300～600份直链碳脂肪酸加入反应器中，升温融化后加入75～90份二乙烯三胺继续升温至140～160℃，反应为2h，升温至220～260℃，反应时间6 h，用700～900份水溶解240～260份氯乙酸钠与上述反应产物混合，在反应温度80～85℃、反应4 h条件下合成了脂肪基咪唑啉酰胺乙酸钠甜菜碱。

上述的直碳链烷基酸为十二酸、十四酸、十六酸、十八酸、二十酸、二十四酸中的一种或几种。

所述的驱油用表面活性剂与聚合物组成二元复合体系的在三次采油中的应用。

本发明具有如下有益效果：本发明的表面活性剂用于油田三次采油中，作为驱油剂配制二元复合驱油体系，具有优异的界面张力、缓蚀阻垢功能，可以与原油形成超低界面张力10^-3～10^-4mN/m，缓蚀率可达50%以上，阻垢率可达80%以上，达到理想的驱油效果。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明作进一步说明：下述实施例中各原料按重量份配比：

实施例1、

将150份十四酸和380二十酸加入反应器中，升温融化后加入80份二乙烯三胺继续升温至140℃，反应为2h。升温至220℃，反应时间6 h。用710份水溶解245份氯乙酸钠与上述反应产物混合，在反应温度80～85℃、反应4 h条件下合成了二十烷基十四烷基咪唑啉酰胺乙酸钠甜菜碱。

实施例2、

将310份十四酸加入反应器中，升温融化后加入80份二乙烯三胺继续升温至150℃，反应为2h。升温至230℃，反应时间6 h。用700份水溶解250份氯乙酸钠与上述反应产物混合，在反应温度80-85℃、反应4 h条件下合成了双十四烷基咪唑啉酰胺乙酸钠甜菜碱。

实施例3、

将400份十八酸和60十六酸加入反应器中，升温融化后加入85份二乙烯三胺继续升温至160℃，反应为2h。升温至230℃，反应时间6 h。用790份水溶解260份氯乙酸钠与上述反应产物混合，在反应温度80-85℃、反应4 h条件下合成了十八烷基十六烷基咪唑啉酰胺乙酸钠甜菜碱。

实施例4、

将500份二十四酸和45份十四酸加入反应器中，升温融化后加入90份二乙烯三胺继续升温至160℃，反应为2h。升温至260℃，反应时间6 h。用850份水溶解260份氯乙酸钠与上述反应产物混合，在反应温度80-85℃、反应4 h条件下合成了二十四烷基十四烷基咪唑啉酰胺乙酸钠甜菜碱。

实施例5、

缓蚀性能的测定：

上述实施例1-4按照《中华人民共和国国家标准GB／T18175-2000，水处理剂缓蚀性能的测定—旋挂片法》，采用RCC-I型旋转挂片腐蚀试验仪进行缓蚀实验。试片为20^#碳钢，温度为50℃，预膜时间24h，运行时间48h，旋转挂片速度为75r／min。

仪器：RCC-I旋转挂片仪，恒温水浴锅。

实施例6 、

阻CaCO₃垢性能测定：

上述实施例1-4按照 GB/T 6632-96“水处理剂阻垢性能的测定”。阻CaCO₃垢性能评定试验条件：[Ca²⁺]=250mg/L、[HCO3^－]= 250mg/L（均以CaCO₃计），pH9.0，45℃，24hr。

实施例7、

界面张力的测定：

实验条件：45℃；界面张力的转速5000转/分钟；仪器：500型旋转滴界面张力仪。

实验油水为采油二厂深度处理污水及脱水原油。超高分聚合物浓度为1200mg／L，配制的二元复合体系粘度为51.1mPa·S。从上表中可以看出本发明脂肪酸脂肪酰胺咪唑啉甜菜碱可作为二元复合驱的复配剂，应用于三次采油之中，和大庆油田的原油均能形成超低界面张力。大庆采油原油二元体系配方：

①表面活性剂为本发明实施例1至4的样品配制浓度为0.1%。

②聚合物为超高分聚丙烯酰胺，分子量为1500～5000万。

③配制的二元复合体系聚合物浓度为1200mg／L。

Claims

1.一种驱油用表面活性剂，该表面活性剂结构式为：

其中：R₁、R₂分别为C₁₁～C₂₃的烷基。

2.权利要求1所述的驱油用表面活性剂的制备方法，该方法包括下列步骤，各原料按重量份配比：

3.根据权利要求2所述的驱油用表面活性剂的制备方法，其特征在于：所述的直碳链烷基酸为十二酸、十四酸、十六酸、十八酸、二十酸、二十四酸中的一种或几种。

4.权利要求l所述的驱油用表面活性剂与聚合物组成二元复合体系的在三次采油中的应用。