CN105906526A - 一种间歇法生产酸化自转向剂工艺 - Google Patents

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杨彬
李文杰
李军
王云云
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Abstract

本发明为一种间歇法生产酸化自转向剂工艺，特别是一种用于甜菜碱类表面活性剂的生产工艺。该工艺主要通过以下技术方案实现：向搅拌池中加入氯乙酸钠，并加入一定量的自来水溶解，氯乙酸钠质量分数为26％～27％，搅拌不低于1h，备用。向反应釜中加入一定量的有机溶剂，打开加热装置搅拌，将油酸酰胺丙基二甲胺加到釜中，氯乙酸钠与油酸酰胺丙基二甲胺摩尔比为1.08～1.1:1，保持一定温度，分批将第一步所配氯乙酸钠溶液加入反应釜中，搅拌反应一定时间后，准备出料。该工艺生产转向剂流动性好，性能稳定，便于运输和使用。

Description

一种间歇法生产酸化自转向剂工艺
技术领域
本发明属于转向剂生产工艺领域，尤其是涉及一种间歇法生产酸化自转向剂工艺。
背景技术
自转向酸技术是实现非均质储层均匀布酸的最简捷有效的方法。其中粘弹性表面活性剂转向酸技术与其他转向技术相比配制简单、破胶容易、对地层伤害小，并且具有缓速和降滤失的优点，因此被广泛应用于酸化储层改造措施中。当前国内外用于转向酸的粘弹性表面活性剂主要为烷基甜菜碱类两性表面活性剂。美国斯伦贝谢公司在2000年已将该类转向剂应用于基质酸化中并取得了很好的效果。当前国内也有多家科研单位对粘弹性表面活性剂作为转向剂进行研究，如中国石油勘探开发研究院、西南石油大学、长江大学等，并已经有该类转向剂应用于国内油田的报道，但仍然没有被大规模应用，且生产工艺也未见报道。转向酸中添加剂类型以及加入浓度对酸液表观粘度产生影响较大，因此本发明旨在提供一种易于操作、流动性好、性能稳定的酸化用自转向剂生产工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于酸化施工的甜菜碱类表面活性剂，该表面活性剂是由油酸酰胺丙基二甲胺与氯乙酸钠制备而成，具有配方简单、控制自转向功能、转向效果好、对地层伤害小的特点。
本发明的另一个目的在于提供一种间歇法生产该类表面活性剂的工艺，能够生成流动性较好、便于运输和使用的酸化自转向剂。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种间歇法生产酸化自转向剂工艺，包括如下步骤：
步骤(1)：配制浓度为26％～27％的氯乙酸钠溶液，备用；
步骤(2)：向反应釜中加入水溶性有机溶剂，打开搅拌装置，将油酸酰胺丙基二甲胺加到反应釜中，再打开加热装置，分阶段加入步骤(1)中的氯乙酸钠溶液，直至加完，始终搅拌使其充分混合发生反应。其中油酸酰胺丙基二甲胺C23H46N2O的分子量为366.6。
步骤(3)：反应结束，出料。
进一步，所述步骤(1)中，向搅拌釜中加入自来水，打开搅拌装置，再打开加热装置，边升温边加入粉末态的氯乙酸钠，升温至60～80℃，保温。
进一步，所述步骤(1)中，水溶性有机溶剂与自来水的质量比为0.6：1～0.8：1。
进一步，所述水溶性有机溶剂为有机醇和醇醚类溶剂。
进一步，所述水溶性有机溶剂为异丙醇、异丁醇、乙二醇、丙三醇、二乙二醇单甲醚或二乙醇单甲醚。
进一步，所述步骤(1)中，搅拌时间不低于1h。
进一步，所述步骤(2)中，每间隔10～20min向反应釜中加入一部分氯乙酸钠溶液70～80L，直至加完。
进一步，所述步骤(2)中，氯乙酸钠与油酸酰胺丙基二甲胺的摩尔比为1.08～1.1:1。
进一步，所述步骤(2)中，反应釜内的反应温度为80～90℃，搅拌时间为5～7h。
进一步，所述步骤(2)中，每间隔20min向反应釜中加入80L氯乙酸钠溶液。
相对于现有技术，本发明所述的间歇法生产酸化自转向剂工艺具有以下优势：所用设备较少，操作简单，产品加入酸化助剂形成转向酸体系，配液简单，转向效果好，破胶粘度低，可以达到在酸化施工中有效转向的目的，均匀布酸有效解除地层堵塞，满足酸化的施工要求。
具体实施方式
除非另外说明，本文中所用的术语均具有本领域技术人员常规理解的含义，为了便于理解本发明，将本文中使用的一些术语进行了下述定义。
在说明书和权利要求书中使用的，单数型“一个”和“这个”包括复数参考，除非上下文另有清楚的表述。例如，术语“(一个)细胞”包括复数的细胞，包括其混合物。
所有的数字标识，例如pH、温度、时间、浓度，包括范围，都是近似值。要了解，虽然不总是明确的叙述所有的数字标识之前都加上术语“约”。同时也要了解，虽然不总是明确的叙述，本文中描述的试剂仅仅是示例，其等价物是本领域已知的。
下面结合实施例来详细说明本发明创造。
实施例1
一种间歇法生产酸化自转向剂工艺，包括如下步骤：
步骤(1)：向搅拌釜中加入490L自来水，加完后打开搅拌装置，再打开加热装置，边升温边加入175kg氯乙酸钠，最终保持温度在70℃，保温，搅拌1h，关闭加热装置，备用；
步骤(2)：向反应釜中加入320kg异丙醇，打开搅拌装置，将510kg油酸酰胺丙基二甲胺加到反应釜中，打开加热装置，升温到80℃；每间隔20min向反应釜中加入80L氯乙酸钠溶液，直至加完。继续保持温度在80℃，搅拌反应6h；
步骤(3)：反应结束，出料。
本实施例中转向酸样品常温下鲜酸酸液粘度为10mPa·s，盐酸质量分数达到5％时，转向酸体系增粘，最大粘度为60mPa·s；加入6％乙醇后，酸液粘度为15mPa·s。
实施例2
一种间歇法生产酸化自转向剂工艺，包括如下步骤：
步骤(1)：向搅拌釜中加入480L自来水，加完后打开搅拌装置，再打开加热装置，边升温边加入175kg氯乙酸钠，最终保持温度在70℃，保温，搅拌1h。关闭加热装置，备用；
步骤(2)：向反应釜中加入420kg异丙醇，打开搅拌装置，将510kg油酸酰胺丙基二甲胺加到反应釜中，打开加热装置，升温到80℃；每间隔20min向反应釜中加入80L氯乙酸钠溶液，直至加完。继续保持温度在80℃，搅拌反应6h；
步骤(3)：反应结束，出料。
本实施例中转向酸样品常温下鲜酸酸液粘度为10mPa·s，盐酸质量分数达到5.5％时，转向酸体系增粘，最大粘度为75mPa·s；加入6％乙醇后，酸液粘度为13mPa·s。
实施例3
一种间歇法生产酸化自转向剂工艺，包括如下步骤：
步骤(1)：向搅拌釜中加入480L自来水，加完后打开搅拌装置，再打开加热装置，边升温边加入175kg氯乙酸钠，最终保持温度在70℃，保温，搅拌1h，关闭加热装置，备用；
步骤(2)：向反应釜中加入420kg二乙二醇单甲醚，打开搅拌装置，将510kg油酸酰胺丙基二甲胺加到反应釜中，打开加热装置，升温到90℃；每间隔16min向反应釜中加入72L氯乙酸钠溶液，直至加完。继续保持温度在90℃，搅拌反应6h；
步骤(3)：反应结束，出料。
本实施例中转向酸样品常温下鲜酸酸液粘度为10mPa·s，盐酸质量分数达到5％时，转向酸体系增粘，最大粘度为63mPa·s；加入6％乙醇后，酸液粘度为15mPa·s。
实施例4
一种间歇法生产酸化自转向剂工艺，包括如下步骤：
步骤(1)：向搅拌釜中加入480L自来水，加完后打开搅拌装置，再打开加热装置，边升温边加入175kg氯乙酸钠，最终保持温度在75℃，保温，搅拌1.5h。关闭加热装置，备用；
步骤(2)：向反应釜中加入420kg异丁醇，打开搅拌装置，将510kg油酸酰胺丙基二甲胺加到反应釜中，打开加热装置，升温到85℃；每间隔18min向反应釜中加入75L氯乙酸钠溶液，直至加完。继续保持温度在85℃，搅拌反应6.5h；
步骤(3)：反应结束，出料。
本实施例中转向酸样品常温下鲜酸酸液粘度为10mPa·s，盐酸质量分数达到5％时，转向酸体系增粘，最大粘度为80mPa·s；加入10％原油后，破胶酸液粘度为15mPa·s。
本发明需要达到的核心技术指标为：
1、常温下鲜酸酸液粘度≤10mPa·s；
2、转向酸体系增粘后，最大粘度≥60mPa·s；
3、室温破胶后酸液粘度，≤15mPa·s。
因此，以上4个实施例最终测试的结果均达到要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种间歇法生产酸化自转向剂工艺，其特征在于：包括如下步骤：
步骤(1)：配制浓度为26％～27％的氯乙酸钠溶液，备用；
步骤(2)：向反应釜中加入水溶性有机溶剂，打开搅拌装置，将油酸酰胺丙基二甲胺加到反应釜中，再打开加热装置，分阶段加入步骤(1)中的氯乙酸钠溶液，直至加完，始终搅拌使其充分混合发生反应。
步骤(3)：反应结束，出料。
2.根据权利要求1所述的间歇法生产酸化自转向剂工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，向搅拌釜中加入自来水，打开搅拌装置，再打开加热装置，边升温边加入粉末态的氯乙酸钠，升温至60～80℃，保温。
3.根据权利要求2所述的间歇法生产酸化自转向剂工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，水溶性有机溶剂与自来水的质量比为0.6：1～0.8：1。
4.根据权利要求1所述的间歇法生产酸化自转向剂工艺，其特征在于：所述水溶性有机溶剂为有机醇和醇醚类溶剂。
5.根据权利要求4所述的间歇法生产酸化自转向剂工艺，其特征在于：所述水溶性有机溶剂为异丙醇、异丁醇、乙二醇、丙三醇、二乙二醇单甲醚或二乙醇单甲醚。
6.根据权利要求2所述的间歇法生产酸化自转向剂工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，搅拌时间不低于1h。
7.根据权利要求1～6任一项所述的间歇法生产酸化自转向剂工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，每间隔10～20min向反应釜中加入一部分氯乙酸钠溶液70～80L，直至加完。
8.根据权利要求1～6任一项所述的间歇法生产酸化自转向剂工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，氯乙酸钠与油酸酰胺丙基二甲胺的摩尔比为1.08～1.1:1。
9.根据权利要求1所述的间歇法生产酸化自转向剂工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，反应釜内的反应温度为80～90℃，搅拌时间为5～7h。
10.根据权利要求7所述的间歇法生产酸化自转向剂工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，每间隔20min向反应釜中加入80L氯乙酸钠溶液。
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