CN106590607A - 耐温抗盐低张力泡沫剂组合物及其制备方法 - Google Patents

耐温抗盐低张力泡沫剂组合物及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106590607A
CN106590607A CN201510683626.1A CN201510683626A CN106590607A CN 106590607 A CN106590607 A CN 106590607A CN 201510683626 A CN201510683626 A CN 201510683626A CN 106590607 A CN106590607 A CN 106590607A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
foaming agent
agent combination
grams
resistant anti
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510683626.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106590607B (zh
Inventor
何良好
何秀娟
沈之芹
李应成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum and Chemical Corp, Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Priority to CN201510683626.1A priority Critical patent/CN106590607B/zh
Publication of CN106590607A publication Critical patent/CN106590607A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106590607B publication Critical patent/CN106590607B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/58—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
    • C09K8/594—Compositions used in combination with injected gas, e.g. CO2 orcarbonated gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/58—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
    • C09K8/584—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids characterised by the use of specific surfactants

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)

Abstract

本发明涉及一种耐温抗盐低张力泡沫剂组合物及其制备方法，主要解决当下泡沫驱油时，泡沫剂不能兼具泡沫性能好和油水界面张力低的问题。本发明通过采用一种耐温抗盐低张力泡沫剂组合物，以质量份数计包括以下组份：(1)1份的聚醚阴离子表面活性剂；(2)1～5份的烯烃磺酸盐；(3)0～10份的两性离子表面活性剂的技术方案，较好的解决了该问题，可用于强化采油中的泡沫驱油。

Description

耐温抗盐低张力泡沫剂组合物及其制备方法
技术领域
本发明属于油田化学领域，涉及高温高盐油藏采油用泡沫驱油剂，具体说是一种用于三次采油的耐温抗盐低张力泡沫剂组合物。
背景技术
近年来，我国主要油田经过一次和二次开采后进入高含水期，如何提高原油采收率，最大限度地开发剩余储量，是科研工作者面临的难题。多年来的研究已提出多种强化采油技术，包括物理方法如注入气体(气驱、混相驱)、利用热能(蒸汽驱、热水驱)；化学方法如聚合物驱、碱水驱、表面活性剂驱、碱/表面活性剂/聚合物复合驱；生物方法如内源和外源微生物驱也在探索和发展当中。
其中，化学驱是国内最常用、最成熟的强化采油方法，通过添加表面活性剂降低油/水界面张力，增大毛管数，促使原油自岩石上脱附及有效分散，实现对残余油的有效驱动；添加聚合物或胶增加驱替水的粘度，降低油水流度比，缓解窜流现象，增加波及系数，从而提高采收率。然而，聚合物的耐温抗盐性一直是困扰高温高矿化度油藏应用的难题，而且，在聚合物驱后，加入如何进一步提高采收率，后期采用什么方式驱替，正在受到越来越多的关注。
物理方法采油已被证明能够提高采收率，可产生一定的经济效益，但气体和蒸汽均是比水密度和粘度更低的体系，所以由油藏普遍存在的非均质性所导致的“指进”或“窜流”现象不可避免，使最终采收率不能令人满意。
采用化学与物理共用的方法，通过添加泡沫剂，使气体和蒸汽以泡沫流体的形式进行驱替，可有选择性地封堵高渗透带，增大波及系数，调整吸液剖面。泡沫之所以能有效地控制气体的流度，是因为它在孔隙度介质中渗流时具有非常独特的渗流特性：泡沫在孔隙介质中渗流时，其视粘度比组成它的两相(活性水和气体)中的任何一相的粘度都高得多，并随介质孔隙度(或渗透率)的增大而升高；而且泡沫遇水稳定，遇油破裂，有利于在高渗透条带形成稳定泡沫，产生封堵。因此，泡沫可以看作是“堵大不堵小”，“堵水不堵油”的智能调控体系。
鉴于此，如果能将化学驱与泡沫驱的优势结合起来，研制成低界面张力泡沫体系，进而开发相应的驱油技术，将为老油田开发提供新的提高采收率方法。
然而，尽管表面活性剂同时具有提升泡沫的性能和降低油水界面张力的能力，但是受到环境因素，包括气相组成、油相组成、温度、矿化度、添加剂等因素的影响，使得现有常规的表面活性剂在提升泡沫性能和降低界面张力方面往往表现出相悖的性质，即发泡性能好的泡沫剂降低油/水界面张力有限，只能达到几个mN/m，根据毛细管力的计算公式，这种界面张力下并不能将油藏的残余油有效清洗干净；而低张力表面活性剂形成的泡沫性能又较差，难以形成稳定的封堵。因此，开发一种发泡能力强，泡沫稳定性好，具有较高的抗盐性能，能够与油藏原油达到较低界面张力的泡沫驱油体系，是当下的迫切需要。
文献CN101717627A公开了一种提高高盐油藏原油采收率的低张力泡沫剂及其制备方法，其中所述的泡沫剂主剂是烷基二甲基胺乙内酯、十二醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐和椰子油酸单乙醇胺，其耐温性能不佳，仅适用于60℃以下的油藏，且其与地层水的配伍性能一般，可耐的矿化度仅为100000mg/L，不适合超高盐油藏。
文献CN102020981A公开了一种耐温抗盐低张力泡沫驱油剂及其制备方法，其中所述的泡沫剂主剂是烷醇酰胺和双极性表面活性剂，但是其可耐的矿化度最高也仅为100000mg/L，并且在同等条件下泡沫半衰期仅有40min，稳定性相对较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中用于三次采油的泡沫剂界面张力较高、发泡能力较差、泡沫稳定性不好的问题，提供一种用于三次采油的耐温抗盐低张力泡沫剂组合物。该泡沫剂组合物不仅发泡能力强、泡沫稳定性好，耐温、耐盐性能好，可耐的矿化度最高达200000mg/L，并且界面活性强，可将原油/水界面张力降至10-2mN/m，提高采收率效果显著。
本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的耐温抗盐低张力泡沫剂组合物的制备方法。
为了解决技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种耐温抗盐低张力泡沫剂组合物，以质量份数计包括以下组份：
(1)1份的聚醚阴离子表面活性剂；
(2)1～5份的烯烃磺酸盐；
(3)0～10份的两性离子表面活性剂。
所述的聚醚阴离子表面活性剂，具有以下分子通式：
R1O-(CH2CH2O)m1-(CH(CH3)CH2O)n-(CH2CH2O)m2-R2Y， (1)；
其中，R1为C8～C30的脂肪烃基、或由C4～C20直链或支链的饱和及不饱和烃基取代的芳基，m1＝0～30、n＝1～50，m2＝0～30，R2为C1～C5的亚烷基或羟基取代亚烷基，Y为COOM或SO3N，M和N独立选自氢、碱金属或者由式NR4(R5)(R6)(R7)所示基团中的至少一种；R4、R5、R6、R7为独立选自H、(CH2)pOH或(CH2)qCH3中的一种，p＝2～4、q＝0～5中的任一整数；
所述的两性离子表面活性剂选自甜菜碱表面活性剂。
上述技术方案中，聚醚阴离子表面活性剂中R1优选方案为C10～C18的烷基；m1优选方案为2～10，m2优选方案为1～20，n优选方案为2～15；R2优选方案为C1～C3的亚烷基或羟基取代亚丙基；Y优选方案为COOM，M优选方案为碱金属中的钠或钾离子，更优选方案为选自钠。
上述技术方案中，所述烯烃磺酸盐优选具有以下分子通式：
R3-CH＝CH-CH2-SO3K， (2)；
其中R3为C5～C30的烷基，K为选自碱金属中的任意一种金属离子；进一步优选：K优选方案为碱金属中的钠或钾离子，更优选方案为选自钠；R3优选方案为选自C8～C22的烷基，更优选方案为选自C14～C18的烷基。
上述技术方案中，所述甜菜碱表面活性剂优选为十二烷基二甲基甜菜碱，十四烷基二甲基甜菜碱，3-磺丙基十二烷基二甲基甜菜碱，3-磺丙基十四烷基二甲基甜菜碱，3-磺丙基十六烷基二甲基甜菜碱，椰油酰胺丙基甜菜碱中的至少一种；进一步优选方案为十二烷基二甲基甜菜碱，3-磺丙基十二烷基二甲基甜菜碱，3-磺丙基十四烷基二甲基甜菜碱，3-磺丙基十六烷基二甲基甜菜碱中的至少一种。
上述技术方案中，以质量份数计，所述两性离子表面活性剂用量优选为大于0份。
本发明中的一种耐温抗盐低张力泡沫体系表面活性剂在配制时，对水没有特殊要求，可以是去离子水，还可以是含无机矿物质的水，而含无机矿物质的水可以是自来水、油田地层水或油田注入水。适宜的地层水总矿化度是0～200000mg/L，优选方案为50000～200000mg/L，Ca2++Mg2+浓度优选方案为2000～8000mg/L，水型为CaCl2型。
为了解决上述技术问题之二，本发明采用的技术方案如下：一种耐温抗盐低张力泡沫剂组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)聚醚阴离子表面活性剂的合成
a、在碱性催化剂存在下，R1O(CH2CH2O)m1H与所需量环氧丙烷反应得到R1O(CH2CH2O)m1(CHCH3CH2O)nH；
b、在碱性催化剂存在下，R1O(CH2CH2O)m1(CHCH3CH2O)nH与所需量环氧乙烷反应得到R1O(CH2CH2O)m1(CHCH3CH2O)n(CH2CH2O)m2H；
c、在碱金属氢氧化物或碱金属醇盐存在下，步骤b得到的产物与XR2Y在溶剂中，在反应温度50～120℃，反应3～15小时生成含聚醚阴离子表面活性剂混合物；d、在步骤c得到的含聚醚阴离子表面活性剂混合物中加入酸调节水相的pH＝1～3，分离得到有机相；
e、将有机相纯化得到所需的聚醚阴离子表面活性剂；
(2)泡沫剂组合物的制备
将所需量的聚醚阴离子表面活性剂、a-烯烃磺酸盐、两性离子表面活性剂混合均匀得耐温抗盐低张力泡沫剂组合物。
本发明驱油剂的关键有效成分是所述组分(1)、(2)和(3)，本领域技术人员知道，为了便于运输和贮存或现场使用等方面考虑，可以采用各种供应形式，例如不含水的固态形式，或者含水的固态形式，或者含水的膏状形式，或者水溶液形式；水溶液形式包括用水配成浓缩液的形式，直接配成现场驱油所需浓度的泡沫剂形式；其中，对水没有特殊要求，可以是去离子水，还可以是含无机矿物质的水，而含无机矿物质的水可以是自来水、油田地层水或油田注入水。
本发明驱油组合物具有很好的配伍性，还可以含有本领域常用的其它处理剂，如表面活性剂、聚合物，碱等采油助剂。
表面活性剂同时具有提升泡沫的性能和降低油水界面张力的能力，但是现有常规的表面活性剂在提升泡沫性能和降低界面张力方面往往表现出相悖的性质，当表面活性剂体系的HLB偏向与亲油时，其界面性能优异，界面张力低，但泡沫性能差；当表面活性剂体系的HLB偏向与亲水时，其泡沫性能优异，但界面张力高。
本发明的泡沫剂组合物可适用于油藏温度不高于150℃，矿化度低于200000mg/L，Ca2++Mg2+浓度低于8000mg/L的油藏。该泡沫剂组合物与氮气，空气，二氧化碳和天然气混合形成稳定的泡沫，应用于中原油田地层水泡沫体系室内试验，50℃时罗氏泡沫法测量其发泡体积大于300mL，半衰期超过100min，阻力因子大于20，界面张力达到10-3mN/m，取得了较好的技术效果。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，以下结合实施例进一步阐述本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
【实施例1】
组合物ZY-1的制备，制备步骤：
(1)十二醇聚氧丙烯(8)醚乙酸(LAPO8CH2COOH)的合成与制备：
向装有搅拌装置的2L压力反应器中加入186.33克(1摩尔)正十二烷醇、5.61克氢氧化钾，加热至80～90℃时，开启真空系统，在高真空下脱水1小时，然后用氮气置换3～4次，将体系反应温度调至150℃缓缓通入469.8克(8.1摩尔)环氧丙烷，控制压力≤0.60MPa。反应结束后，降温至90℃，真空除去低沸物，冷却后中和、脱水，得十二醇聚氧丙烯(8)醚642.2克，收率98.8wt％。
十二醇聚氧丙烯(8)醚325克(0.5摩尔)与112.2克(2摩尔)氢氧化钾、116.5克(1摩尔)氯乙酸钠及550毫升甲苯混合于配有机械搅拌、温度计和回流冷凝管的2000毫升的反应釜内，加热至90℃反应6小时。冷却，以25wt％硫酸酸化，分去水及无机盐，蒸除溶剂，得到十二醇聚氧丙烯(8)醚乙酸产品308.1克，经高效液相色谱(HPLC)分析，产物中十二醇聚氧丙烯(8)醚乙酸(LAPO8CH2COOH)含量为94.62wt％。
(2)泡沫剂组合物的制备：
在常温常压下，称取上面步骤中合成所得的十二醇聚氧丙烯(8)醚乙酸(LAPO8CH2COOH)15.85克到反应釜中，加入适量的本地自来水溶解，再向其中加入适量的氢氧化钠得到十二醇聚氧丙烯(8)醚乙酸钠(LAPO8CH2COONa)；再向其中加入10克的C14～C16的a-烯烃磺酸钠(AOS14-16)，5克的3-磺丙基十二烷基二甲基甜菜碱，再加入足量的本地自来水至100克，配制成30wt％的溶液，充分搅拌30min至完全溶解为止，即得耐温抗盐低张力泡沫剂组合物ZY-1，产品为淡黄色膏状物。
【实施例2】
组合物ZY-2的制备，制备步骤：
(1)十二醇聚氧丙烯(8)醚乙酸(LAPO8CH2COOH)的合成与制备：
向装有搅拌装置的2L压力反应器中加入186.33克(1摩尔)正十二烷醇、5.61克氢氧化钾，加热至80～90℃时，开启真空系统，在高真空下脱水1小时，然后用氮气置换3～4次，将体系反应温度调至150℃缓缓通入469.8克(8.1摩尔)环氧丙烷，控制压力≤0.60MPa。反应结束后，降温至90℃，真空除去低沸物，冷却后中和、脱水，得十二醇聚氧丙烯(8)醚642.2克，收率98.8wt％。
十二醇聚氧丙烯(8)醚325克(0.5摩尔)与112.2克(2摩尔)氢氧化钾、116.5克(1摩尔)氯乙酸钠及550毫升甲苯混合于配有机械搅拌、温度计和回流冷凝管的2000毫升的反应釜内，加热至90℃反应6小时。冷却，以25wt％硫酸酸化，分去水及无机盐，蒸除溶剂，得到十二醇聚氧丙烯(8)醚乙酸产品308.1克，经高效液相色谱(HPLC)分析，产物中十二醇聚氧丙烯(8)醚乙酸(LAPO8CH2COOH)含量为94.62wt％。
(2)泡沫剂组合物的制备：
在常温常压下，称取上面步骤中合成所得的十二醇聚氧丙烯(8)醚乙酸(LAPO8CH2COOH)11克到反应釜中，加入适量的本地自来水溶解，再向其中加入适量的氢氧化钠得到十二醇聚氧丙烯(8)醚乙酸钠(LAPO8CH2COONa)；再向其中加入9克的C14～C16的a-烯烃磺酸钠(AOS14-16)，10克的3-磺丙基十四烷基二甲基甜菜碱，再加入足量的本地自来水至100克，配制成30wt％的溶液，充分搅拌30min至完全溶解为止，即得耐温抗盐低张力泡沫剂组合物ZY-2，产品为淡黄色膏状物。
【实施例3】
组合物ZY-3的制备，制备步骤：
(1)十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(10)醚乙酸(LAEO3PO8EO10CH2COOH)的合成与制备：
向装有搅拌装置的2L压力反应器中加入318克(1摩尔)十二醇聚氧乙烯(3)醚、5.61克氢氧化钾，加热至80～90℃时，开启真空系统，在高真空下脱水1小时，然后用氮气置换3～4次，将体系反应温度调至150℃缓缓通入469.8克(8.1摩尔)环氧丙烷，控制压力≤0.60MPa，待环氧丙烷反应结束后再将温度调至140℃缓缓通入444.4克(10.1摩尔)环氧乙烷，控制压力≤0.40MPa。反应结束后，降温至90℃，真空除去低沸物，冷却后中和、脱水，得十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(10)醚1270.6克，收率98.0wt％。
十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(10)醚427.7克(0.35摩尔)与112.2克(2摩尔)氢氧化钾、116.5克(1摩尔)氯乙酸钠及600毫升甲苯混合于配有机械搅拌、温度计和回流冷凝管的2000毫升的反应釜内，加热至90℃反应6小时。冷却，以25wt％硫酸酸化，分去水及无机盐，蒸除溶剂，得到十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(10)醚乙酸产品506.7克，经高效液相色谱(HPLC)分析，产物中十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(10)醚乙酸(LAEO3PO8EO10CH2COOH)含量为95.28wt％。
(2)泡沫剂组合物的制备：
在常温常压下，称取上面步骤中合成所得的十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(10)醚乙酸(LAEO3PO8EO10CH2COOH)8克到反应釜中，加入适量的本地自来水溶解，再向其中加入适量的氢氧化钠得到十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(10)醚乙酸钠(LAEO3PO8EO10CH2COONa)；再向其中加入11克的C14～C16的a-烯烃磺酸钠(AOS14-16)，11克的3-磺丙基十四烷基二甲基甜菜碱，再加入足量的本地自来水至100克，配制成30wt％的溶液，充分搅拌30min至完全溶解为止，即得耐温抗盐低张力泡沫剂组合物ZY-3，产品为淡黄色膏状物。
【实施例4】
组合物ZY-4的制备，制备步骤：
(1)十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(10)醚乙酸(LAEO3PO8EO10CH2COOH)的合成与制备：
向装有搅拌装置的2L压力反应器中加入318克(1摩尔)十二醇聚氧乙烯(3)醚、5.61克氢氧化钾，加热至80～90℃时，开启真空系统，在高真空下脱水1小时，然后用氮气置换3～4次，将体系反应温度调至150℃缓缓通入469.8克(8.1摩尔)环氧丙烷，控制压力≤0.60MPa，待环氧丙烷反应结束后再将温度调至140℃缓缓通入444.4克(10.1摩尔)环氧乙烷，控制压力≤0.40MPa。反应结束后，降温至90℃，真空除去低沸物，冷却后中和、脱水，得十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(10)醚1270.6克，收率98.0wt％。
十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(10)醚427.7克(0.35摩尔)与112.2克(2摩尔)氢氧化钾、116.5克(1摩尔)氯乙酸钠及600毫升甲苯混合于配有机械搅拌、温度计和回流冷凝管的2000毫升的反应釜内，加热至90℃反应6小时。冷却，以25wt％硫酸酸化，分去水及无机盐，蒸除溶剂，得到十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(10)醚乙酸产品506.7克，经高效液相色谱(HPLC)分析，产物中十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(10)醚乙酸(LAEO3PO8EO10CH2COOH)含量为95.28wt％。
(2)泡沫剂组合物的制备：
在常温常压下，称取上面步骤中合成所得的十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(10)醚乙酸(LAEO3PO8EO10CH2COOH)8克到反应釜中，加入适量的本地自来水溶解，再向其中加入适量的氢氧化钠得到十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(10)醚乙酸钠(LAEO3PO8EO10CH2COONa)；再向其中加入8克的C14～C18的a-烯烃磺酸钠(AOS14-18)，14克的3-磺丙基十四烷基二甲基甜菜碱，再加入足量的本地自来水至100克，配制成30wt％的溶液，充分搅拌30min至完全溶解为止，即得耐温抗盐低张力泡沫剂组合物ZY-4，产品为淡黄色膏状物。
【实施例5】
组合物ZY-5的制备，制备步骤：
(1)十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(6)醚乙酸(LAEO3PO8EO6CH2COOH)的合成与制备：
向装有搅拌装置的2L压力反应器中加入318克(1摩尔)十二醇聚氧乙烯(3)醚、5.61克氢氧化钾，加热至80～90℃时，开启真空系统，在高真空下脱水1小时，然后用氮气置换3～4次，将体系反应温度调至150℃缓缓通入469.8克(8.1摩尔)环氧丙烷，控制压力≤0.60MPa，待环氧丙烷反应结束后再将温度调至140℃缓缓通入268.4克(6.1摩尔)环氧乙烷，控制压力≤0.40MPa。反应结束后，降温至90℃，真空除去低沸物，冷却后中和、脱水，得十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(6)醚1030.3克，收率98.5wt％。
十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(6)醚366.1克(0.35摩尔)与112.2克(2摩尔)氢氧化钾、116.5克(1摩尔)氯乙酸钠及600毫升甲苯混合于配有机械搅拌、温度计和回流冷凝管的2000毫升的反应釜内，加热至90℃反应6小时。冷却，以25wt％硫酸酸化，分去水及无机盐，蒸除溶剂，得到十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(6)醚乙酸产品436.2克，经高效液相色谱(HPLC)分析，产物中十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(6)醚乙酸(LAEO3PO8EO6CH2COOH)含量为96.56wt％。
(2)泡沫剂组合物的制备：
在常温常压下，称取上面步骤中合成所得的十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(6)醚乙酸(LAEO3PO8EO6CH2COOH)7.5克到反应釜中，加入适量的本地自来水溶解，再向其中加入适量的氢氧化钠得到十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(6)醚乙酸钠(LAEO3PO8EO6CH2COONa)；再向其中加入12克的C14～C16的a-烯烃磺酸钠(AOS14-16)，10.5克的3-磺丙基十四烷基二甲基甜菜碱，再加入足量的本地自来水至100克，配制成30wt％的溶液，充分搅拌30min至完全溶解为止，即得耐温抗盐低张力泡沫剂组合物ZY-5，产品为淡黄色膏状物。
【实施例6】
组合物ZY-6的制备，制备步骤：
(1)十六醇聚氧丙烯(8)醚乙酸(HEPO8CH2COOH)的合成与制备：
向装有搅拌装置的2L压力反应器中加入242.5克(1摩尔)正十六烷醇、5.61克氢氧化钾，加热至80～90℃时，开启真空系统，在高真空下脱水1小时，然后用氮气置换3～4次，将体系反应温度调至150℃缓缓通入469.8克(8.1摩尔)环氧丙烷，控制压力≤0.60MPa。反应结束后，降温至90℃，真空除去低沸物，冷却后中和、脱水，得十六醇聚氧丙烯(8)醚694.0克，收率98.3wt％。
十六醇聚氧丙烯(8)醚353克(0.5摩尔)与112.2克(2摩尔)氢氧化钾、116.5克(1摩尔)氯乙酸钠及620毫升甲苯混合于配有机械搅拌、温度计和回流冷凝管的2000毫升的反应釜内，加热至90℃反应6小时。冷却，以25wt％硫酸酸化，分去水及无机盐，蒸除溶剂，得到十六醇聚氧丙烯(8)醚乙酸产品342.7克，经高效液相色谱(HPLC)分析，产物中十二醇聚氧丙烯(8)醚乙酸(HEPO8CH2COOH)含量为95.83wt％。
(2)泡沫剂组合物的制备：
在常温常压下，称取上面步骤中合成所得的十二醇聚氧丙烯(8)醚乙酸(HEPO8CH2COOH)12.5克到反应釜中，加入适量的本地自来水溶解，再向其中加入适量的氢氧化钠得到十二醇聚氧丙烯(8)醚乙酸钠(HEPO8CH2COONa)；再向其中加入12克的C14～C16的a-烯烃磺酸钠(AOS14-16)，6克的3-磺丙基十二烷基二甲基甜菜碱，再加入足量的本地自来水至100克，配制成30wt％的溶液，充分搅拌30min至完全溶解为止，即得耐温抗盐低张力泡沫剂组合物ZY-6，产品为淡黄色膏状物。
【实施例7】
分别配制不同二价阳离子及总矿化度的模拟水，具体组成见表1所示。
将一定量的泡沫剂ZY-1～ZY-5以不同矿化度的模拟盐水A、B溶解，配制成0.15wt％的溶液，测定在该浓度下泡沫剂的泡沫性能，结果见表2所示。泡沫性能采用罗氏泡沫仪，方法GB/T 7462-1994，在温度50℃条件下。
测定0.15wt％浓度下泡沫剂对中原油田卫-95区块的原油的油水界面张力，结果见表3所示，油水界面张力测定用原油来至中原油田卫-95区块的原油。界面张力使用TX-500C全量程界面张力测量仪，温度73℃，转速4500rpm。
【比较例1】
使用【实施例1】中合成的十二醇聚氧丙烯(8)醚乙酸钠(LAPO8CH2COONa)，【实施例3】中合成的十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(10)醚乙酸(LAEO3PO8EO10CH2COOH)，【实施例5】中合成的十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(6)醚乙酸(LAEO3PO8EO6CH2COOH)，【实施例6】中合成的十六醇聚氧丙烯(8)醚乙酸(HEPO8CH2COOH)的单剂，不加入后续组分制备成泡沫剂组合物，同【实施例7】进行泡沫性能和界面性能测定试验，结果见表5、6。
【比较例2】
对比【实施例1】、【实施例2】，不加入十二醇聚氧丙烯(8)醚乙酸钠(LAPO8CH2COONa)，只加入a-烯烃磺酸钠(AOS14-16)和3-磺丙基十二烷基二甲基甜菜碱，a-烯烃磺酸钠(AOS14-16)和3-磺丙基十四烷基二甲基甜菜碱，制备成泡沫剂组合物B-1，B-2，与ZY-1、ZY-2比较，同【实施例7】进行泡沫性能和界面性能测定试验，结果见表5、6。
【比较例3】
对比【实施例3】、【实施例4】，在泡沫剂组合物制备时，只用十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(10)醚乙酸钠(LAEO3PO8EO6CH2COONa)和a-烯烃磺酸钠(AOS14-16)，十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(6)醚乙酸钠(LAEO3PO8EO6CH2COONa)和a-烯烃磺酸钠(AOS14-18)复配，制备成泡沫剂组合物B-3，B-4，与ZY-3、ZY-4比较，同【实施例7】进行泡沫性能和界面性能测定试验，结果见表5、6。
【比较例4】
同【实施例3】，不同之处在于，与环氧丙烷和环氧乙烷不是先后分步进行反应的，而是将两者混合后一步进行反应。即在140～150℃缓缓通入469.8克(8.1摩尔)环氧丙烷和444.4克(10.1摩尔)环氧乙烷混合物，控制压力≤0.60MPa，其余相同，得到聚醚阴离子表面活性剂，并同【实施例3】、【实施例4】，制备成相应比例的泡沫剂组合物B-5、B-6，与ZY-3、ZY-4比较，同【实施例7】进行泡沫性能和界面性能测定试验结果见表5、6所示。
【比较例5】
对比组合物B-7的制备，制备步骤：
(1)十二醇聚氧乙烯(9)聚氧丙烯(8)醚乙酸(LAEO9PO8CH2COOH)的合成与制备：
向装有搅拌装置的2L压力反应器中加入582克(1摩尔)十二醇聚氧乙烯(9)醚、5.61克氢氧化钾，加热至80～90℃时，开启真空系统，在高真空下脱水1小时，然后用氮气置换3～4次，将体系反应温度调至150℃缓缓通入469.8克(8.1摩尔)环氧丙烷，控制压力≤0.60MPa，待环氧丙烷反应结束后，降温至90℃，真空除去低沸物，冷却后中和、脱水，得十二醇聚氧乙烯(9)聚氧丙烯(8)醚1018.8.3克，收率97.1wt％。
十二醇聚氧乙烯(9)聚氧丙烯(8)醚366.1克(0.35摩尔)与112.2克(2摩尔)氢氧化钾、116.5克(1摩尔)氯乙酸钠及600毫升甲苯混合于配有机械搅拌、温度计和回流冷凝管的2000毫升的反应釜内，加热至90℃反应6小时。冷却，以25wt％硫酸酸化，分去水及无机盐，蒸除溶剂，得到十二醇聚氧乙烯(9)聚氧丙烯(8)醚乙酸产品436.2克，经高效液相色谱(HPLC)分析，产物中十二醇聚氧乙烯(9)聚氧丙烯(8)醚乙酸(LAEO9PO8CH2COOH)含量为96.12wt％。
(2)泡沫剂组合物的制备：
在常温常压下，称取上面步骤中合成所得的十二醇聚氧乙烯(9)聚氧丙烯(8)醚乙酸(LAEO9PO8CH2COOH)7.5克到反应釜中，加入适量的本地自来水溶解，再向其中加入适量的氢氧化钠得到十二醇聚氧乙烯(3)聚氧丙烯(8)聚氧乙烯(6)醚乙酸钠(LAEO9PO8CH2COONa)；再向其中加入12克的C14～C16的a-烯烃磺酸钠(AOS14-16)，10.5克的3-磺丙基十四烷基二甲基甜菜碱，再加入足量的本地自来水至100克，配制成30wt％的溶液，充分搅拌30min至完全溶解为止，即得耐温抗盐低张力泡沫剂组合物B-7，产品为淡黄色膏状物。
表1实验用原油
区块 中原油田卫-95区块
原油密度 0.87-0.89g/cm3
原油年度 15-46mP·s
表2各种模拟水的矿化度
模拟盐水 Ca2+(mg/L) Mg2+(mg/L) TDS(mg/L)
TDS-1 2630 1360 120000
TDS-2 5640 2420 200000
表3泡沫剂的泡沫性能
表4对比例泡沫剂的油水界面张力性能
表5对比例泡沫剂的泡沫性能
表6对比例泡沫剂的油水界面张力性能
表7各泡沫剂组分表

Claims (9)

1.一种耐温抗盐低张力泡沫剂组合物，以质量份数计包括以下组份：
(1)1份的聚醚阴离子表面活性剂；
(2)1～5份的烯烃磺酸盐；
(3)0～10份的两性离子表面活性剂；
所述的聚醚阴离子表面活性剂，具有以下分子通式：
R1O-(CH2CH2O)m1-(CH(CH3)CH2O)n-(CH2CH2O)m2-R2Y， (1)；
式中R1为C8～C30的脂肪烃基、或由C4～C20直链或支链的饱和及不饱和烃基取代的芳基，m1＝0～30、n＝1～50，m2＝0～30，R2为C1～C5的亚烷基或羟基取代亚烷基，Y为COOM或SO3N，M和N独立选自氢、碱金属或者由式NR4(R5)(R6)(R7)所示基团中的至少一种；R4、R5、R6、R7为独立选自H、(CH2)pOH或(CH2)qCH3中的一种，p＝2～4、q＝0～5中的任一整数；
所述的两性离子表面活性剂选自甜菜碱表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的耐温抗盐低张力泡沫剂组合物，其特征在于所述R1为C12～C24的烷基或由C8～C12烷基取代的苯基；m1＝2～10，n＝2～15，m2＝1～20；R2为C1～C3的亚烷基或羟基取代亚丙基；p＝2，q＝0～1。
3.根据权利要求1所述的用于三次采油的耐温抗盐低张力泡沫剂组合物，其特征在于所述的烯烃磺酸盐具有以下分子通式：
R3-CH＝CH-CH2-SO3K， (2)；
式中R3为C5～C30的烷基，K为选自碱金属中的任意一种金属离子。
4.根据权利要求1所述的耐温抗盐低张力泡沫剂组合物，其特征在于所述的两性离子表面活性剂为十二烷基二甲基甜菜碱，十四烷基二甲基甜菜碱，3-磺丙基十二烷基二甲基甜菜碱，3-磺丙基十四烷基二甲基甜菜碱，3-磺丙基十六烷基二甲基甜菜碱，椰油酰胺丙基甜菜碱中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的耐温抗盐低张力泡沫剂组合物，其特征在于以质量份数计，两性离子表面活性剂用量为大于0份。
6.一种权利要求1～5任一所述的耐温抗盐低张力泡沫剂组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)聚醚阴离子表面活性剂的合成
a、在碱性催化剂存在下，R1O(CH2CH2O)m1H与所需量环氧丙烷反应得到R1O(CH2CH2O)m1(CHCH3CH2O)nH；
b、在碱性催化剂存在下，R1O(CH2CH2O)m1(CHCH3CH2O)nH与所需量环氧乙烷反应得到R1O(CH2CH2O)m1(CHCH3CH2O)n(CH2CH2O)m2H；
c、在碱金属氢氧化物或碱金属醇盐存在下，步骤b得到的产物与XR2Y在溶剂中，在反应温度50～120℃，反应3～15小时生成含聚醚阴离子表面活性剂混合物；
d、在步骤c得到的含聚醚阴离子表面活性剂混合物中加入酸调节水相的pH＝1～3，分离得到有机相；
e、将有机相纯化得到所需的聚醚阴离子表面活性剂。
(2)泡沫剂组合物的制备
将所需量的聚醚阴离子表面活性剂、烯烃磺酸盐、两性离子表面活性剂混合均匀得耐温抗盐低张力泡沫剂组合物。
7.权利要求1～5所述的耐温抗盐低张力泡沫剂组合物在泡沫驱强化采油中的应用。
8.根据权利要求7所述的耐温抗盐低张力泡沫剂组合物的应用，其特征在于所述应用的地层温度60～150℃，地层水矿化度为0～200000mg/L。
9.根据权利要求8所述的耐温抗盐低张力泡沫剂组合物的应用，其特征在于所述的地层水的总矿化度小于200000mg/L，Ca2++Mg2+浓度小于8000mg/L，水型为CaCl2型。
CN201510683626.1A 2015-10-20 2015-10-20 耐温抗盐低张力泡沫剂组合物及其制备方法 Active CN106590607B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510683626.1A CN106590607B (zh) 2015-10-20 2015-10-20 耐温抗盐低张力泡沫剂组合物及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510683626.1A CN106590607B (zh) 2015-10-20 2015-10-20 耐温抗盐低张力泡沫剂组合物及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106590607A true CN106590607A (zh) 2017-04-26
CN106590607B CN106590607B (zh) 2019-07-09

Family

ID=58555222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510683626.1A Active CN106590607B (zh) 2015-10-20 2015-10-20 耐温抗盐低张力泡沫剂组合物及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106590607B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111051467A (zh) * 2017-05-19 2020-04-21 罗地亚经营管理公司 除去用于采油的压裂液的添加剂
CN111088010A (zh) * 2018-10-23 2020-05-01 中国石油化工股份有限公司 强化抗盐耐油泡沫排水剂组合物及其制备方法和应用
CN112694881A (zh) * 2019-10-23 2021-04-23 中国石油化工股份有限公司 一种用于裂缝型油藏强化采油的泡沫组合物及制备方法
CN112694883A (zh) * 2019-10-22 2021-04-23 中国石油化工股份有限公司 一种提高稠油油藏采收率的泡沫组合物及制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102020981A (zh) * 2010-10-27 2011-04-20 山东大学 一种耐温抗盐低张力泡沫驱油剂及其制备方法
CN103031120A (zh) * 2011-09-29 2013-04-10 中国石油化工股份有限公司 含烷基苯酚聚氧乙烯醚苯磺酸盐的泡沫剂组合物及用途
CN103740357A (zh) * 2012-10-17 2014-04-23 中国石油化工股份有限公司 低张力泡沫剂组合物及制备方法
CN103773351A (zh) * 2012-10-25 2014-05-07 中国石油化工股份有限公司 高盐油藏气驱用泡沫组合物及制备方法和用途
CN104531121A (zh) * 2014-12-18 2015-04-22 中国石油天然气股份有限公司 一种抗甲醇、抗凝析油、抗高矿化度的泡沫排水剂
CN104762078A (zh) * 2015-03-18 2015-07-08 西南石油大学 一种多功能空气泡沫驱用发泡体系

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102020981A (zh) * 2010-10-27 2011-04-20 山东大学 一种耐温抗盐低张力泡沫驱油剂及其制备方法
CN103031120A (zh) * 2011-09-29 2013-04-10 中国石油化工股份有限公司 含烷基苯酚聚氧乙烯醚苯磺酸盐的泡沫剂组合物及用途
CN103740357A (zh) * 2012-10-17 2014-04-23 中国石油化工股份有限公司 低张力泡沫剂组合物及制备方法
CN103773351A (zh) * 2012-10-25 2014-05-07 中国石油化工股份有限公司 高盐油藏气驱用泡沫组合物及制备方法和用途
CN104531121A (zh) * 2014-12-18 2015-04-22 中国石油天然气股份有限公司 一种抗甲醇、抗凝析油、抗高矿化度的泡沫排水剂
CN104762078A (zh) * 2015-03-18 2015-07-08 西南石油大学 一种多功能空气泡沫驱用发泡体系

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111051467A (zh) * 2017-05-19 2020-04-21 罗地亚经营管理公司 除去用于采油的压裂液的添加剂
CN111051467B (zh) * 2017-05-19 2022-05-27 罗地亚经营管理公司 除去用于采油的压裂液的添加剂
CN111088010A (zh) * 2018-10-23 2020-05-01 中国石油化工股份有限公司 强化抗盐耐油泡沫排水剂组合物及其制备方法和应用
CN111088010B (zh) * 2018-10-23 2022-09-06 中国石油化工股份有限公司 强化抗盐耐油泡沫排水剂组合物及其制备方法和应用
CN112694883A (zh) * 2019-10-22 2021-04-23 中国石油化工股份有限公司 一种提高稠油油藏采收率的泡沫组合物及制备方法
CN112694881A (zh) * 2019-10-23 2021-04-23 中国石油化工股份有限公司 一种用于裂缝型油藏强化采油的泡沫组合物及制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106590607B (zh) 2019-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106590606B (zh) 耐温抗盐低张力泡沫及其在泡沫封堵中的应用
CN103540304B (zh) 强化采油用表面活性剂组合物及其制备方法
CN106590590B (zh) 含聚醚羧酸盐表面活性剂的驱油组合物及制备方法
CN103965853B (zh) 组合表面活性剂及其制备方法
CN105368427B (zh) 阴离子表面活性剂及其制备方法
CN106590577A (zh) 泡沫剂组合物及制备方法
CN106590607A (zh) 耐温抗盐低张力泡沫剂组合物及其制备方法
CN103540303B (zh) 复合型表面活性剂组合物及其制备方法
CN106593373B (zh) 低成本提高原油采收率的方法
CN105368426B (zh) 双亲水头基阴离子表面活性剂及其制备方法
CN104277806B (zh) 驱油组合物、其制备方法及其应用
CN106590586A (zh) 用于三次采油的驱油剂
CN105368430B (zh) 驱油剂及其制备方法及强化采油的方法
CN106590604A (zh) 高温气驱用泡沫剂组合物及制备方法
CN106590567A (zh) 用于高盐地层的低张力泡沫剂及其制备方法和应用
CN106590587A (zh) 含聚醚羧酸盐表面活性剂组合物及其制备方法和用途
CN106590582A (zh) 耐盐驱油表面活性剂及其制备方法
CN104559985B (zh) 驱油用聚表组合物及其三次采油中应用
CN106593374B (zh) 强化采油的方法
CN106590570A (zh) 高盐油藏气驱用泡沫剂组合物及制备方法
CN104277813B (zh) 油田采油组合物及其制备方法
CN109679627A (zh) 包含羧基甜菜碱型表面活性剂的驱油组合物及制备方法及其应用
CN104277809B (zh) 驱油组合物及其制备方法
CN103773346B (zh) 高效驱油用表面活性剂组合物及其制备方法
CN105273705B (zh) 耐盐驱油组合物及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant