CN108485631B - 一种耐高温和高矿化度的无碱驱油剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种耐高温和高矿化度的无碱驱油剂的质量百分比组成为烷基二苯醚磺酸盐8‑25%，脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐5‑15%，助表面活性剂2‑5%，有机溶剂0‑5%，其余为水。本发明具有低成本、环保型耐高温和高矿化度的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐高温和高矿化度的无碱驱油剂及制备方法。
背景技术
我国许多油田地层水矿化度高、油藏温度高，常规的驱油剂在高温、高矿化度下易分解或析出，无法满足开采需要；注入碱会引起地层黏土分散和运移，导致地层渗透率下降，且在高矿化度条件下易结垢堵井。因此需要开发耐高温、高矿化度的无碱驱油剂。
专利CN 103254883 A公开了一种耐高温、高盐和高硬度的驱油剂，其主要成分是氧化胺型两性表面活性剂和烷基酚聚氧乙烯醚羧酸盐类表面活性剂；专利CN 104087276 A公开了一种耐盐抗高温型驱油剂，其主要成分为烷基苯磺酸盐、酰胺型甜菜碱和双醚双苯磺酸盐双子表面活性剂；专利CN 102703048 A公开了一种高效耐盐抗高温稠油驱油剂，其主要成分为重烷基苯磺酸盐、甜菜碱、双醚双苯磺酸盐双子表面活性剂等；专利CN104531120 A公开了一种含有生物表面活性剂的环保型耐盐抗高温驱油剂，其主要成分为枯草杆菌脂肪钠和茶皂素改性剂等；这些驱油剂中的两性表面活性剂成本高，不利于大量工业化使用。专利CN 102766448 A公开了一种耐高温、抗高盐的泡沫驱油剂，其主要成分为多烷基苯磺酸钠、其它表面活性剂、四羟甲基磺酸磷和吐温-20；该类驱油剂中引入了含磷的有机化合物，这会引起土壤、水体等富营养化，不利于环境保护。
上述现有技术具有成本高、不环保的缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种低成本、环保型耐高温和高矿化度的无碱驱油剂及制备方法。
本发明的一种耐高温和高矿化度的无碱驱油剂，按质量百分比由以下组分组成：
如上所述的烷基二苯醚磺酸盐为烷链长度为C10-C16的烷基二苯醚磺酸盐，所述C10-C16的烷基二苯醚磺酸盐的结构式为：
R＝CmH2m+1，R′＝CnH2n+1，m＝10～16，n＝0，10～16，R与R′相同或不同。
所述C10-C16的烷基二苯醚磺酸盐为含单烷基二苯醚单磺酸盐、单烷基二苯醚双磺酸盐、双烷基二苯醚单磺酸盐或双烷基二苯醚双磺酸盐。
如上所述的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐的结构式为
CmH2m+1(OCH2CH2)n-SO3Na，
其中m＝8-18，n＝3-9。
如上所述的助表面活性剂为烷基苯磺酸钠(LAS)、重烷基苯磺酸钠(HABS)、a-烯烃磺酸盐(AOS)，内烯烃磺酸盐(IOS)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AE0-9、AEO-7)中的任意一种或几种。
如上所述的有机溶剂为乙醇或异丙醇。
本发明耐高温和高矿化度的无碱驱油剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)室温下，将烷基二苯醚磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐加入到反应釜搅拌。
(2)将总量1/2的水加入到反应釜中，继续搅拌15-30分钟。
(3)加入有机溶剂及助表面活性剂，搅拌30分钟。
(4)最后加入剩余的水，充分搅拌均匀，即得到驱油剂。
与现有技术相比，本发明的优点有以下几个方面：
(1)本发明所用到的化合物均为已工业化生产的精细化学品，原料来源广；主活性物成分为阴离子及非离子表面活性剂，原料成本低。
(2)本发明的复配驱油剂体系中不含碱，不会损坏地层和油井设备。
(3)本发明的复配驱油剂体系中不含磷，不会引起地层土壤、水体富营养化，有利于环境保护。
(4)本发明的复合驱油剂的抗盐能力强，在高矿化度(≤180,000mg/L)、高硬度(高价离子总浓度≤10000mg/L)的油藏条件下，水溶液不发生浑浊、分层、沉淀、絮凝及表面悬浮现象。
(5)本发明的复合驱油剂在高温(≤200℃)、高盐(总矿化度小于180,000mg/L)条件下能使油水界面张力降低到10-3mN/m数量级。
(6)本发明的复合驱油剂在高温(≤200℃)下不分解，经30天高温老化后与原油间界面张力可稳定在10-3mN/m数量级。
具体实施方式
实施例1：
驱油剂组成：8wt％的烷基二苯醚磺酸盐(m＝12，n＝0)、15wt％的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐(m＝8，n＝3)、1wt％的a-烯烃磺酸盐(AOS)、1wt％的AEO-7、其余为水。
制备步骤：
(1)室温下，将烷基二苯醚磺酸盐(m＝12，n＝0)、脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐(m＝8，n＝3)加入到反应釜搅拌。
(2)将总量1/2的水加入到反应釜中，继续搅拌15分钟。
(3)加入助表面活性剂AOS和AEO-7，搅拌30分钟。
(4)最后加入剩余的水，充分搅拌均匀，即得到驱油剂。
水为总矿化度180000mg/L，钙镁离子总量10000mg/L的地层水。
将上述所制驱油剂加入上述地层水中，搅拌均匀，配置成活性物浓度1.2g/L的溶液。
所配溶液均匀透明，无浑浊、分层、沉淀、絮凝及表面悬浮现象。用美国CNG TX-500C型旋转界面张力仪测定90℃下驱油剂溶液与脱水脱气原油间界面张力为0.00227mN/m。将溶液置于安瓿瓶中，装入高温老化罐中，于200℃下老化30天，溶液均匀透明，测定90℃下老化后溶液与脱水脱气原油间界面张力为0.00351mN/m。
实施例2
驱油剂组成：14wt％的烷基二苯醚磺酸盐(m＝10，n＝10)、5wt％的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐(m＝12，n＝5)、1wt％的HABS、3wt％的AEO-7、5wt％的乙醇，其余为水。
制备步骤：
(1)室温下，将烷基二苯醚磺酸盐(m＝10，n＝10)、脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐(m＝12，n＝5)加入到反应釜搅拌。
(2)将总量1/2的水加入到反应釜中，继续搅拌30分钟。
(3)加入乙醇、助表面活性剂HABS和AEO-7，搅拌30分钟。
(4)最后加入剩余的水，充分搅拌均匀，即得到驱油剂。
地层水为总矿化度150000mg/L，钙镁离子总量8400mg/L的地层水。
将上述所制驱油剂加入上述地层水中，搅拌均匀，配置成活性物浓度1.2g/L的溶液。
所配溶液均匀透明，无浑浊、分层、沉淀、絮凝及表面悬浮现象。用美国CNG TX-500C型旋转界面张力仪测定90℃下驱油剂溶液与脱水脱气原油间界面张力为0.00338mN/m。将溶液置于安瓿瓶中，装入高温老化罐中，于200℃下老化30天，测定90℃下老化后溶液与脱水脱气原油间界面张力为0.00401mN/m。
实施例3
驱油剂组成：25wt％的烷基二苯醚磺酸盐(m＝16，n＝0)、5wt％的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐(m＝14，n＝7)、2wt％的IOS、2wt％的AEO-9、3wt％的乙醇，其余为水。
制备步骤：
(1)室温下，将烷基二苯醚磺酸盐(m＝16，n＝0)、脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐(m＝14，n＝7)加入到反应釜搅拌。
(2)将总量1/2的水加入到反应釜中，继续搅拌20分钟。
(3)加入乙醇、助表面活性剂IOS和AEO-9，搅拌30分钟。
(4)最后加入剩余的水，充分搅拌均匀，即得到驱油剂。
水为总矿化度150000mg/L，钙镁离子总量8400mg/L的地层水。
将上述所制驱油剂加入上述地层水中，搅拌均匀，配置成活性物浓度1.2g/L的溶液。
所配溶液均匀透明，无浑浊、分层、沉淀、絮凝及表面悬浮现象。用美国CNG TX-500C型旋转界面张力仪测定90℃下驱油剂溶液与脱水脱气原油间界面张力为0.00529mN/m。将溶液置于安瓿瓶中，装入高温老化罐中，于180℃下老化30天，溶液均匀透明，测定90℃下老化后溶液与脱水脱气原油间界面张力为0.00517mN/m。
实施例4
驱油剂组成：16wt％的烷基二苯醚磺酸盐(m＝14，n＝14)、12wt％的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐(m＝18，n＝9)、4wt％的LAS、1wt％的AEO-9、2wt％的异丙醇，其余为水。
制备步骤：
(1)室温下，将烷基二苯醚磺酸盐(m＝14，n＝14)、脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐(m＝18，n＝9)加入到反应釜搅拌。
(2)将总量1/2的水加入到反应釜中，继续搅拌30分钟。
(3)加入异丙醇、助表面活性剂LAS和AEO-9，搅拌30分钟。
(4)最后加入剩余的水，充分搅拌均匀，即得到驱油剂。
水为总矿化度150000mg/L，钙镁离子总量8400mg/L的地层水。
将上述所制驱油剂加入上述地层水中，搅拌均匀，配置成活性物浓度1.2g/L的溶液。
所配溶液均匀透明，无浑浊、分层、沉淀、絮凝及表面悬浮现象。用美国CNG TX-500C型旋转界面张力仪测定90℃下驱油剂溶液与脱水脱气原油间界面张力为0.00627mN/m。将溶液置于安瓿瓶中，装入高温老化罐中，于200℃下老化30天，溶液均匀透明，测定90℃下老化后溶液与脱水脱气原油间界面张力为0.00551mN/m。
实施例5
驱油剂组成：14wt％的烷基二苯醚磺酸盐(m＝16，n＝16)、7wt％的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐(m＝12，n＝9)、1wt％的HABS、3wt％的AEO-7、2wt％的异丙醇，其余为水。
制备步骤：
(1)室温下，将烷基二苯醚磺酸盐(m＝16，n＝16)、脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐(m＝12，n＝9)加入到反应釜搅拌。
(2)将总量1/2的水加入到反应釜中，继续搅拌30分钟。
(3)加入异丙醇、助表面活性剂HABS和AEO-7，搅拌30分钟。
(4)最后加入剩余的水，充分搅拌均匀，即得到驱油剂。
水为总矿化度150000mg/L，钙镁离子总量8400mg/L的地层水。
将上述所制驱油剂加入上述地层水中，搅拌均匀，配置成活性物浓度1.2g/L的溶液。
所配溶液均匀透明，无浑浊、分层、沉淀、絮凝及表面悬浮现象。用美国CNG TX-500C型旋转界面张力仪测定90℃下驱油剂溶液与脱水脱气原油间界面张力为0.00713mN/m。将溶液置于安瓿瓶中，装入高温老化罐中，于200℃下老化30天，溶液均匀透明，测定90℃下老化后溶液与脱水脱气原油间界面张力为0.00630mN/m。
实施例6
驱油剂组成：9wt％的烷基二苯醚磺酸盐(m＝16，n＝0)、15wt％的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐(m＝12，n＝7)、2wt％的HABS、3wt％的IOS、2wt％的异丙醇，其余为水。
制备步骤：
(1)室温下，将烷基二苯醚磺酸盐(m＝16，n＝0)、脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐(m＝12，n＝7)加入到反应釜搅拌。
(2)将总量1/2的水加入到反应釜中，继续搅拌30分钟。
(3)加入异丙醇、助表面活性剂HABS和IOS，搅拌30分钟。
(4)最后加入剩余的水，充分搅拌均匀，即得到驱油剂。
水为总矿化度150000mg/L，钙镁离子总量8400mg/L的地层水。
将上述所制驱油剂加入上述地层水中，搅拌均匀，配置成活性物浓度1.2g/L的溶液。
所配溶液均匀透明，无浑浊、分层、沉淀、絮凝及表面悬浮现象。用美国CNG TX-500C型旋转界面张力仪测定90℃下驱油剂溶液与脱水脱气原油间界面张力为0.00109mN/m。将溶液置于安瓿瓶中，装入高温老化罐中，于200℃下老化30天，溶液均匀透明，测定90℃下老化后溶液与脱水脱气原油间界面张力为0.00224mN/m。
实施例7
驱油剂组成：8wt％的烷基二苯醚磺酸盐(m＝12，n＝12)、15wt％的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐(m＝14，n＝9)、3wt％的HABS，3wt％的异丙醇，其余为水。
制备步骤：
(1)室温下，将烷基二苯醚磺酸盐(m＝12，n＝12)、脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐(m＝14，n＝9)加入到反应釜搅拌。
(2)将总量1/2的水加入到反应釜中，继续搅拌30分钟。
(3)加入异丙醇、助表面活性剂HABS，搅拌30分钟。
(4)最后加入剩余的水，充分搅拌均匀，即得到驱油剂。
水为总矿化度150000mg/L，钙镁离子总量8400mg/L的地层水。
将上述所制驱油剂加入上述地层水中，搅拌均匀，配置成活性物浓度1.2g/L的溶液。
所配溶液均匀透明，无浑浊、分层、沉淀、絮凝及表面悬浮现象。用美国CNG TX-500C型旋转界面张力仪测定90℃下驱油剂溶液与脱水脱气原油间界面张力为0.00426mN/m。将溶液置于安瓿瓶中，装入高温老化罐中，于200℃下老化30天，溶液均匀透明，测定90℃下老化后溶液与脱水脱气原油间界面张力为0.00363mN/m。
实施例8
驱油剂组成：10wt％的烷基二苯醚磺酸盐(m＝16，n＝16)、12wt％的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐(m＝12，n＝7)、1wt％的HABS、1wt％的AEO-7、1wt％的LAS，5wt％的异丙醇，其余为水。
制备步骤：
(1)室温下，将烷基二苯醚磺酸盐(m＝16，n＝16)、脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐(m＝12，n＝7)加入到反应釜搅拌。
(2)将总量1/2的水加入到反应釜中，继续搅拌30分钟。
(3)加入异丙醇、助表面活性剂HABS、AEO-7和LAS，搅拌30分钟。
(4)最后加入剩余的水，充分搅拌均匀，即得到驱油剂。
水为总矿化度150000mg/L，钙镁离子总量8400mg/L的地层水。
将上述所制驱油剂加入上述地层水中，搅拌均匀，配置成活性物浓度1.2g/L的溶液。
所配溶液均匀透明，无浑浊、分层、沉淀、絮凝及表面悬浮现象。用美国CNG TX-500C型旋转界面张力仪测定90℃下驱油剂溶液与脱水脱气原油间界面张力为0.00482mN/m。将溶液置于安瓿瓶中，装入高温老化罐中，于200℃下老化30天，溶液均匀透明，测定90℃下老化后溶液与脱水脱气原油间界面张力为0.00477mN/m。
Claims (7)
1.一种耐高温和高矿化度的无碱驱油剂，其特征在于其质量百分比组成为：
（1）烷基二苯醚磺酸盐 8-25%
（2）脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐 5-15%
（3）助表面活性剂 2-5%
（4）有机溶剂 0-5%
（5）其余为水;
所述脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐的结构式为：
CmH2m+1(OCH2CH2)n-SO3Na，
其中m=8-18，n=3-9。
2.如权利要求1所述的一种耐高温和高矿化度的无碱驱油剂，其特征在于所述的烷基二苯醚磺酸盐为烷链长度为C10-C16的烷基二苯醚磺酸盐。
3.如权利要求2所述的一种耐高温和高矿化度的无碱驱油剂，其特征在于所述C10-C16的烷基二苯醚磺酸盐的结构式为：
R = CmH2m+1，R′= CnH2n+1，m = 10～16，n = 0，10～16，R与R′相同或不同。
4.如权利要求3所述的一种耐高温和高矿化度的无碱驱油剂，其特征在于所述C10-C16的烷基二苯醚磺酸盐为含单烷基二苯醚单磺酸盐、单烷基二苯醚双磺酸盐、双烷基二苯醚单磺酸盐或双烷基二苯醚双磺酸盐。
5.如权利要求1所述的一种耐高温和高矿化度的无碱驱油剂，其特征在于所述的助表面活性剂为烷基苯磺酸钠、重烷基苯磺酸钠、a-烯烃磺酸盐，内烯烃磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的一种耐高温和高矿化度的无碱驱油剂，其特征在于所述的有机溶剂为乙醇或异丙醇。
7.如权利要求1-6任一项所述的一种耐高温和高矿化度的无碱驱油剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1) 室温下，将烷基二苯醚磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐加入到反应釜搅拌；
(2)将总量1/2的水加入到反应釜中，继续搅拌15-30分钟；
(3) 加入有机溶剂及助表面活性剂，搅拌30分钟；
(4) 最后加入剩余的水，充分搅拌均匀，即得到驱油剂。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Huo Yueqing Inventor after: Liu Xiaochen Inventor after: Bai Long Inventor after: Niu Jinping Inventor after: Han Yaming Inventor after: Han Xiangli Inventor before: Huo Yueqing Inventor before: Liu Xiaochen Inventor before: Bai Long Inventor before: Niu Jinping Inventor before: Han Yaming Inventor before: Han Xiangli |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |