CN112300377B - 烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂及其制备方法 - Google Patents

烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种烷基‑聚乙氧基‑萘磺酸钠泡沫剂驱油及其制备方法，属于三次采油技术领域。所述方法包括：向反应器中加入萘和浓硫酸，升温至第一参考温度，搅拌下通入环氧乙烷，反应2‑4h，得到第一反应产物；将所述第一反应产物的温度降温至第二参考温度，加入烯烃继续反应2‑3h，通过pH调节剂调节pH值后得到所述烷基‑聚乙氧基‑萘磺酸钠泡沫剂。本申请提高了泡沫驱油剂的稳定性，稳泡性能优异，提高了泡沫驱油剂的耐油性，由于烯烃基团为亲油性基团，平衡了泡沫驱油剂的油水平衡，提高了泡沫驱油剂的发泡倍率。

Description

烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂及其制备方法
技术领域
本申请涉及三次采油技术领域，特别涉及一种烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂及其制备方法。
背景技术
我国目前存在大量低渗透、高含水的稠油油藏，气驱是针对上述油田提高采收率的重要手段之一，但上述油藏因地层结构复杂，压裂操作等原因产生大量的裂缝。因此，通过普通气驱会引起油井气窜等问题，导致驱油效果下降。泡沫驱油作为三次采油中的重要驱油方法已被广泛应用于油田调剖堵水和驱油等领域中，泡沫驱油剂可以解决普通气驱会引起油井气窜等问题，导致驱油效果下降的问题。
相关技术采用的泡沫驱油剂有α-烯烃磺酸盐、烷基苯磺酸盐泡沫驱油剂、石油磺酸盐类发泡剂等。
申请人发现相关技术至少存在以下问题：
α-烯烃磺酸盐、烷基苯磺酸盐泡沫驱油剂稳泡效果不佳，难以实现泡沫稳定，而与石油磺酸盐类发泡剂相配伍的常规非离子型稳泡剂却存在高温稳定性差的致命缺陷，导致所形成的高温泡沫难以稳定，导致泡沫半衰期短，严重制约了泡沫驱在高温油藏中的实际应用。
发明内容
本申请实施例提供了一种烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂及其制备方法，可以解决相关技术中高温泡沫难以稳定，导致泡沫半衰期短，严重制约了泡沫驱在高温油藏中的实际应用的问题。所述技术方案如下：
一种烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂制备方法，所述泡沫驱油剂制备方法包括：
向反应器中加入萘和浓硫酸，升温至第一参考温度，搅拌下加入环氧乙烷，反应2-4h，得到第一反应产物；
将所述第一反应产物的温度降温至第二参考温度，所述第一参考温度高于所述第二参考温度，加入烯烃继续反应2-3h，通过pH调节剂调节pH值后得到所述烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫剂。
在一种可能的实现方式中，所述烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂的化学结构式为：
Figure BDA0002383012750000021
其中，m＝12或14或16；n＝12-18。
在一种可能的实现方式中，所述萘与所述浓硫酸的质量比为1：0.8-1.2。
在一种可能的实现方式中，所述萘与所述环氧乙烷的质量比为1：4-6。
在一种可能的实现方式中，所述萘与所述烯烃的质量比为1：1-1.8。
在一种可能的实现方式中，所述烯烃选自1-十二烯、1-十四烯和1-十六烯中的任一种。
在一种可能的实现方式中，所述pH调节剂为氢氧化钠。
在一种可能的实现方式中，通过pH调节剂调节pH值至7后得到所述烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂。
在一种可能的实现方式中，所述第一参考温度为150℃-170℃。
在一种可能的实现方式中，所述第二参考温度为95℃-120℃。
另一方面，提供了一种泡沫驱油剂，所述泡沫驱油剂采用权利要求1-9任一所述的方法制备得到，所述泡沫驱油剂的化学结构式为：
Figure BDA0002383012750000022
其中，m＝12或14或16；n＝12-18。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本申请实施例提供的泡沫驱油剂，在浓硫酸的氧化作用下，环氧乙烷的环氧键打开，并取代萘环上的氢，通过加入烯烃，与环氧基发生加成反应最终生成烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫剂。由于该泡沫驱油剂中含有萘环，萘环的碳碳键之间的键能大，断裂需要较大的能量，因此，保证了泡沫驱油剂可以适用于高温油藏环境，即使在油藏环境温度大于100℃时也可以发挥作用，提高了泡沫驱油剂的稳定性，稳泡性能优异。通过加入浓硫酸，氧化打开环氧乙烷的环氧键，另一方面为泡沫驱油剂提供磺酸基团和酸性反应环境。硫酸根离子取代萘环上的氢，生成磺酸基，基于磺酸基为亲水性基团，提高了泡沫驱油剂的耐油性。基于引入了烯烃，由于烯烃基团为亲油性基团，平衡了泡沫驱油剂的油水平衡，提高了泡沫驱油剂的发泡倍率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的泡沫驱油剂制备方法流程图；
图2是本申请实施例提供的实施例1制备的泡沫驱油剂在不同温度下的发泡倍率示意图；
图3是本申请实施例提供的实施例1制备的泡沫驱油剂在不同温度下的析液半衰期示意图；
图4是本申请实施例提供的实施例9制备的泡沫驱油剂在不同温度下的发泡倍率示意图；
图5是本申请实施例提供的实施例9制备的泡沫驱油剂在不同温度下的析液半衰期示意图；
图6是本申请实施例提供的实施例17制备的泡沫驱油剂在不同温度下的发泡倍率示意图；
图7是本申请实施例提供的实施例17制备的泡沫驱油剂在不同温度下的析液半衰期示意图；
图8是相关技术的泡沫驱油剂在不同温度下的发泡倍率示意图；
图9是相关技术的泡沫驱油剂在不同温度下的析液半衰期示意图；
图10是本申请实施例提供的实施例1制备的泡沫驱油剂在不同温度下的发泡倍率示意图；
图11是本申请实施例提供的实施例1制备的泡沫驱油剂在不同温度下的析液半衰期示意图；
图12是本申请实施例提供的实施例1制备的泡沫驱油剂在不同温度下的发泡倍率示意图；
图13是本申请实施例提供的实施例1制备的泡沫驱油剂在不同温度下的析液半衰期示意图；
图14是本申请实施例提供的实施例9制备的泡沫驱油剂在不同温度下的发泡倍率示意图；
图15是本申请实施例提供的实施例9制备的泡沫驱油剂在不同温度下的析液半衰期示意图；
图16是本申请实施例提供的实施例9制备的泡沫驱油剂在不同温度下的发泡倍率示意图；
图17是本申请实施例提供的实施例9制备的泡沫驱油剂在不同温度下的析液半衰期示意图；
图18是本申请实施例提供的实施例17制备的泡沫驱油剂在不同温度下的发泡倍率示意图；
图19是本申请实施例提供的实施例17制备的泡沫驱油剂在不同温度下的析液半衰期示意图；
图20是本申请实施例提供的实施例17制备的泡沫驱油剂在不同温度下的发泡倍率示意图；
图21是本申请实施例提供的实施例17制备的泡沫驱油剂在不同温度下的析液半衰期示意图；
图22是本申请实施例提供的实施例1制备的泡沫驱油剂在不同温度下的发泡倍率示意图；
图23是本申请实施例提供的实施例1制备的泡沫驱油剂在不同温度下的析液半衰期示意图；
图24是本申请实施例提供的实施例17制备的泡沫驱油剂在不同温度下的发泡倍率示意图。
具体实施方式
除非另有定义，本申请实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
我国目前存在大量低渗透、高含水的稠油油藏，气驱是针对上述油田提高采收率的重要手段之一，但上述油藏因地层结构复杂，压裂操作等原因产生大量的裂缝。因此，通过普通气驱会引起油井气窜等问题，导致驱油效果下降。泡沫驱油作为三次采油中的重要驱油方法已被广泛应用于油田调剖堵水和驱油等领域中，泡沫驱油可以解决普通气驱会引起油井气窜等问题，导致驱油效果下降的问题。
但与普通泡沫体系相比，由于部分油藏深入地下，油藏环境温度高达100℃以上，其高温高压的油藏条件大幅增加了泡沫驱油剂发泡、稳泡难度，常规的泡沫驱油剂无法在高温油藏环境下发挥作用。上述问题严重影响到泡沫驱油剂在高温油藏中的应用。
相关技术提供的泡沫驱油剂稳泡效果不佳，难以实现泡沫稳定，所形成的高温泡沫难以稳定，导致泡沫半衰期短，严重制约了泡沫驱油剂在高温油藏中的实际应用。此外，目前常用的泡沫驱油剂存在表面张力高、耐油性能不足等缺陷，进入油藏后遇油消泡，也是当前阻碍泡沫驱油发展的主要问题之一。目前能够实现含油量50％以上的油基体系发泡剂均为氟、硅类泡沫剂，但因氟、硅类泡沫剂价格过高，无法真正应用于三次采油领域。鉴于此，本申请实施例提供了一种泡沫驱油剂及其制备方法，旨在解决上述技术问题。
一方面，提供了一种烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂制备方法，参见图1，该方法包括：
步骤101、向反应器中加入萘和浓硫酸，升温至第一参考温度，搅拌下加入环氧乙烷，反应2-4h，得到第一反应产物。
步骤102、将第一反应产物的温度降温至第二参考温度，第一参考温度高于第二参考温度，加入烯烃继续反应2-3h，通过pH调节剂调节pH值后得到烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫剂。
本申请实施例提供的泡沫驱油剂至少具有以下技术效果：
本申请实施例提供的泡沫驱油剂，在浓硫酸的氧化作用下，环氧乙烷的环氧键打开，并取代萘环上的氢，通过加入烯烃，与环氧基发生加成反应最终生成烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂。由于该泡沫驱油剂中含有萘环，萘环的碳碳键之间的键能大，断裂需要较大的能量，因此，保证了泡沫驱油剂可以适用于高温油藏环境，即使在油藏环境温度大于100℃时也可以发挥作用，提高了泡沫驱油剂的稳定性，稳泡性能优异。通过加入浓硫酸，氧化打开环氧乙烷的环氧键，另一方面为泡沫驱油剂提供磺酸基团和酸性反应环境。硫酸根离子取代萘环上的氢，生成磺酸基，基于磺酸基为亲水性基团，提高了泡沫驱油剂的耐油性。基于引入了烯烃，由于烯烃基团为亲油性基团，平衡了泡沫驱油剂的油水平衡，提高了泡沫驱油剂的发泡倍率。
以下将通过可选地实施例进一步地描述本申请实施例提供的泡沫驱油剂。
可选地，该泡沫驱油剂的化学结构式为：
Figure BDA0002383012750000061
其中，m＝12或14或16；n＝12-18。
需要说明的是n代表环氧基团的数量。示例的，n可以为12、13、14、15、16、17、18等。
需要说明的是，本申请实施例提供的方法制备的泡沫驱油剂，萘与环氧乙烷在浓硫酸催化条件下反应生成第一反应产物，反应过程如下所示：
Figure BDA0002383012750000062
从上述反应式可以看出，萘与环氧乙烷反应，在浓硫酸的作用下环氧乙烷的环氧键打开，环氧基团、磺酸基分别与萘环上的第一位与第六位碳原子上的氢发生取代，生成第一反应产物。
需要说明的是，由于磺酸基取代后萘环的对位为活性位点，且由于空间位阻的原因，萘环上的取代主要为1、6位取代(可达80％以上)。虽然反应中仍会有少量其他位置的取代反应，但这些反应并不影响实际的使用效果。
作为一种示例，向反应器中加入萘和浓硫酸，可选地，萘与浓硫酸的质量比为1：0.8-1.2。示例的，萘与浓硫酸的质量比可以为1:0.8、1:0.9、1:1、1:1.1、1:1.2等。优选地，萘与浓硫酸的质量比可以为1:1.2。
需要说明的是，通过加入浓硫酸，打开环氧乙烷的环氧键，另一方面为泡沫驱油剂提供磺酸基团和酸性反应环境。
加入萘和浓硫酸后升温至第一参考温度，需要说明的是，浓硫酸作为强氧化剂，在氧化环氧乙烷时，需要控制其反应温度。因为将环氧乙烷部分氧化副反应的反应热比主反应高十几倍，极易出现飞温，因此，需要控制氧化反应的温度。
可选地，第一参考温度为150℃-170℃。示例的，可以控制升温至150℃、155℃、160℃、165℃、170℃等。
控制好萘与环氧乙烷的反应温度后，搅拌条件下向反应器中通入环氧乙烷。
可选地，萘与环氧乙烷的质量比为1:4-6。示例的，可以为1:4、1:5或1:6等。反应2-4小时，示例的，可以反应2小时、3小时、4小时等。
需要说明的是，由于萘环上的氢发生取代反应较为困难，因此，在向反应器中加入萘与环氧乙烷后，控制反应时间为2-4小时，一方面，可以保证硫酸根离子取代萘环上的氢、环氧基团取代萘环上的氢，且使硫酸根离子与环氧基团分别取代萘环上的1、6位的氢；另一方面，避免反应时间过程，硫酸根离子与环氧基团与萘环上其他位置的氢气发生取代。
需要说明的是，当萘环上1、6位的氢被磺酸基取代后其对位的氢的反应活性可以大幅增加，而环氧基团可在强酸作用下实现开环，其羟基与萘环上磺酸基1、6位的氢的活性氢发生缩合反应脱去一个水分子，进而实现乙烯基在萘环上的取代，并实现氧乙烯基的聚合。而上述反应需要一定的时间，时间过短会导致聚合不充分，时间太长会造成产物在强酸作用下的重排，增加副反应的发生。因此，本申请提供的反应时间为2-4小时。
萘与浓硫酸以及环氧乙烷反应生成第一反应产物后进行降温，降温至第二参考温度后加入烯烃，继续反应。
需要说明的是，一方面，由于萘与环氧乙烷以及浓硫酸反应生成第一反应产物后，烯烃与第一反应产物的反应不再是与萘环上的氢发生取代反应，而是与环氧基团发生加成反应，作为一种示例，当向第一反应产物中加入烯烃后，反应过程如下所示：
Figure BDA0002383012750000071
因此，需要的能量低于步骤101中的反应能量。因此将第一反应产物的温度降低至第二参考温度，而另一方面，由于烯烃与第一反应产物的加成反应也需要一定的能量，因此，反应的温度也不能太低。可选地，第二参考温度为95℃-120℃。示例的，可以为95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃等。
可选地，萘与烯烃的质量比为1:1-1.8。示例的，可以为1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8等。
需要说明的是，本申请实施例提供的烯烃为长链烯烃，且该长链烯烃的碳链可以为12、14或16。
可选地，烯烃选自1-烯烃，例如1-十二烯、1-十四烯和1-十六烯中的任一种。
作为一种示例，本申请实施例提供的烯烃为1-十二烯、1-十四烯或1-十六烯时，制备的泡沫驱油剂在高温下的性能均优异。例如，十四烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠的耐中温性能优于传统的烷基苯磺酸盐-聚丙烯酰胺泡沫驱油剂；十二烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠在高温条件下，性能明显优于烷基苯磺酸盐-聚丙烯酰胺泡沫驱油剂，在90℃条件下，其中综合性能最佳的十四烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠的发泡倍率为烷基苯磺酸盐-聚丙烯酰胺泡沫驱油剂的1.8倍，析液半衰期为烷基苯磺酸盐-聚丙烯酰胺泡沫驱油剂的2.7倍。
需要说明的是，基于1-烯烃中的双键在其端部，减小了反应的空间位阻，使得反应更加容易进行，且反应效果最好。
可选地，pH调节剂为氢氧化钠。
需要说明的是，在步骤101中加入了浓硫酸作为氧化剂，因此，此时通过氢氧化钠调节pH为中性。即通过氢氧化钠与第一反应产物中萘环上的氢离子反应，生成磺酸钠基团。
反应过程如下所示：
Figure BDA0002383012750000081
可选地，通过pH调节剂调节pH值至7后得到烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂。
需要说明的是，本申请实施例提供的泡沫驱油剂在中性或弱碱性条件下，应用效果最好，中性条件不仅可以有良好的应用效果，而且相对碱性条件可以减少碱的用量，节约生产成本。而在酸性条件下不仅使用效果下降，而且容易结块，产物收集和使用上也不方便。
需要说明的是，本申请实施例提供的方法制备的泡沫驱油剂具有良好的耐油性能，在含油量50％的条件下依然可以实现良好的泡沫性能，而相关技术提供的烷基苯磺酸盐-聚丙烯酰胺泡沫体系在该条件下则无法实现有效发泡。
本申请实施例提供的方法制备的泡沫驱油剂在地层运移过程中无色谱分离现象，而相关技术中提供的作为两种化学剂复配的烷基苯磺酸盐-聚丙烯酰胺泡沫体系则无可避免的存在色谱分离问题，从而严重影响两者的协同效果和实际应用效果。
另一方面，提供了一种烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂，泡沫驱油剂采用上述任一的方法制备得到，泡沫驱油剂的化学结构式为：
Figure BDA0002383012750000091
其中，m＝12或14或16；n＝12-18。
以下将通过可选地实施例对本申请实施例提供的方法进一步进行描述。
在以下可选地实施例中，所涉及的操作未注明条件者，均按照常规条件或者制造商建议的条件进行。所用原料未注明生产厂商及规格者均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1：
反应器中加入50g萘和45g浓硫酸，升温至160℃，加入240g环氧乙烷搅拌3h，降温至110℃，缓慢加入60g1-十二烯，继续反应3h，降温至25℃，加入氢氧化钠调节pH值至7，得到泡沫驱油剂。
实施例2：
反应器中加入50g萘和60g浓硫酸，升温至170℃，加入300g环氧乙烷搅拌3h，降温至120℃，缓慢加入75g1-十二烯，继续反应3h，降温至10℃，加入氢氧化钠调节pH值至7，得到泡沫驱油剂。
实施例3：
反应器中加入50g萘和40g浓硫酸，升温至150℃，加入200g环氧乙烷搅拌4h，降温至95℃，缓慢加入60g1-十二烯，继续反应4h，降温至15℃，加入氢氧化钠调节pH值至7，得到泡沫驱油剂。
实施例4：
反应器中加入50g萘和50g浓硫酸，升温至170℃，加入250g环氧乙烷搅拌2h，降温至110℃，缓慢加入50g1-十二烯，继续反应3h，降温至25℃，加入氢氧化钠调节pH值至7，得到泡沫驱油剂。
实施例5：
反应器中加入50g萘和45g浓硫酸，升温至160℃，加入240g环氧乙烷搅拌3.5h，降温至100℃，缓慢加入65g1-十二烯，继续反应4h，降温至18℃，加入氢氧化钠调节pH值至7，得到泡沫驱油剂。
实施例6：
反应器中加入50g萘和40g浓硫酸，升温至170℃，加入240g环氧乙烷搅拌2.5h，降温至100℃，缓慢加入60g1-十二烯，继续反应3.5h，降温至25℃，加入氢氧化钠调节pH值至7，得到泡沫驱油剂。
实施例7：
反应器中加入50g萘和45g浓硫酸，升温至155℃，加入250g环氧乙烷搅拌3h，降温至105℃，缓慢加入60g1-十二烯，继续反应3h，降温至25℃，加入氢氧化钠调节pH值至7，得到泡沫驱油剂。
实施例8：
反应器中加入50g萘和55g浓硫酸，升温至170℃，加入250g环氧乙烷搅拌3h，降温至110℃，缓慢加入55g1-十二烯，继续反应3h，降温至30℃，加入氢氧化钠调节pH值至7，得到泡沫驱油剂。
实施例9：
反应器中加入50g萘和45g浓硫酸，升温至160℃，加入240g环氧乙烷搅拌3h，降温至110℃，缓慢加入70g1-十四烯，继续反应3h，降温至25℃，加入氢氧化钠调节pH值至7，得到泡沫驱油剂。
实施例10：
反应器中加入50g萘和60g浓硫酸，升温至170℃，加入300g环氧乙烷搅拌3h，降温至120℃，缓慢加入80g1-十四烯，继续反应3h，降温至16℃，加入氢氧化钠调节pH值至7，得到泡沫驱油剂。
实施例11：
反应器中加入50g萘和40g浓硫酸，升温至150℃，加入200g环氧乙烷搅拌4h，降温至95℃，缓慢加入65g1-十四烯，继续反应4h，降温至25℃，加入氢氧化钠调节pH值至7，得到泡沫驱油剂。
实施例12：
反应器中加入50g萘和50g浓硫酸，升温至170℃，加入250g环氧乙烷搅拌2h，降温至110℃，缓慢加入55g1-十四烯，继续反应3h，降温至25℃，加入氢氧化钠调节pH值至7，得到泡沫驱油剂。
实施例13：
反应器中加入50g萘和45g浓硫酸，升温至160℃，加入240g环氧乙烷搅拌3.5h，降温至100℃，缓慢加入70g1-十四烯，继续反应4h，降温至22℃，加入氢氧化钠调节pH值至7，得到泡沫驱油剂。
实施例14：
反应器中加入50g萘和40g浓硫酸，升温至170℃，加入240g环氧乙烷搅拌2.5h，降温至100℃，缓慢加入65g1-十四烯，继续反应3.5h，降温至10℃，加入氢氧化钠调节pH值至7，得到泡沫驱油剂。
实施例15：
反应器中加入50g萘和45g浓硫酸，升温至155℃，加入250g环氧乙烷搅拌3h，降温至105℃，缓慢加入65g1-十四烯，继续反应3h，降温至25℃，加入氢氧化钠调节pH值至7，得到泡沫驱油剂。
实施例16：
反应器中加入50g萘和55g浓硫酸，升温至170℃，加入250g环氧乙烷搅拌3h，降温至110℃，缓慢加入60g1-十四烯，继续反应3h，降温至30℃，加入氢氧化钠调节pH值至7，得到泡沫驱油剂。
实施例17：
反应器中加入50g萘和45g浓硫酸，升温至160℃，加入240g环氧乙烷搅拌3h，降温至110℃，缓慢加入75g1-十六烯，继续反应3h，降温至25℃，加入氢氧化钠调节pH值至7，得到泡沫驱油剂。
实施例18：
反应器中加入50g萘和60g浓硫酸，升温至170℃，加入300g环氧乙烷搅拌3h，降温至120℃，缓慢加入90g1-十六烯，继续反应3h，降温至10℃，加入氢氧化钠调节pH值至7，得到泡沫驱油剂。
实施例19：
反应器中加入50g萘和40g浓硫酸，升温至150℃，加入200g环氧乙烷搅拌4h，降温至95℃，缓慢加入70g1-十六烯，继续反应4h，降温至18℃，加入氢氧化钠调节pH值至7，得到泡沫驱油剂。
实施例20：
反应器中加入50g萘和50g浓硫酸，升温至170℃，加入250g环氧乙烷搅拌2h，降温至110℃，缓慢加入60g1-十六烯，继续反应3h，降温至30℃，加入氢氧化钠调节pH值至7，得到泡沫驱油剂。
实施例21：
反应器中加入50g萘和45g浓硫酸，升温至160℃，加入240g环氧乙烷搅拌3.5h，降温至100℃，缓慢加入85g1-十六烯，继续反应4h，降温至15℃，加入氢氧化钠调节pH值至7，得到泡沫驱油剂。
实施例22：
反应器中加入50g萘和40g浓硫酸，升温至170℃，加入240g环氧乙烷搅拌2.5h，降温至100℃，缓慢加入80g1-十六烯，继续反应3.5h，20℃至室温，加入氢氧化钠调节pH值至7，得到泡沫驱油剂。
实施例23：
反应器中加入50g萘和45g浓硫酸，升温至155℃，加入250g环氧乙烷搅拌3h，降温至105℃，缓慢加入75g1-十六烯，继续反应3h，降温至16℃，加入氢氧化钠调节pH值至7，得到泡沫驱油剂。
实施例24：
反应器中加入50g萘和55g浓硫酸，升温至170℃，加入250g环氧乙烷搅拌3h，降温至110℃，缓慢加入70g1-十六烯，继续反应3h，降温至30℃，加入氢氧化钠调节pH值至7，得到泡沫驱油剂。
实施例25(发泡倍率和泡沫半衰期实验)：
泡沫驱油剂的使用效果主要是通过在不同温度下的发泡倍率和泡沫半衰期来体现的，即发泡倍率越大则发泡效果越好，泡沫半衰期越长则稳泡效果越好，两者综合效果越好则泡沫驱油剂的使用效率越高。
以下是对本申请实施例制备的泡沫驱油剂的使用效果进一步地实验。
(1)实施例1制备的泡沫驱油剂(十二烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂)测试结果。
将水加热至设定温度(例如图2中的50℃、60℃、70℃、80℃、90℃)，水浴保温中加入水量0.3％的实施例1制备的泡沫驱油剂，搅拌1min(转速1000r/min)，倒入量筒中测定发泡倍率，量筒静置至液体高度为原高度的一半，记录时间即为该泡沫体系的析液半衰期。其中，图2为实施例1制备的泡沫驱油剂在不同温度下的发泡倍率；图3为实施例1制备的泡沫驱油剂在不同温度下的析液半衰期。
(2)实施例9制备的泡沫驱油剂(十四烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂)测试结果。
将水加热至设定温度(例如图4中的50℃、60℃、70℃、80℃、90℃)，水浴保温中加入水量0.3％的实施例9制备的泡沫驱油剂，搅拌1min(转速1000r/min)，倒入量筒中测定发泡倍率，量筒静置至液体高度为原高度的一半，记录时间即为该泡沫体系的析液半衰期。其中，图4为实施例9制备的泡沫驱油剂在不同温度下的发泡倍率；图5为实施例9制备的泡沫驱油剂在不同温度下的析液半衰期。
(3)实施例17制备的泡沫驱油剂(十六烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂)测试结果。
将水加热至设定温度(例如图6中的50℃、60℃、70℃、80℃、90℃)，水浴保温中加入水量0.3％的实施例17制备的泡沫驱油剂，搅拌1min(转速1000r/min)，倒入量筒中测定发泡倍率，量筒静置至液体高度为原高度的一半，记录时间即为该泡沫体系的析液半衰期。其中，图6为实施例17制备的泡沫驱油剂在不同温度下的发泡倍率；图7为实施例17制备的泡沫驱油剂在不同温度下的析液半衰期。
对比例
本申请实施例以相关技术提供的十二烷基苯磺酸钠作为发泡剂，以常用的聚丙烯酰胺作为稳泡剂进行对比实验结果如下(实验方法与本申请实施例的实验步骤完全一致，十二烷基苯磺酸钠用量0.3％，聚丙烯酰胺用量0.03％)，其中，图8为采用相关技术的泡沫驱油剂在不同温度下的发泡倍率；图9为采用相关技术的泡沫驱油剂在不同温度下的析液半衰期。
由上述实验结果可以看出，相关技术提供的十二烷基苯磺酸钠在较低温度下(不大于60℃)时具有较好的发泡效果，与本申请实施例制备的泡沫驱油剂效果较为接近，但当温度上升至70℃以上时，十二烷基苯磺酸钠的发泡倍率则随温度的上升呈明显下降趋势，而本申请实施例制备的泡沫驱油剂则无明显下降趋势，两者产生明显差异，且随着体系温度的升高，两者差异不断增加。
因此表明，本申请实施例制备的泡沫驱油剂在高温条件下发泡效果远好于目前市场最常用的十二烷基苯磺酸钠发泡剂。而由析液半衰期对比实验结果可以看出，目前油田最常用的聚丙酰胺稳泡剂在体系温度不大于70℃时具有一定的稳泡效果，优于本申请实施例制备的泡沫驱油剂中十二烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠的稳泡效果，与十六烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠的稳泡效果基本相当，略低于十四烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠的稳泡效果，但当体系温度超过70℃后，由于相关技术提供的泡沫驱油剂中聚丙酰胺高温粘度保持性能不足，因此稳泡效果快速下降，而本申请实施例制备的泡沫驱油剂却依然具有很好的稳泡效果，在泡沫体系温度达到90℃后，两者析液半衰期出现明显差异(本申请实施例制备的泡沫驱油剂效果明显优于相关技术提供的泡沫驱油剂)。因此从对比实验结果可以看出，本本申请实施例制备的泡沫驱油剂(尤其是十四烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠)在高温条件下其发泡和稳泡性能均明显优于相关技术提供的泡沫驱油剂。
实施例26(耐油性实验)：
耐油性是泡沫剂驱油效果的重要评判，但大多泡沫剂的耐油性能不佳，遇油发生泡沫稳定性明显下降，甚至消泡及泡沫无法产生等问题，因此实现油-水体系的发泡性能及泡沫稳定性对泡沫剂驱油效果的提升极为重要。
(1)实施例1制备的泡沫驱油剂(十二烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂)测试结果。
一、浓度影响
将含有50g的白油及50g水的中加入一定质量比(例如质量比为图10中横坐标的0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2)的实施例1制备的泡沫驱油剂(十二烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂)，配置成一系列不同浓度的待测混合乳液，在1000r/min的条件下搅拌1min，倒入量筒，测试样品的发泡倍率，量筒静置至液体高度为原高度的一半，记录时间即为该泡沫体系的析液半衰期。其中，图10为实施例1制备的泡沫驱油剂在不同浓度下的发泡倍率；图11为实施例1制备的泡沫驱油剂在不同浓度下的析液半衰期。
二、温度影响
将含有50g的白油及50g水的复合体系中加入0.3g的十二烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠化合物(实施例1的合成产品)，加热至设定温度(例如图13中的50℃、60℃、70℃、80℃、90℃)，水浴保温，倒入量筒，测试样品的发泡倍率，量筒静置至液体高度为原高度的一半，记录时间即为该泡沫体系的析液半衰期。其中，图12为实施例1制备的泡沫驱油剂在不同温度下的发泡倍率；图13为实施例1制备的泡沫驱油剂在不同温度下的析液半衰期。
(2)实施例9制备的泡沫驱油剂(十四烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂)测试结果
一、浓度影响
将含有50g的白油及50g水的复合体系中加入一定质量比(例如质量比为图10中横坐标的0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2)的实施例9制备的泡沫驱油剂(十四烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂)，配置成一系列不同浓度的待测混合乳液，在1000r/min的条件下搅拌1min，倒入量筒，测试样品的发泡倍率，量筒静置至液体高度为原高度的一半，记录时间即为该泡沫体系的析液半衰期。其中，图14为实施例9制备的泡沫驱油剂在不同浓度下的发泡倍率；图15为实施例9制备的泡沫驱油剂在不同浓度下的析液半衰期。
二、温度影响
将含有50g的白油及50g水的复合体系中加入0.3g的十四烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠化合物(实施例9的合成产品)，加热至设定温度(例如图17中的50℃、60℃、70℃、80℃、90℃)，水浴保温，倒入量筒，测试样品的发泡倍率，量筒静置至液体高度为原高度的一半，记录时间即为该泡沫体系的析液半衰期。其中，图16为实施例9制备的泡沫驱油剂在不同温度下的发泡倍率；图17为实施例9制备的泡沫驱油剂在不同温度下的析液半衰期。
(3)实施例17制备的泡沫驱油剂(十六烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂)测试结果实验步骤：
一、浓度影响
将含有50g的白油及50g水的复合体系中加入一定质量比(例如质量比为图18中横坐标的0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2)的实施例17制备的泡沫驱油剂(十六烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂)，配置成一系列不同浓度的待测混合乳液，在1000r/min的条件下搅拌1min，倒入量筒，测试样品的发泡倍率，量筒静置至液体高度为原高度的一半，记录时间即为该泡沫体系的析液半衰期。其中，图18为实施例17制备的泡沫驱油剂在不同浓度下的发泡倍率；图19为实施例17制备的泡沫驱油剂在不同浓度下的析液半衰期。
二、温度影响
将含有50g的白油及50g水的复合体系中加入0.3g的实施例17制备的泡沫驱油剂(十六烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂)，加热至设定温度，水浴保温，倒入量筒，测试样品的发泡倍率，量筒静置至液体高度为原高度的一半，记录时间即为该泡沫体系的析液半衰期。其中，图20为实施例17制备的泡沫驱油剂在不同温度下的发泡倍率；图21为实施例17制备的泡沫驱油剂在不同温度下的析液半衰期。
实施例27(表面张力实验)：
表面张力是泡沫驱油剂等表面活性剂性能评判的重要指标，表面张力越低则表面活性剂的界面改性效果越好。
(1)实施例1制备的泡沫驱油剂(十二烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂)测试结果
将实施例1制备的泡沫驱油剂(十二烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂)配置成一定浓度的水溶液，以力学法测试其表面张力，测试温度为25℃。其中，图22为实施例1制备的泡沫驱油剂不同含量时的表面张力。
(2)实施例9制备的泡沫驱油剂(十四烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂)测试结果
将实施例9制备的泡沫驱油剂(十四烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂)配置成一定浓度的水溶液，以力学法测试其表面张力，测试温度为25℃。其中，图23为实施例9制备的泡沫驱油剂不同含量时的表面张力。
(3)实施例17制备的泡沫驱油剂(十六烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂)测试结果
将实施例17制备的泡沫驱油剂(十六烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂)配置成一定浓度的水溶液，以力学法测试其表面张力，测试温度为25℃。其中，图24为实施例17制备的泡沫驱油剂不同含量时的表面张力。
本申请实施例以相关技术提供的十二烷基苯磺酸钠作为发泡剂，以常用的聚丙烯酰胺作为稳泡剂进行对比实验，结果发现，上述泡沫体系在白油含量达到50％时，无法有效形成泡沫(即只有表面可以形成少量泡沫，且在搅拌过程中泡沫迅速破裂，烧杯底部始终含有大量的液体)。即相关技术提供的十二烷基苯磺酸钠-聚丙烯酰胺泡沫体系，不具有良好的耐油性。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本申请的可选实施例，在此不再一一赘述。
以上仅为本申请的说明性实施例，并不用以限制本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂制备方法，其特征在于，所述泡沫驱油剂制备方法包括：
向反应器中加入萘和浓硫酸，升温至第一参考温度，搅拌下加入环氧乙烷，反应2-4h，得到第一反应产物；
将所述第一反应产物的温度降温至第二参考温度，所述第一参考温度高于所述第二参考温度，加入烯烃继续反应2-3h，通过pH调节剂调节pH值后得到所述泡沫驱油剂；
所述烯烃选自1-十二烯、1-十四烯和1-十六烯中的任一种。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂的化学结构式为：
Figure FDA0003524438340000011
其中，m＝11或13或15；n＝12-18。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述萘与所述浓硫酸的质量比为1：0.8-1.2。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述萘与所述环氧乙烷的质量比为1：4-6。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述萘与所述烯烃的质量比为1：1-1.8。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述pH调节剂为氢氧化钠。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过pH调节剂调节pH值至7后得到所述泡沫驱油剂。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一参考温度为150℃-170℃，所述第二参考温度为95℃-120℃。
9.一种烷基-聚乙氧基-萘磺酸钠泡沫驱油剂，其特征在于，所述泡沫驱油剂采用权利要求1-8任一所述的方法制备得到，所述泡沫驱油剂的化学结构式为：
Figure FDA0003524438340000021
其中，m＝11或13或15；n＝12-18。
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