CN113527147A - 一种具有润湿性的渗吸驱油剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于油田三次采油技术领域，涉及一种具有润湿性的渗吸驱油剂的制备方法，由炔二醇聚氧乙烯醚上的羟基进行氯代反应和加成磺化反应两步制备而成。通过对炔二醇聚氧乙烯醚上的羟基进行改性得到阴‑非离子结构的驱油剂，利用阴非离子结构获得较低的界面张力和良好耐盐性能，利用支化的炔二醇结构在固体表面的高效吸附作用，获得油湿孔喉的润湿反转，实现毛细管自渗吸驱油效果。本发明的具有润湿性的渗吸驱油剂结构新颖，组分简单，避免了常规复配驱油剂因为色谱分离效应导致的驱油效果差的问题，在60℃地层水中，与原油界面张力≤10‑2mN/m数量级，与老化岩心薄片水相接触≤60°，有效提高原油采收率。

Description

一种具有润湿性的渗吸驱油剂的制备方法
技术领域
本发明属于油田三次采油技术领域，具体涉及一种具有润湿性的渗吸驱油剂的制备方法。
背景技术
油藏岩石润湿性是影响水驱开发效果的重要因素，改变油藏岩石润湿性，将对改善水驱、三次采油或三次采油后进一步提高采收率技术具有非常重要的意义。
储层润湿性决定了油水界面毛细管力的方向。储层润湿性一般用润湿接触角θ来表征，θ＜90°，储层表现为水湿、θ=90°，储层表现为中性湿，θ＞90°，储层表现为油湿。油湿储层中入井流体难以发生渗吸，需要额外的压差实现驱替，因此通过加入表面活性剂改善岩石表面的润湿性，增加亲水性，利用毛细管作用力使驱油剂溶液能够快速顺利吸进含油多孔介质，从介质中驱替油。
目前在三次采油中使用最广泛的是阴离子型和非离子型表面活性剂。阴离子表面活性剂界面活性高，耐温性能好，但耐盐性差，表面活性剂会在高盐含量的水中析出；非离子表面活性剂耐盐、耐多价阳离子的性能好，但在地层中稳定性差，吸附量比阴离子表面活性剂高，且溶解性差，不耐高温，价格高。
随着油田开采程度的日益深入，油藏条件苛刻，表面活性剂的使用温度和地层水矿化度也越来越高。适用于普通油藏的表面活性剂，由于化学结构易改变、复配体系稳定性差，存在强烈的盐效应、多价离子引起的吸附沉淀、色谱分离等缺陷，导致现有驱油剂不能与原油形成超低界面张力，致驱油效率变差，起不到应有的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有润湿性的渗吸驱油剂的制备方法，实现驱油剂溶液在毛细孔道中自吸驱替来达到提高采收率的效果。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有润湿性的渗吸驱油剂的制备方法，由炔二醇聚氧乙烯醚上的羟基进行氯代反应和磺化反应两步制备而成，渗吸驱油剂结构式为
Figure 424647DEST_PATH_IMAGE001
，
最终产品有效含量为25~35 wt %。
所述氯代反应步骤为：将炔二醇聚氧乙烯醚和催化剂加入到三口烧瓶中，通氮气，加热到80℃，连接尾气到30wt%氢氧化钠溶液接收瓶，然后0.5h内缓慢滴加二氯亚砜，滴加完继续保温反应2h，80℃旋转蒸发得到粘稠中间体氯代炔二醇聚氧乙烯醚；氯代炔二醇聚氧乙烯醚结构式如下：
Figure 341656DEST_PATH_IMAGE002
。
所述磺化反应步骤为：将中间体氯代炔二醇聚氧乙烯醚、水和磺化试剂加入到高温高压反应釜中，加热到160℃持续反应4h，冷却30℃后得到具有润湿性的渗吸驱油剂。
具体地，所述的炔二醇聚氧乙烯醚为四甲基-6-癸炔-5,8-二醇聚氧乙烯醚，结构式为
Figure 479376DEST_PATH_IMAGE003
，
其中m=1或3或二者的混合物，生产厂家为天津赫普菲乐新材料有限公司。
具体地，所述氯代反应中的催化剂为吡啶，加量为炔二醇聚氧乙烯醚质量的1wt%。
具体地，所述氯代反应中的炔二醇聚氧乙烯醚与二氯亚砜的摩尔比为1:（1~1.6）。
具体地，所述磺化反应中的磺化试剂为亚硫酸钾，中间体氯代炔二醇聚氧乙烯醚与亚硫酸钾的摩尔比为1:（1~1.8），中间体氯代炔二醇聚氧乙烯醚与水的质量比为1: （1.5~1.8）。
具体地，本发明的渗吸驱油剂在60℃地层水中，与原油界面张力≤10-2mN/m数量级，与老化岩心薄片水相接触≤60°，可有效提高原油采收率。
本发明具有以下有益效果：本发明通过对炔二醇聚氧乙烯醚上的羟基进行改性得到阴-非离子结构的驱油剂，利用阴非离子结构获得较低的界面张力和良好耐盐性能，利用支化的炔二醇结构在固体表面的高效吸附作用，获得油湿孔喉的润湿反转，实现毛细管自渗吸驱油效果。本发明的具有润湿性的渗吸驱油剂结构新颖，组分简单，避免了常规复配驱油剂因为色谱分离效应导致的驱油效果差的问题，在60℃地层水中，与原油界面张力≤10- 2mN/m数量级，与老化岩心薄片水相接触≤60°，有效提高原油采收率。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进一步描述，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。
实施例1
（1）氯代反应
在250mL四口烧瓶中加四甲基-6-癸炔-5,8-二醇聚氧乙烯醚（m=1）86g（0.2mol）、吡啶0.86g，连接尾气接收瓶，尾气接收溶液为30wt%氢氧化钠溶液，通氮气，加热到80℃开始滴加二氯亚砜35.7g（0.3mol），30min滴加完毕，滴加完继续80℃反应2h，冷却至常温，然后转移到蒸馏瓶中，80℃旋转蒸发至无挥发物，得到粘稠中间体氯代炔二醇聚氧乙烯醚88.08g；
（2）磺化反应
将上述氯代炔二醇聚氧乙烯醚转移至500mL高温高压反应釜中，用92g水润洗蒸馏瓶，并转移至高温高压反应釜中；称取亚硫酸钾47.4g（0.3mol）和100g水，搅拌溶解后转移至高温高压反应釜中；关闭高温高压反应釜，升温至160℃反应4h，冷却30℃后得到红棕色透明的具有润湿性的渗吸驱油剂，用烘干法120℃测定固含量为31.5%。
实施例2
（1）氯代反应
在250mL四口烧瓶中加四甲基-6-癸炔-5,8-二醇聚氧乙烯醚（m=3）121.2g（0.2mol）、吡啶1.21g，连接尾气接收瓶，尾气接收溶液为30wt%氢氧化钠溶液，通氮气，加热到80℃开始滴加二氯亚砜38.08g（0.32mol），30min滴加完毕，滴加完继续80℃反应2h，冷却至常温，然后转移到蒸馏瓶中，80℃旋转蒸发至无挥发物，得到粘稠中间体氯代炔二醇聚氧乙烯醚120g；
（2）磺化反应
将上述氯代炔二醇聚氧乙烯醚转移至500mL高温高压反应釜中，用68g水润洗蒸馏瓶，并转移至高温高压反应釜中；称取亚硫酸钾50.56g（0.32mol）和200g水，搅拌溶解后转移至高温高压反应釜中；关闭高温高压反应釜，升温至160℃反应4h，冷却30℃后得到红棕色透明液体具有润湿性的渗吸驱油剂，用烘干法测定固含量为33.2%。
实施例3
（1）氯代反应
在250mL四口烧瓶中加四甲基-6-癸炔-5,8-二醇聚氧乙烯醚（m=1）21.5g（0.05mol）、四甲基-6-癸炔-5,8-二醇聚氧乙烯醚（m=3）90.9g（0.15mol）和吡啶1.12g，连接尾气接收瓶，尾气接收溶液为30wt%氢氧化钠溶液，通氮气，加热到80℃开始滴加二氯亚砜33.32g（0.28mol），30min滴加完毕，滴加完继续80℃反应2h，冷却至常温，然后转移到蒸馏瓶中，80℃旋转蒸发至无挥发物，得到粘稠中间体氯代炔二醇聚氧乙烯醚118g；
（2）磺化反应
将上述氯代炔二醇聚氧乙烯醚转移至500mL高温高压反应釜中，用50g水润洗蒸馏瓶，并转移至高温高压反应釜中；称取亚硫酸钾44.24g（0.28mol）和200g水，搅拌溶解后转移至高温高压反应釜中；关闭高温高压反应釜，升温至160℃反应4h，冷却30℃后得到红棕色透明液体具有润湿性的渗吸驱油剂，用烘干法测定固含量为32.8%。
老化岩芯薄片处理流程：
（1）将胜利油田某区块大块岩心切割成规格的柱状岩心，将岩心进行切片，岩心切片的厚度严格控制在0.3cm。
（2）岩心薄片处理：用溶剂加热回流除杂、烘干至恒重、备用。
（3）老化岩心薄片：将岩心薄片浸泡胜利油田某区块原油，温度模拟地层温度（60℃），持续浸泡2个月。
将实施例1-3中制备的具有润湿性的渗吸驱油剂用地层水配制成质量浓度0.3%的水溶液，然后按照Neog A（SPE-179600-MS）中方法测定其润湿性能，通过接触角测定仪，测试原油在润湿渗吸驱油剂溶液中与岩心薄片的油相接触角，然后计算出水相接触角。
表1 实施例1-3的油相接触角与水相接触角
Figure 941582DEST_PATH_IMAGE004
将实施例1-3中制备的具有润湿性的渗吸驱油剂用地层水配制成质量浓度0.3%的水溶液，然后用TX500C旋转滴界面张力仪测试在地层温度（60℃），5000r/min下原油与具有润湿性的渗吸驱油剂水溶液的界面张力如表2所示。
表2 实施例1-3的油水界面张力
Figure 164753DEST_PATH_IMAGE005
将实施例1-3中制备的具有润湿性的渗吸驱油剂按照Q/SH1020 2191-2018《驱油用表面活性剂技术要求》中7.9洗油试验要求，测试洗油能力如表3所示。
表3 实施例1-3的洗油能力实验数据
Figure 619874DEST_PATH_IMAGE006
本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (5)

1.一种具有润湿性的渗吸驱油剂的制备方法，其特征在于，由炔二醇聚氧乙烯醚上的羟基进行氯代反应和磺化反应两步制备而成，渗吸驱油剂结构为
Figure 650413DEST_PATH_IMAGE001
，
所述氯代反应步骤为：将炔二醇聚氧乙烯醚和催化剂加入到三口烧瓶中，通氮气，加热到80℃，连接尾气到30%氢氧化钠溶液接收瓶，然后0.5h内缓慢滴加二氯亚砜，滴加完继续保温反应2h，80℃旋转蒸发得到粘稠中间体氯代炔二醇聚氧乙烯醚；
所述磺化反应步骤为：将中间体氯代炔二醇聚氧乙烯醚、水和磺化试剂加入到高温高压反应釜中，加热到160℃持续反应4h，冷却30℃后得到具有润湿性的渗吸驱油剂。
2.如权利要求1所述的具有润湿性的渗吸驱油剂的制备方法，其特征在于，所述的炔二醇聚氧乙烯醚为四甲基-6-癸炔-5,8-二醇聚氧乙烯醚，结构为
Figure 612553DEST_PATH_IMAGE002
，
其中m=1或3或二者的混合物。
3.如权利要求1所述的具有润湿性的渗吸驱油剂的制备方法，其特征在于，所述氯代反应中的催化剂为吡啶，加量为炔二醇聚氧乙烯醚质量的1wt %。
4.如权利要求1所述的具有润湿性的渗吸驱油剂的制备方法，其特征在于，所述氯代反应中的炔二醇聚氧乙烯醚与二氯亚砜的摩尔比为1:（1~1.6）。
5.如权利要求1所述的具有润湿性的渗吸驱油剂的制备方法，其特征在于，所述磺化反应中的磺化试剂为亚硫酸钾，中间体氯代炔二醇聚氧乙烯醚与亚硫酸钾的摩尔比为1:（1~1.8），中间体氯代炔二醇聚氧乙烯醚与水的质量比为1:（1.5~1.8）。
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Granted publication date: 20211207

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