CN1327026A - 一种含长碳链脂肪酰胺改性的木质素磺酸盐的化学驱油剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种含长碳链脂肪酰胺的木质素磺酸盐的三次采油用化学驱油剂,这种化学剂可单独使用,也可与其它表面活性剂复配,复配物由以下组份组成:长碳链脂肪酰胺改性的木质素磺酸盐2%～50%,其它表面活性剂2%～50%,增溶剂2%～50%,其余为水。本发明提供了以长碳链脂肪酰胺的木质素磺酸盐为主驱油成份的稳定、高效、廉价的强化采油化学体系,保证原油一水具有宽浓度范围的超低界面张力,有利于强化采油的工业化应用。

Description

一种含长碳链脂肪酰胺改性的木质素磺酸盐的化学驱油剂

本发明属于石油开采技术领域，涉及一种用于采收水驱后地层中残剩原油的强化采油化学剂。

迄今为止，木质素的废液作为造纸工业的副产物，除了小部分被低值利用外，其余均被排入江河湖海，既浪费了能源，又污染了环境。在石油开采时地层中原油经注水工艺驱油后，只能开采出可采储量的40％左右，大量残剩原油的采出需要用强化采油的方法(即三次采油)，这样才能进一步提高原油的采收率。化学驱是强化采油技术的主要方向之一，而化学驱工艺的关键是化学剂的性质及其成本。早在1931年，DeGroot和Monson就取得了注木质素采油的专利。70年代末80年代初，Kalfoglou对木质素及其改性产品用做牺牲剂进行了大量的研究，说明了木质素及其改性物可以减少主表面活性剂的吸附损失，可以提高石油采收率，适合做驱油用牺牲剂，而且，改性产品的性能优于未改性的。同时期，Neale和Hornof等人对木质素的界面活性及其与石油磺酸盐的复配进行了系统的研究，认为木质素磺酸盐与石油磺酸盐存在着有利的协同效应。80年代未至90年代初，美国Texco公司的研究人员将亲油基团引入到木质素分子中，以增加其表面活性。美国Texco公司申请了木质素磺酸盐和改性的木质素磺酸盐用于三次采油的专利，但只能作为牺牲剂或辅剂使用，必须与其它表面活性剂复配使用。90年代末，李宗石等人使用一步法合成了壬基酚改性的木质素磺酸盐，工艺简单，成本低，并进行了中试生产，与未改性的木质素磺酸盐相比，产品的性能有了很大改进，表面张力大为降低，和石油磺酸盐复配呈现明显的增效作用，不仅可以成倍地减少石油磺酸盐的用量，而且可以改善石油磺酸盐的界面性能，虽能大大地降低驱油成本，但仍不能单独使用。

目前用于强化采油的表面活性剂主要为石油磺酸盐及重烷基苯磺酸盐，专利CN1171292A中提出了以烷基苯磺化物为主要成分的一种三次采油用的化学驱油剂，中国石油天然气集团公司申请的专利(申请号99111407.8)中提出了烷基为直链或支链的烷基萘磺酸盐，但它们的成本均高于改性的木质素磺酸盐。

本发明的目的在于提供一种能够解决环境污染、单独使用、性能稳定、更为高效、廉价的强化采油化学剂，它具有优良的原油—水宽浓度范围的超低界面张力，有利于强化采油的工业化应用。

本发明所涉及的长碳链脂肪酰胺改性的木质素磺酸盐既可以单独使用，其本身就能给出超低油/水界面张力，单独使用就可以应用在三次采油中，也可以与其它的表面活性剂复配，成本低于石油磺酸盐及重烷基苯磺酸盐，来源丰富、价格低廉的木质素类产品还可以解决木质素废液造成的环境污染的问题。

本发明的技术方案是通过使用含长碳链脂肪酰胺改性的木质素磺酸盐的化学驱油剂来降低原油-地层水的界面张力，在不同温度条件下，其可在0.03-0.2％的宽浓度范围内均有良好的效果，因而它具有较强的温度和活性剂范围的适应性。与本发明中所涉及的“长碳链脂肪酰胺改性的木质素磺酸盐的合成”已同时申请专利，其中碳链长度为C₄～C₂₀，胺为包括脂肪胺和芳香胺以及多元胺在内的各种胺类。含长碳链脂肪酰胺改性的木质素磺酸盐单独应用在三次采油中时其含量为100％，也可以与其它的表面活性剂复配，复配时的比例为2～50％；它可和烷基萘磺酸盐、石油磺酸盐和重烷基苯磺酸盐等阴离子表面活性剂相复配，其复配比例为2％～50％；它可和脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯和多元醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚等非离子表面活性剂相复配，其复配比例为2％～50％；所用增溶剂为低碳醇、低碳酮或低碳醚，碳链长度为C₁～C₆，其复配比例为2％～30％。

实测条件1：

1.测试仪器：500型旋转滴界面张力仪

2.温度：45℃

3.原油：实验标准原油

4.水：地层水

5.氢氧化钠浓度为1.0％

化学剂浓度(wt％)	原油—地层水间的界面张力mN/m
		0.030.050.10.150.2	0.00880.008620.006980.003360.0054

实测条件2：

1.测试仪器：500型旋转滴界面张力仪

2.温度：70℃

3.原油：实验标准原油

4.水：地层水

5.氢氧化钠浓度为1.0％

化学剂浓度(wt％)	原油-地层水间的界面张力mN/m
		0.050.10.150.2	0.006330.003670.004620.00633

本发明下述实例说明化学剂浓度、碱浓度和油水界面张力的关系。通过实例可得出，本发明不仅在较宽的化学剂浓度，而且在较宽的碱度范围内，均有优良的降低原油—地层水界面张力的能力。

本发明的效果和益处是含长碳链脂肪酰胺改性的木质素磺酸盐解决了环境污染、单独使用及成本高的问题，为一种性能稳定、更为高效、廉价的强化采油化学剂，它可保证原油—水具有宽浓度范围的超低界面张力，有利于强化采油的工业化应用。

以下给出本发明的实施例。

实施例1：

主要成分(wt％)：

    长碳链脂肪酰胺改性的木质素磺酸盐      30％

    低碳醇                                20％

    水                                    50％

实施例2：

主要成分(wt％)：

    长碳链脂肪酰胺改性的木质素磺酸盐      20％

    重烷基苯磺酸盐                        10％

    低碳醇                                20％

    水                                    50％

实施例3：

主要成分(wt％)：

    长碳链脂肪酰胺改性的木质素磺酸盐        20％

    C₁₂H₂₅(CH₂CH₂O)₅H               20％

    低碳酮                                  10％

    水                                      50％

实施例4：

主要成成(wt％)：

    长碳链脂肪酰胺改性的木质素磺酸盐        20％

    烷基萘磺酸盐                            10％

    石油磺酸盐                              10％

    低碳醚                                  20％

    水                                      40％

根据本发明所提供的配方和地层中原油的状况，可组合出各种比例的组分。使用的方法采用通常三次采油的灌注法，化学剂的加入量为水量的1％以下。

Claims (4)

1.一种含长碳链脂肪酰胺改性的木质素磺酸盐的化学驱油剂，用于采收水驱后地层中残剩原油的强化采油化学剂，既可单独使用，也可与其它表面活性剂复配，其特征在于：复配时的比例为2～50％。

2.根据权利要求1所述的长碳链脂肪酰胺改性木质素磺酸盐，其特征还在于：它可和其它阴离子表面活性剂相复配，它们包括烷基萘磺酸盐、石油磺酸盐和重烷基苯磺酸盐等阴离子表面活性剂，其复配比例为2％～50％。

3.根据权利要求1所述的长碳链脂肪酰胺改性木质素磺酸盐，其特征还在于：它可和非离子表面活性剂相复配，它们包括脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯和多元醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚，其复配比例为2％～50％。

4.根据权利要求1所述的长碳链脂肪酰胺改性木质素磺酸盐，其特征还在于：增溶剂为低碳醇、低碳酮或低碳醚，碳链长度为C₁～C₆，其复配比例为2％～30％。