RU2056410C1 - Сульфокислотные производные в качестве поверхностно-активного вещества для извлечения масла при химическом затоплении нефтяной скважины морской водой - Google Patents
Сульфокислотные производные в качестве поверхностно-активного вещества для извлечения масла при химическом затоплении нефтяной скважины морской водой Download PDFInfo
- Publication number
- RU2056410C1 RU2056410C1 SU915053098A SU5053098A RU2056410C1 RU 2056410 C1 RU2056410 C1 RU 2056410C1 SU 915053098 A SU915053098 A SU 915053098A SU 5053098 A SU5053098 A SU 5053098A RU 2056410 C1 RU2056410 C1 RU 2056410C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- surfactant
- surfactants
- recovery
- sea water
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 title claims description 83
- 239000013535 sea water Substances 0.000 title claims description 10
- 239000003129 oil well Substances 0.000 title claims 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title abstract description 9
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 10
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 150000001340 alkali metals Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 150000003458 sulfonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000004530 micro-emulsion Substances 0.000 description 20
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 19
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- -1 glycol ethers Chemical class 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical group C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N butan-2-ol Chemical compound CCC(C)O BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 6
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 4
- BKIMMITUMNQMOS-UHFFFAOYSA-N nonane Chemical compound CCCCCCCCC BKIMMITUMNQMOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ATVJXMYDOSMEPO-UHFFFAOYSA-N 3-prop-2-enoxyprop-1-ene Chemical compound C=CCOCC=C ATVJXMYDOSMEPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000003827 glycol group Chemical group 0.000 description 3
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 230000003381 solubilizing effect Effects 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexan-1-ol Chemical compound CCCCC(CC)CO YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000007046 ethoxylation reaction Methods 0.000 description 2
- ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N hexan-1-ol Chemical compound CCCCCCO ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 230000001483 mobilizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 125000001273 sulfonato group Chemical group [O-]S(*)(=O)=O 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N thionyl chloride Chemical compound ClS(Cl)=O FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YGNGNSVSZJMYJW-UHFFFAOYSA-N 1-(2-ethylhexoxy)-3-hexoxypropan-2-ol Chemical compound CCCCCCOCC(O)COCC(CC)CCCC YGNGNSVSZJMYJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- OSDWBNJEKMUWAV-UHFFFAOYSA-N Allyl chloride Chemical compound ClCC=C OSDWBNJEKMUWAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N Glycidol Chemical compound OCC1CO1 CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N N-Pentanol Chemical compound CCCCCO AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical class OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021627 Tin(IV) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- KBTJYNAFUYTSNN-UHFFFAOYSA-N [Na].OO Chemical compound [Na].OO KBTJYNAFUYTSNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 125000005529 alkyleneoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N azane;7-fluoro-2,1,3-benzoxadiazole-4-sulfonic acid Chemical compound N.OS(=O)(=O)C1=CC=C(F)C2=NON=C12 JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 description 1
- DIOQZVSQGTUSAI-NJFSPNSNSA-N decane Chemical compound CCCCCCCCC[14CH3] DIOQZVSQGTUSAI-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002704 decyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N n-butylhexane Natural products CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001280 n-hexyl group Chemical group C(CCCCC)* 0.000 description 1
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 150000003333 secondary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- ZXUCBXRTRRIBSO-UHFFFAOYSA-L tetrabutylazanium;sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O.CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC.CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC ZXUCBXRTRRIBSO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J tin(iv) chloride Chemical compound Cl[Sn](Cl)(Cl)Cl HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- HNJXPTMEWIVQQM-UHFFFAOYSA-M triethyl(hexadecyl)azanium;bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](CC)(CC)CC HNJXPTMEWIVQQM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 1
Images
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
- C09K23/00—Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
- C09K23/04—Sulfonates or sulfuric acid ester salts derived from polyhydric alcohols or amino alcohols or derivatives thereof
-
- 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
-
- 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
- C09K23/00—Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Cosmetics (AREA)
Abstract
Использование: в качестве поверхностно-активного вещества для извлечения масла при химическом затоплении нефтяной скважины морской водой. Сущность изобретения: продукт - производные сульфокислоты формулы I:
CHO(CH2CH2O)p(Y)nSO3M
где R3 и R4 - низший алкил, Y - алкилен, m и m - 0 или 1, причем оба не могут быть равны 0, p - среднее значение 2 - 6, r - 0-1, M - щелочной металл. Получают известными методами. 1 з. п. ф-лы, 4 табл.
где R3 и R4 - низший алкил, Y - алкилен, m
Description
Изобретение относится к производным сульфокислоты, используемых в качестве поверхностно-активных веществ, которые образует микроэмульсию с очень высокой солюбилизирующей способностью без использования дополнительного поверхностно-активного вещества. Данные соединения пригодны для использования в улучшенном извлечении масла. Микроэмульсии изготовлены из воды, масляного компонента и поверхностно-активной системы. Поверхностно-активная система состоит традиционно из истинно поверхностно-активного вещества (здесь далее производные сульфокислоты упоминаются как "поверхностно-активное вещество") и дополнительного поверхностно-активного вещества. Поверхностно-активное вещество может быть анионным, катионным и амфотерным. Дополнительное поверхностно-активное вещество, которое иногда называют сорастворителем или солюбилизирующим агентом, обычно является алканолом, имеющим 3-6 атомов углерода, но также могут быть использованы другие типы соединений, такие как простые эфиры гликолей и амины. Дополнительное поверхностно-активное вещество имеет обычно значительно меньшую молекулу, чем поверхностно-активное вещество, и одной из его ролей является воздействие на молекулярную упаковку на поверхности раздела капли таким образом, чтобы образование микроэмульсии являлось энергетически выгодным.
Одной из наиболее интересных областей применения микроэмульсий является поверхностно-активное затопление для улучшенного извлечения масла. Поверхностно-активное затопление означает введение поверхностно-активного раствора или микроэмульсии в резервуар с целью снижения межфазного натяжения масло-вода и, следовательно, увеличения количества масла, извлекаемого при затоплении.
При высокой концентрации поверхностно-активной системы образуется средняя фаза микроэмульсии в равновесии с избытком масла и рассола, если поверхностно-активная система хорошо сбалансирована. Существование средней фазы микроэмульсии считается необходимым условием для получения удовлетворительного извлечения масла. Микроэмульсионная фаза дает крайне низкое межфазное натяжение как против рассола, так и против масла. Она обладает способностью мобилизовать масло, блокированное в узких порах, она вызывает коалесценцию капель масла и в результате способствует образованию банка масла, который продвигается к продукционному отверстию током воды.
Образование и сохранение микроэмульсии, следовательно, является предельно важным для успешного результата химического затопления. Однако известно, что микроэмульсии являются чувствительными к изменению состава. Обычно они существуют только внутри очень узких интервалов в отношении соотношения поверхностно-активного вещества к дополнительному поверхностно-активному веществу. Во время процесса затопления подобным образом происходит в определенной степени разделение между поверхностно-активным веществом и дополнительным поверхностно-активным веществом. Это разделение может быть вызвано или более сильной адсорбцией одного из компонентов на поверхности формации, чем другого, или неэквивалентным распределением двух компонентов между фазами масла и рассола. Изменение состава благодаря селективному осаждению или разложению одного из компонентов также является возможным. Следовательно, даже при хорошо сбалансированной системе, показывающей только минимальные различия между компонентами в отношении адсорбции и распределения, постепенное изменение состава композиции будет происходить при химическом затоплении и микроэмульсия будет обычно разрушаться. Поскольку микроэмульсию при химическом затоплении часто тpанспоpтиpуют на большие расстояния, требуется долгосрочное сохранение оптимальной системы в результате.
Проблему разделения компонентов можно устранить или снизить при использовании некоторых разветвленных поверхностно-активных веществ, которые легко образуют микроэмульсии с добавкой или без дополнительного поверхностно-активного вещества. Например, в патентах [1-3] описаны поверхностно-активные вещества с разветвленным гидрофобным хвостом и полярной группой, состоящие из полиэтиленгликолевой цепи с концевой сульфонатной группой. Было показано, что эти поверхностно-активные соединения образуют микроэмульсии также без дополнительного поверхностно-активного вещества и они обладают высокой способностью солюбилизировать масло и уже были предложены для использования при улучшенном извлечении масла.
В патенте [4] описаны поверхностно-активные сульфат и сульфонат общей формулы
CH-O/CH2CH2O/n K3SO M+ где R1 и R2, одинаковые или различные, являются С1-С15-углеводородом, R3 является С0-С5-алкилом, М является катионом и n равно рациональному числу от 2 до 6.
Обычно полиэтиленгликолевая цепь состоит из 3-5 этиленоксидных групп для проявления оптимальных рабочих характеристик.
Введения полиэтиленгликолевой цепи между сульфатной или сульфонатной концевой группой и 1,3-диалкоксипропильным гидрофобным хвостом дает поверхностно-активное вещество, которое обладает отличной способностью солюбилизировать масло в средней фазе микроэмульсии и также хорошей толерантностью к высоким концентрациям двухвалентных катионов, таких как в морской воде. Солюбилизирующий эффект обычно считается существенным свойством микроэмульсии, чтобы получить высокое извлечение масла.
Обнаружено, что, когда при осуществлении поверхностно-активного затопления особенно выгодно использовать поверхностно-активные вещества, имеющие две алкильные группы, одна является С8-12-алкилом, а другая является С2-6-алкилом. Поверхностно-активные вещества, имеющие такую структуру, обладают превосходными свойствами по сравнению с поверхностно-активными веществами [4] где алкильные группы имеют одинаковое число атомов углерода.
Поверхностно-активные вещества изобретения могут быть проиллюстрированы следующей общей формулой
CH-O-(CH2H4O)p-/Y/r/SO3M в которой R3 является С8-10-алкилом, R4 является С4-6-алкилом, R имеет среднее значение от 2 до 6, Y является алкиленовой группой, имеющей 1-3 атома углерода и необязательно содержит гидроксильную группу, m1 и m2 равны 0 или 1, оба m1 и m2 одновременно не могут быть равны 0 и r равно 0 или 1, или его соль, М щелочной металл. Особенно предпочтительными поверхностно-активными веществами являются имеющие С8-10-алкил и С4-6-алкил. Примерами подходящих алкильных групп являются октилнонил, децил и их изомеры и 2-этилгексил и трипропил. Другими подходящими алкильными группами являются 2-метилпропил, 1-бутил 2-метилбутил, 1-пентил и 1-гексил. Оба m1 и m2 предпочтительно равны 1, в то время как Y предпочтительно является алкиленовой группой, имеющей 2-3 атома углерода. При использовании высокой температуры, например, выше 70оС, и для потока жидкости на большое расстояние предпочтительными являются соединения, где r равно 1. Алкиленоксигруппы предпочтительно являются этиленоксигруппами или смесью этиленоксигрупп и пропиленоксигрупп, число этиленоксигрупп предпочтительно равно 2-4. Соль обычно является солью щелочного металла, но также может быть пригодна аммонийная соль или органическая аммонийная соль. Поверхностно-активные вещества являются более полезными для поверхностно-активного затопления, чем ранее описанные поверхностно-активные вещества, поскольку они не являются чувствительными к вариациям солености, температуре и эквивалентному числу алканового углерода в масле. На практике такая нечувствительность является необходимой, по крайней мере, при крупномасштабных операциях, таких как затопление вдали от берега, так как условия в резервуаре значительно меняются.
При инъекции водного раствора нового поверхностно-активного вещества в резервуар с маслом они будут образовывать широкую среднюю фазу микроэмульсии в равновесии с избытком масла и рассола. При равновесии поверхностно-активные вещества главным образом локализованы в средней фазе микроэмульсии и их концентрация как в фазе рассола, так и в масляной фазе является очень низкой. Это является необходимым условием для сохранения потребности в поверхностно-активном веществе на низком уровне. Предпочтительно поверхностно-активные вещества используют без каких-либо дополнительных поверхностно-активных веществ, но использо- вание дополнительных и вспомогательных поверхностно-активных веществ также входит в область настоящего изобретения. Для увеличения растворимости поверхностно-активных веществ в инжектируемой водной среде поверхностно-активное вещество может быть добавлено в форме неорганической или органической аммонийной соли или объединено с солюбилизирующим агентом, таким как низший спирт или низший моноалкиловый эфир этиленгликоля.
Поверхностно-активное вещество изобретения может быть получено по известным методам синтеза. Типичные процедуры следующие:
В приведенных формулах R3, R4 и р имеют указанные ранее значения.
В приведенных формулах R3, R4 и р имеют указанные ранее значения.
В качестве альтернативы этоксилированное промежуточное соединение может быть введено в реакцию с эпихлоргидрином или тионилхлоридом с последующей обработкой сульфитной солью.
Для получения соединений приведенной общей формулы, в которой m1 и m2 равны 0, соответствующий α-олефиноксид может быть использован в качестве исходного материала. Первой реакционной стадией затем является:
R3CH
H2 
или
R4CH
H2 
Сульфаты могут быть получены при взаимодействии этоксилированного промежуточного продукта с SO3.
R3CH
или
R4CH
Сульфаты могут быть получены при взаимодействии этоксилированного промежуточного продукта с SO3.
П р и м е р 1. Получают два поверхностно-активных соединения изобретения и проводят сравнительные эксперименты по затоплению с поверхностно-активным соединением ранее известного типа с более высоким количеством этиленоксигрупп.
Новые поверхностно-активные вещества имеют следующие формулы:
C
(1)
(2)
Ранее известное поверхностно-активное вещество, использованное для сравнения, имеет формулу
C
Все поверхностно-активные вещества были получены по общей методике, приведенной выше. Детальное описание синтеза дано для поверхностно-активного вещества 1. Два других поверхностно-активных вещества получены аналогично.
C
Ранее известное поверхностно-активное вещество, использованное для сравнения, имеет формулу
C
Все поверхностно-активные вещества были получены по общей методике, приведенной выше. Детальное описание синтеза дано для поверхностно-активного вещества 1. Два других поверхностно-активных вещества получены аналогично.
Стадия 1. Эпихлоргидрин прибавляют по каплям к 2-этилгексанолу, катализатором является 1 мас. SnCl4, температура 70оС.
Стадия 2. Прибавляют 1,5 эквивалента NaOH по каплям в виде 30%-ного водного раствора к простому хлорглицериловому эфиру, полученному на стадии 1, при интенсивном перемешивании при 80оС. По окончании прибавления прекращают перемешивание и осторожно разделяют органический и водный слои.
Стадия 3. Простой глицидоловый эфир, полученный на стадии 2, вводят в реакцию с 1-гексанолом по методике стадии 1. Получают 1-(2-этил-гексил)-3-гексилглицерин. Вторичный спирт со стадии 3 вводят в реакцию с двумя эквивалентами этиленоксида на моль спирта. Температура реакции 70оС в качестве катализатора используют 1 мас. SnCl4.
Стадия 5. Этоксилат со стадии 4 смешивают с1 эквивалентом аллилхлорида, 0,05 эквивалента цетилтриэтиламмонийбромида, 2 эквивалентами твердого гедроксида натрия и 0,30 эквивалента воды. Реакционную смесь нагревают 5 ч при 40оС при интенсивном перемешивании, а затем 3 ч при 70оС, получают простой аллиловый эфир, который освобождают от солей фильтрованием.
Стадия 6. Простой аллиловый эфир со стадии 5 вносят порциями в 200 мл раствора 0,1 эквивалента кислого тетрабутиламмонийсульфата в смеси 65:35 по объему 2-пропанола и воды, забуферированного при рН 8. Прибавляют по каплям 1,1 эквивалента водного насыщенного раствора кислого сульфита натрия при 50оС при непрерывной продувке кислородом. По окончании прибавления смесь перемешивают еще 8 ч. Исчезновение аллилового эфира контролируют 1Н-ЯМР-анализом. По окончании реакции прибавляют воду и 2-пропанол, водный слой насыщают Na2CO3 при 60оС, разделяют фазы и органическую фазу концентрируют на роторном испарителе, получают целевой сульфонат. Активное содержание продукта обычно около 80% Степень этоксилирования поверхностно-активного вещества 3 выбирают таким образом, чтобы оно было оптимально сбалансировано для использованной тестовой системы.
В экспериментах по затоплению в качестве модельного масла используют смесь 1: 1 нонана и декана, водным компонентом является морская вода, температура сердечника равна 70оС. Все три поверхностно-активных вещества дают в этих условиях трехфазную систему с средней фазой микроэмульсии в равновесии с избытком масла и воды. Однако симметричное поверхностно-активное вещество 3 дало очень высоко вязкую среднюю фазу. При добавлении спирта, такого как 2-бутанол, значительно снижается вязкость системы.
В табл. 1 приведены параметры солюбилизации и окна солености трех поверхностно-активных веществ. Параметр солюбилизации широко используют как меру солюбилизирующей силы поверхностно-активного вещества. Он определяется как количество масла (или воды), солюбилизированного в средней фазе, разделенное на количество поверхностно-активного вещества, использованного в точке, равной солюбилизации масла и воды. Окно солености дано в эквивалентах морской воды, т.е. множества синтетической морской воды.
Как видно из табл. 1, поверхностно-активные вещества 1 и 2 не дают большего параметра солюбилизации, чем поверхностно-активное вещество 3. Однако их окно солености намного больше. Поверхностно-активное вещество 3 дает вязкость средней фазы слишком высокую, чтобы представлять практический интерес без добавки спирта. Массовое соотношение спирта и поверхности активному веществу равно 2:1.
Эксперименты по затоплению проводили на сердечнике из песчаника Береа длиной 28,8 см и диаметром 3,75 мм. Проницаемость составляет 520 мД, сердечник ориентирован вертикально, давление приложенной перегрузки составляет 40 бар и противодавление составляет 20 бар. Сердечник, имеющий остаточное насыщение маслом 40% погружают в морскую воду (1,7 объема пор), 2% раствор поверхностно-активного вещества в морской воде (0,5 объе- ма пор), раствор полимера (0,5 объема пор) и, наконец, морскую воду (1,7 объема пор). В табл. 2 показано действие трех поверхностно-активных веществ, испытанных в отношении суммарного извлечения масла.
Из этих результатов следует, что поверхностно-активные вещества изобретения являются значительно более эффективными, чем известное поверхностно-активное вещество при мобилизации модельного масла из песчаного сердечника.
П р и м е р 2. Готовят одно сульфатное поверхностно-активное соединение изобретения и сравнивают его в экспериментах по затоплению с поверхностно-активным веществом ранее известного типа.
Новое поверхностно-активное вещество имеет формулу
Известное поверхностно-активное вещество, использованное для сравнения, имеет формулу
C
Поверхностно-активные вещества готовят в соответствии с общей процедурой, приведенной выше. Синтезы были проведены, как описано в стадиях 1-4 примера 1. Этоксилат, полученный на стадии 4, вводят в реакцию с газообразным SO3 в течение 1 ч при 60оС, затем нейтрализуют водным гиброксидом натрия. Активное содержание поверхностно-активного вещества 1 составляет 78% а поверхностно-активного вещества 2-80% Степень этоксилирования поверхностно-активных веществ, равная 3 и 5 соответственно, выбирается таким образом, чтобы оба поверхностно-активных вещества были оптимально сбалансированы для использованной тестовой системы. Эксперименты по затоплению проводят на сердечнике из песчаника Береа при 70оС, используя нонан в качестве модельного масла и морскую воду в качестве водного компонента. Тестовая процедура как в примере 1. Оба поверхностно-активных вещества дали трехфазную систему в использованных условиях, с средней фазой микроэмульсии в равновесии с избытком масла и воды. Однако симметричное поверхностно-активное вещество дает очень высоко вязкую среднюю фазу без добавки спирта, такого как 2-бутанол.
Известное поверхностно-активное вещество, использованное для сравнения, имеет формулу
C
Поверхностно-активные вещества готовят в соответствии с общей процедурой, приведенной выше. Синтезы были проведены, как описано в стадиях 1-4 примера 1. Этоксилат, полученный на стадии 4, вводят в реакцию с газообразным SO3 в течение 1 ч при 60оС, затем нейтрализуют водным гиброксидом натрия. Активное содержание поверхностно-активного вещества 1 составляет 78% а поверхностно-активного вещества 2-80% Степень этоксилирования поверхностно-активных веществ, равная 3 и 5 соответственно, выбирается таким образом, чтобы оба поверхностно-активных вещества были оптимально сбалансированы для использованной тестовой системы. Эксперименты по затоплению проводят на сердечнике из песчаника Береа при 70оС, используя нонан в качестве модельного масла и морскую воду в качестве водного компонента. Тестовая процедура как в примере 1. Оба поверхностно-активных вещества дали трехфазную систему в использованных условиях, с средней фазой микроэмульсии в равновесии с избытком масла и воды. Однако симметричное поверхностно-активное вещество дает очень высоко вязкую среднюю фазу без добавки спирта, такого как 2-бутанол.
В табл. 3 приведены параметры солюбилизации и окна солености обоих поверхностно-активных веществ.
Как видно из табл. 3, новое поверхностно-активное вещество не имеет такого большого параметра солюбилизации, как поверхностно-активное вещество 2. Однако его окно солености намного шире. Поверхностно-активное вещество 2 дает среднюю фазу слишком высокой вязкости, чтобы представлять практический интерес без добавки спирта. Массовое соотношение спирта и поверхностно-активного вещества равно 2:1.
В табл. 4 показано действие испытанных поверхностно-активных веществ при затоплении сердечника на суммарное извлечение масла.
Как можно видеть, поверхностно-активное вещество изобретения является намного более эффективным, чем известное поверхностно-активное вещество при мобилизации модельного масла из песчаного сердечника.
П р и м е р 3. Соединение, имеющее формулу
CH-O(C2H4O)2.0-C3H6SO3Na было получено реакцией 1 моль 1,2-эроксидекана с 2,5 моль 4-метилбутанола в присутствии тинтетрахлорида. После завершения реакции непрореагировавший спирт был удален. Полученный моноэфировый спирт был затем этоксилирован, после чего были осуществлены стадии 5 и 6 по примеру 1. Было получено соединение указанной формы. Полученное соединение затем тестируется, как описано в примере 1 оценивая его способность извлекать масла из песчаного сердечника. Испытание показало, что было извлечено 84 мас. что значительно выше, чем 64 мас. которые были ранее извлечены с известного поверхностно-активного вещества.
Claims (2)
1. Сульфокислотные производные формулы 1
где R3 - C8 - C1 0-алкил;
R4 - C4 - C4-алкил;
Y - C1 - C3-алкилен;
m1 и m2 = 0 или 1, причем оба m1 и m2 не могут одновременно равны 0;
p = среднее значение 2 - 6;
r = 0 - 1;
М - щелочной металл.
где R3 - C8 - C1 0-алкил;
R4 - C4 - C4-алкил;
Y - C1 - C3-алкилен;
m1 и m2 = 0 или 1, причем оба m1 и m2 не могут одновременно равны 0;
p = среднее значение 2 - 6;
r = 0 - 1;
М - щелочной металл.
2. Сульфокислотные производные по п.1 в качестве поверхностно-активного вещества для извлечения масла при химическом затоплении нефтяной скважины морской водой.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO901491A NO170411C (no) | 1990-04-02 | 1990-04-02 | Overflateaktive midler, samt deres anvendelse ved oljeutvinning |
| NO901491 | 1990-04-02 | ||
| PCT/EP1991/000615 WO1991015289A1 (en) | 1990-04-02 | 1991-04-02 | Branched ether surfactants and their use in an enhanced oil recovery process |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2056410C1 true RU2056410C1 (ru) | 1996-03-20 |
Family
ID=19893044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU915053098A RU2056410C1 (ru) | 1990-04-02 | 1991-04-02 | Сульфокислотные производные в качестве поверхностно-активного вещества для извлечения масла при химическом затоплении нефтяной скважины морской водой |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0523112B1 (ru) |
| CA (1) | CA2078110A1 (ru) |
| DE (1) | DE69102634T2 (ru) |
| DK (1) | DK0523112T3 (ru) |
| LT (1) | LTIP1539A (ru) |
| LV (1) | LV10590A (ru) |
| NO (1) | NO170411C (ru) |
| RU (1) | RU2056410C1 (ru) |
| WO (1) | WO1991015289A1 (ru) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO178243C (no) * | 1993-06-23 | 1996-02-14 | Berol Nobel Ab | Overflateaktivt middel, fremgangsmåte ved dets fremstilling og anvendelse |
| CN102219897B (zh) * | 2010-04-15 | 2012-10-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 耐高温高盐双磺酸盐双子表面活性剂及其制备方法 |
| WO2014063933A1 (de) | 2012-10-26 | 2014-05-01 | Basf Se | Verfahren zur erdölförderung unter verwendung von tensiden auf basis von anionischen alkylalkoxylaten, welche aus glycidylethern aufgebaut wurden |
| CN107501135B (zh) * | 2017-09-01 | 2020-05-08 | 江南大学 | 一类含双长链烷基的磺酸盐型阴离子表面活性剂的制备及其应用 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4468335A (en) * | 1981-04-30 | 1984-08-28 | Mobil Oil Corporation | Branched alkylpolyethoxypropane sulfonates and their use in enhanced oil recovery |
| US4446079A (en) * | 1982-08-31 | 1984-05-01 | Mobil Oil Corporation | Low cost, brine tolerant sulfonate and sulfate surfactants having 1,3-dihydrocarboxy-2-propyl hydrophobic tails |
| US4590996A (en) * | 1984-12-13 | 1986-05-27 | Mobil Oil Corporation | Use of polyalkoxy sulfonate surfactants for inhibition of scale formation |
-
1990
- 1990-04-02 NO NO901491A patent/NO170411C/no unknown
-
1991
- 1991-04-02 EP EP91906965A patent/EP0523112B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-04-02 WO PCT/EP1991/000615 patent/WO1991015289A1/en active IP Right Grant
- 1991-04-02 DK DK91906965.8T patent/DK0523112T3/da active
- 1991-04-02 CA CA002078110A patent/CA2078110A1/en not_active Abandoned
- 1991-04-02 DE DE69102634T patent/DE69102634T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-04-02 RU SU915053098A patent/RU2056410C1/ru active
-
1993
- 1993-11-22 LV LV931258A patent/LV10590A/xx unknown
- 1993-12-07 LT LTIP1539A patent/LTIP1539A/xx not_active Application Discontinuation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Патент США N 4.468.335, кл. E 21B 43/22, 1984. 2. Патент США N 4.468.342, кл. B 01F 17/02, 1984. 3. Патент США N 4.545.912, кл. E 21B 43/22, 1985. 4. Патент США N 4.446.079, кл. C 07C 143/02, 1984. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69102634D1 (de) | 1994-07-28 |
| NO170411C (no) | 1992-10-14 |
| NO170411B (no) | 1992-07-06 |
| LV10590A (lv) | 1995-04-20 |
| DE69102634T2 (de) | 1995-01-26 |
| EP0523112B1 (en) | 1994-06-22 |
| NO901491D0 (no) | 1990-04-02 |
| CA2078110A1 (en) | 1991-10-03 |
| DK0523112T3 (da) | 1994-08-22 |
| WO1991015289A1 (en) | 1991-10-17 |
| EP0523112A1 (en) | 1993-01-20 |
| LTIP1539A (en) | 1995-06-26 |
| NO901491L (no) | 1991-10-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2773922C (en) | Method of manufacture and use of large hydrophobe ether sulfate surfactants in enhanced oil recovery (eor) applications | |
| AU2011226214B2 (en) | Method for producing crude oil using surfactants based on C16C18-containing alkyl-propoxy surfactants | |
| EP0003183A1 (en) | Propoxylated ethoxylated surfactants and method of recovering oil therewith | |
| US8607865B2 (en) | Process for extracting mineral oil using surfactants based on butylene oxide-containing alkyl alkoxylates | |
| EP2859063B1 (en) | Method of recovering oil from a subterranean formation | |
| US4426303A (en) | Surfactant compositions useful in enhanced oil recovery processes | |
| US4532051A (en) | Surfactant compositions useful in enhanced oil recovery processes | |
| US4886120A (en) | Process for secondary oil recovery utilizing propoxylated ethoxylated surfactants in seawater | |
| EP3652268B1 (en) | Solubility enhancers on basis of allyl alcohol for aqueous surfactant formulations for enhanced oil recovery | |
| RU2056410C1 (ru) | Сульфокислотные производные в качестве поверхностно-активного вещества для извлечения масла при химическом затоплении нефтяной скважины морской водой | |
| NO165797B (no) | Overflateaktiv forbindelse og emulsjon inneholdende denne, samt anvendelse derav. | |
| RU2070088C1 (ru) | Производные сульфокислоты | |
| US4831176A (en) | Ether phosphonate surfactants having branched hydrophobic tails and their use in an enhanced oil recovery process | |
| CA1249428A (en) | Surfactant composition and process for the production of oil using such a composition | |
| WO2015135855A1 (de) | Verfahren zum co2-fluten unter verwendung von c12-14-alk(en)ylpolyalkoxylaten | |
| EP0705242B1 (en) | Surfactant, process for its production and use | |
| US4442043A (en) | Oil recovery method utilizing a dicyclopentadiene derived ethoxysulfonate | |
| US4316809A (en) | Micellar fluid for low and high hardness crude oil displacement | |
| US4426302A (en) | Oil recovery method utilizing a dicyclopentadiene derived ethoxysulfonate | |
| BR112020000608A2 (pt) | método para produção de petróleo bruto a partir de formações subterrâneas petrolíferas, composição tensoativa aquosa, e, uso de um intensificador de solubilidade | |
| US4248301A (en) | Micellar crude oil displacement with partitioned hydrocarbon sulfonates | |
| US4891177A (en) | Water-flood surfactant | |
| CA1190244A (en) | Branched alkoxypolyethoxypropane sulfonates and their use in enhanced oil recovery |