CN109897622A

CN109897622A - 一种三次采油用表面活性剂组合物及制备方法

Info

Publication number: CN109897622A
Application number: CN201910234674.0A
Authority: CN
Inventors: 徐立波; 闫磊; 任自鹏
Original assignee: Heilungkiang Xin Weiyuan Chemical Co Ltd
Current assignee: Heilungkiang Xin Weiyuan Chemical Co Ltd
Priority date: 2019-03-26
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2019-06-18

Abstract

本发明公开了三次采油用表面活性剂组合物,组合物包含复合表面活性剂和聚合物；所述复合表面活性剂为一种脂肪醇聚氧丙烯醚羧酸钠表面活性剂与重烷基苯磺酸盐的组合，本发明还提供了上述采油用表面活性剂组合物的制备方法。本发明所提供的采油用表面活性剂组合物具有很强的耐高温和低界面张力，在三次采油领域具有极大的应用前景。

Description

一种三次采油用表面活性剂组合物及制备方法

技术领域

本发明涉及阴离子表面活性剂领域，尤其涉及一种用于采油中的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠表面活性剂及其制备方法。

背景技术

脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐是一类新型阴离子表面活性剂，是由非离子表面活性剂改性而来的，因而具备了许多传统的阴离子和非离子表面活性剂所不具备的优良特性，被称为新的一类绿色表面活性剂。

脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐的化学结构可表示为：

RO(CH₂CH₂O)nCH2CH₂COOM(M为碱金属元素)

由于其分子结构中同时含有聚氧乙烯基和羧甲基，所以兼具非离子和阴离子表面活性剂的特性，而且产品的某一表面特性可以通过改变疏水基链(R)的长度、环氧乙烷(EO)加合数n进行调节。

脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐具有以下各种优良的表面活性和实际应用性能：一、优良的去污性能；二、优良的润湿性能和渗透性能；三、良好的低温水溶性、耐硬水性和化学稳定性，耐酸、碱、盐；四、良好的配伍性能，能与阴离子、阳离子及非离子表面活性剂进行复配；脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐可以作为洗涤剂、乳化剂、表面活性剂。

近年来，随着东部油田开采程度的加深，油田当年新增可采储量低于产油量，储采失衡，，急需三次采油提高采收率新技术以保持原油产量的增长和稳定。由于三次采油周期长，深层油井温度高，因此，三次采油用聚合物必须有良好的增粘、耐温、抗盐性，性能稳定。

现有技术中目，工业合成脂肪醇聚氧羧酸盐主要有两个途径都存在以下问题：产物的转化率不高、生成物的副产物水和无机盐不易除去，且工艺复杂成本较高。

现有技术中脂肪醇聚氧羧酸盐表面活性剂，没有具备耐高温、耐盐的稳定性能，并且界面张力难以达到0.001mN/m数量级以下。

综上所述，急需一种表面活性剂组合物及制备方法以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种采油用表面活性剂组合物，是一种具有较高耐盐、耐盐性能的组合物，应用于二元复合表面活性剂时，使其在低浓度下达到超低界面张力，制备工艺简单。

本发明的目的还在于提供上述采油用表面活性剂组合物的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用下列技术方案：

一种三次采油用表面活性剂组合物,包含复合表面活性剂和聚合物；所述复合表面活性剂为一种脂肪醇聚氧丙烯醚羧酸钠表面活性剂与重烷基苯磺酸盐的组合，所述脂肪醇聚氧丙烯醚羧酸钠表面活性剂为式(I)所示化合物中的一种或多种的组合：

式(I)中， m为3,5,10；R为相同或不同的C12～C18中的烷基；所述重烷基苯磺酸盐，主要构成是A、B、C、D的组合物，A的分子式：B的分子式：C的分子式：n0～17中的一个正整数，D的分子式：其中M为碱金属、胺或铵，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8是相同或不同的C1～ C20中的烷基。

一种脂肪醇聚氧丙烯醚羧酸盐的合成方法，以脂肪醇聚氧乙丙烯醚和氯乙酸钠为原料，在惰性气体的保护下运用了新的催化剂乙醇钠使脂肪醇聚氧乙烯醚发生羧甲基化反应，反应结束后加入碱金属氢氧化钠的乙醇溶液调整pH范围，并于乙醇中滤去无机盐干燥后得到纯的脂肪醇聚氧丙烯醚羧酸钠.

优选的，新的催化剂为乙醇钠，催化剂与脂肪醇聚氧丙烯醚的重量比为1∶1.0～2.2。

优选的，脂肪醇聚氧丙烯醚与氯乙酸盐的质量比为11.0～2.0∶ 1.0～2.0。

优选的，羧甲基化反应的反应温度为50～85℃。

优选的，羧甲基化反应的反应时间为3.5～10小时，反应在搅拌下进行，搅拌速度为300～1200r/min。

优选的，复合表面活性剂中肪醇聚氧丙烯醚羧酸盐表面活性剂与重烷基苯磺酸盐重量比为10～90：90～10。

优选的，复合表面活性剂与聚合物重量比1～2∶2～5。

应用本发明内容，具有以下有益效果：

1)本发明组合物能在较宽的范围内与地下原油形成低于 0.001mN/m的超低界面张力，达到良好的驱油效果。

2)本发明表面活性剂组合物浓度在0.025％～0.3％范围内与大庆、新疆及长庆等油田油水界面张力达到超低，具有优异的界面性能；体系稳定性好，抗吸附性能优异。

3)本发明制备方法，制备工艺简单，合理、简单，转化率高，副产物易除去，减少了繁杂的操作便于广泛推广。

4)本发明组合物用量低，采用了新的高效催化剂，产物的转化率高，设备投资较省，催化剂配比的合理调整、反应温度和时间的优化选择，相应的投资成本降低，制作简单，可以广泛用于油田的三次采用阶段。

附图说明

构成本申请一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1实施例3二元体系及聚合物空白一元体系油水粘度测试结果 (大庆四厂)。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

本实施例提供了一种三次采油用表面活性剂组合物,包含复合表面活性剂和聚合物；所述复合表面活性剂为一种脂肪醇聚氧丙烯醚羧酸钠表面活性剂与重烷基苯磺酸盐的组合，所述脂肪醇聚氧丙烯醚羧酸钠表面活性剂为式(I)所示化合物中的一种化合物：

式(I) 中，m为5；R为相同的C14的烷基，；所述重烷基苯磺酸盐，主要构成是A、B、C、D的组合物1:1:1:1，A的分子B的分子式：C的分子式：n为5，D的分子式：其中M为碱金属、胺或铵，R1、 R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8是相甲烷基。

脂肪醇聚氧丙烯醚羧酸盐的合成方法，以脂肪醇聚氧乙丙烯醚和氯乙酸钠为原料，在惰性气体的保护下运用了新的催化剂使脂肪醇聚氧乙烯醚发生羧甲基化反应，反应结束后加入碱金属氢氧化钠的乙醇溶液调整pH范围，并于乙醇中滤去无机盐干燥后得到纯的脂肪醇聚氧丙烯醚羧酸钠。新的催化剂为乙醇钠，催化剂与脂肪醇聚氧丙烯醚的重量比为1∶1.0～2.2。脂肪醇聚氧丙烯醚与氯乙酸盐的质量比为 11.0～2.0∶1.0～2.0。羧甲基化反应的反应温度为50～85℃。羧甲基化反应的反应时间为3.5～10小时，反应在搅拌下进行，搅拌速度为800r/min。复合表面活性剂中肪醇聚氧丙烯醚羧酸盐表面活性剂与重烷基苯磺酸盐重量比为10：90。复合表面活性剂与聚合物重量比1∶2。

实施例2

二元表面活性剂体系对大庆油田四厂、一厂油水的动态界面张力测定：

抗盐聚合物KYPAM，北京恒聚化工厂生产，水解度约25％，平均分子量为2500万。界面张力测试采用TEXAS-500C旋转滴界面张力仪，界面张力测试温度为45℃，界面张力测试时间为2小时，大庆四厂、一厂原油。含有实施例1的二元表面活性剂配方体系：复合表面活性剂0.025％～0.3％，聚合物0.001％，其余为大庆四厂、一厂油田注入水；

其中复合表面活性剂中，脂肪醇聚氧丙烯醚羧酸盐表面活性剂为:重烷基苯磺酸盐表面活性剂为脂肪醇聚氧丙烯醚羧酸钠表面活性剂与重烷基苯磺酸盐表面活性剂的重量比为70∶30。动态界面张力测定结果如表1所示：

实施例3

配方体系稳定性能测定：

应聚丙烯酰胺HPAM，大庆炼化公司生产，水解度约20％，平均分子量为2500万。界面张力测试采用TEXAS-500C旋转滴界面张力仪，界面张力测试温度为45℃，界面张力测试时间为2小时，大庆四厂原油。粘度测定采用布式粘度计测定，转速6r/min。

本发明二元复合表面活性剂组合物体系：复合表面活性剂 0.25％，聚合物HPAM0.25％，其余为大庆四厂油田注入水；聚合物为聚丙烯酰胺，其中复合表面活性剂中，所述复合表面活性剂为一种脂肪醇聚氧丙烯醚羧酸钠表面活性剂与重烷基苯磺酸盐的组合，所述脂肪醇聚氧丙烯醚羧酸钠表面活性剂为式(I)所示化合物中的一种化合物：

式(I)中，m为5；R为相同的C14的烷基，；所述重烷基苯磺酸盐，主要构成是A、B、C、D的组合物1:1:1:1，A的分子B的分子式：C的分子式：n为5，D的分子式：其中M为碱金属、胺或铵，R1、 R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8是相甲烷基。

脂肪醇聚氧丙烯醚羧酸钠表面活性剂与重烷基苯磺酸盐的重量比为50∶50。

将上述配方配制的二元体系及聚合物空白一元体系，至于45℃烘箱中，定期取样测定粘度，表征可判断二元表面活性剂组合物体系稳定性能，结果如图1。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种三次采油用表面活性剂组合物,其特征在于包含复合表面活性剂和聚合物；所述复合表面活性剂为一种脂肪醇聚氧丙烯醚羧酸钠表面活性剂与重烷基苯磺酸盐的组合，所述脂肪醇聚氧丙烯醚羧酸钠表面活性剂为式(I)所示化合物中的一种或多种的组合：

式(I)中，m为3,5,10；R为R为相同或不同的C12～C18中的烷基；所述重烷基苯磺酸盐，主要构成是A、B、C、D的组合物，A的分子式：

B的分子C的分子式：n为0～17中的一个正整数，D的分子式：其中M为碱金属、胺或铵，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8是相同或不同的C1～C20中的烷基。

2.一种脂肪醇聚氧丙烯醚羧酸盐的合成方法，以脂肪醇聚氧乙丙烯醚和氯乙酸钠为原料，其特征在于反应在惰性气体的保护下运用了新的催化剂使脂肪醇聚氧乙烯醚发生羧甲基化反应，反应结束后加入碱金属氢氧化钠的乙醇溶液调整pH范围，并于乙醇中滤去无机盐干燥后得到纯的脂肪醇聚氧丙烯醚羧酸钠。

3.根据权利要求2所述的所述脂肪醇聚氧丙烯醚羧酸盐的合成方法，其特征在于所述新的催化剂为乙醇钠，催化剂与脂肪醇聚氧丙烯醚的重量比为1∶1.0～2.2。

4.根据权利要求2所述的所述脂肪醇聚氧丙烯醚羧酸盐的合成方法，其特征在于所述的脂肪醇聚氧丙烯醚与氯乙酸盐的质量比为11.0～2.0∶1.0～2.0。

5.根据权利要求2所述脂肪醇聚氧丙烯醚羧酸盐的合成方法，其特征在于所述羧甲基化反应的反应温度为50～85℃。

6.按权利要求3所述肪醇聚氧丙烯醚羧酸盐的合成方法，其特征在于所述羧甲基化反应的反应时间为3.5～10小时，反应在搅拌下进行，搅拌速度为300～1200r/min。

7.根据权利要求1所述复合表面活性剂，其特征在于其中复合表面活性剂中肪醇聚氧丙烯醚羧酸盐表面活性剂与重烷基苯磺酸盐重量比为10～90：90～10。

8.根据权利要求1所述的一种采油用表面活性剂组合物，其特征在于其中的复合表面活性剂与聚合物重量比1～2∶2～5。

9.一种采油用表面活性剂组合物混合液，其包括权利要求1、6～8任一项所述的表面活性剂组合物组合物和水，该表面活性组合物混合液中，复合表面活性剂的质量浓度为0.01％～0.19％。

10.根据权利要求9所述的表面活性组合物混合液，该表面活性组合物混合液中，所述复合表面活性剂质量浓度为0.1％～0.35％，所述聚合物浓度为0.1％～0.7％。