[发明专利]脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐的合成及用于三次采油驱油剂的复配

说明书

技术领域

本发明公开了一种脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐的合成及用于三次采油驱油剂的复配，属于化学驱油剂技术领域。制备的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐应用于三高(高温、高矿化度、高钙镁离子)油藏三次采油用的高效驱油剂的复配，提高“三高”油藏的原油采收率。

背景技术

自上世纪七十年代第一次石油危机以来，世界各国十分重视提高石油采收率的研究。三元复合驱是目前各油田普遍使用的一种提高原油采收率的方法。三元复合体系即表面活性剂、聚合物和碱体系。但其中所含的大量碱却对油田附近的油层和油井带来巨大伤害。

又由于地下油藏的环境非常复杂，很多油藏处于高温、高矿化度、高钙镁离子条件下(如中国油田部分油藏的总矿化度达到50000mg/L、高价离子Ca²⁺、Mg²⁺含量达到2500mg/L，温度达到85℃)，这就要求表面活性剂要具有很好耐温、耐盐、耐高价离子能力。目前已用于三次采油的表面活性剂，有很多在高矿化度、高钙镁离子的地下水中容易发生分层或有沉淀生成；非离子-磷酸酯盐型【R(CH₂CH₂O)nPO₃M】、非离子-硫酸酯盐型【R(CH₂CH₂O)nSO₃M】、非离子-羧酸酯盐型【R(CH₂CH₂O)nCH₂COOM】，均不耐温，在高温下易水解。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于三高(高温、高矿化度、高钙镁离子)油藏三次采油用表面活性剂的合成方法及高效驱油剂的复配。

本发明的技术方案：一种脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐的合成方法，将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、水、催化剂、磺化剂按配比置于反应釜中，反应若干小时，稍冷至50℃时取出，减压浓缩去部分水，混合物中加入一定量的有机溶剂进行除盐，静置，滤除沉析的无机盐，回收溶剂，得成品脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐；

磺化剂选用Na₂SO₃或NaHSO₃；

催化剂选用过渡金属离子：锌、锰、铜、铁、钛、锆或钒的氯化物；催化剂用量为反应物总质量的0.2％-0.4％；

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)与磺化剂摩尔配比为：1∶1.0-2.2，反应温度120℃-200℃，反应时间为3h-6h；

除盐用有机溶剂选用：甲醇、乙醇、异丙醇、二氯甲烷、三氯甲烷或甲苯。

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐与磺化剂摩尔配比为1∶1.2-1.6更佳。

反应温度选择为150℃-170℃。

反应时间为4h。

除盐用有机溶剂选用异丙醇效果最佳。

本发明合成的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐的应用，用于三次采油高效驱油剂的复配，按重量百分比，该驱油剂由以下组分组成：

脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐         60％-70％，

重烷基苯磺酸盐                 10％-20％，

水溶性聚丙烯酰胺               1％-2％，

水                             10％-25％。

复配方法：

(1)在常温常压下，脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐、总水量的50％加入反应釜，充分搅拌1-2h；

(2)将剩余的50％水、水溶性聚丙烯酰胺、重烷基苯磺酸盐搅拌均匀，搅拌0.5-1h；

(3)将(2)的物料加入到(1)的物料中，搅拌1.5-2h得高效复配驱油剂。

所述的高效复配驱油剂，所述的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐为阴离子-非离子型表面活性剂，该磺酸盐的脂肪碳链数为8-22，平均EO数为1-12；

所述的重烷基苯磺酸盐为阴离子表面活性剂，该重烷基苯磺酸盐烷基碳链数为8-24。

所述的高效复配驱油剂，所述的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐的脂肪碳链数为10-15，平均EO数为3-7。

所述的重烷基苯磺酸盐烷基碳链数为14-18。

所述的高效复配驱油剂对于高温、高矿化度、高钙镁离子的油田在三次采油中的应用，该高效复配驱油剂不会产生沉淀且油水界面张力达到10^-3-10^-4mN/m，提高原油采收率。