[发明专利]一种用于三次采油化学驱油剂的非离子双子表面活性剂、制备方法及其应用

说明书

技术领域：

本发明涉及油田采油领域所用的一种助剂，尤其是一种用于三次采油化学驱油剂的非离子双子表面活性剂、制备方法及其应用。

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2500 mg/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。

发明内容：

为了解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种用于三次采油化学驱油剂的非离子双子表面活性剂及其制备方法，由该方法制备的非离子双子表面活性剂用于油田三次采油中，作为驱油剂配制二元复合驱油体系，具有优异耐盐、抗高温等性能，可以与原油形成超低界面张力10^-3～10^-4mN/m，达到理想的驱油效果。

本发明的采用的技术方案是：该用于三次采油化学驱油剂的非离子双子表面活性剂结构式为：

其中：R₁、R₂分别为C₁₁～C₂₃的烷基；n、m分别为2～9的整数。

上述的用于三次采油化学驱油剂的非离子双子表面活性剂的制备方法包括下列步骤，各原料按重量份配比：

第一步：将200～400份的脂肪酸投入到压力反应器中，搅拌升温至脂肪酸完全熔化后，将60～80份的单乙醇胺加入到压力反应器内，然后再加入2～6份的KOH催化剂，通入氮气，抽真空，反复三次，将反应器内的压力控制在0.02 MPa，温度控制在120～170℃，反应5～12h，然后通入氮气将温度控制在160℃后，在绝对压力0.3～0.4MPa，通入200～500份环氧乙烷，在180℃，保温60分钟，通入氮气，降温75℃，出料得到中间体；

第二步：将240份～440份第一步产物和50份～60份二氯乙烷在350份～500份的乙醇中回流下反应3h～5h，蒸发乙醇溶剂；即得脂肪酸单乙醇酰胺聚氧乙烯醚非离子双子表面活性剂。

上述的用于三次采油化学驱油剂的非离子双子表面活性剂的制备方法中所述的脂肪酸为十二酸、十四酸、十六酸、十八酸、二十酸、二十四酸中的一种或几种和混合物。

所述的非离子双子表面活性剂与聚合物组成二元复合体系的在三次采油中的应用。

从分子结构来看，单组分表面活性剂分子结构已不再是单一的亲水基或单一的亲油基传统结构，而是包含多个亲水基或亲油基的复杂分子结构，孪连型表面活性剂(也称双子表面活性剂，Gemini)就是一类性能优良的含有多个亲水亲油基团的新型表面活性剂，对于孪连型的表面活性剂来说，能够同时具备上述特点，非离子双子表面活性剂耐高温，在高盐下不易产生沉淀。

本发明具有如下有益效果：本发明的方法所制得的烷醇酰胺聚氧乙烯醚属于非离子表面活性剂，用于油田三次采油中，作为驱油剂配制二元复合驱油体系，具有优异的界面张力和驱油性能，可以在85℃、矿化度达到50000mg/L、高价离子Ca²⁺、Mg²⁺含量达到2500 mg/L时，与原油形成超低界面张力10^-3～10^-4mN/m，达到理想的驱油效果。它具有毒性低，生物降解性能好，优良的抗盐、抗高温等特点。本发明原料易得，制备工艺简单，成本较低，适用于工业化生产。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明作进一步说明：下述实施例中各原料按重量份配比：

实施例1、非离子双子表面活性剂的制备：