[发明专利]三次采油表面活性剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三次采油表面活性剂及其制备方法。

背景技术

三次采油是利用物理、化学和生物等手段，继续开采地下剩余的石油，以此提高原油采收率的方法。在石油开采中应用表面活性剂采油的研究起始于二十世纪三十年代初，发展至今，已经在油田是提高采收率的一个重要手段，在理论和实践上都有了很大的进展。目前，基本形成了以下几种注入体系：活性水驱，泡沫驱油，低界面张力体系驱油等。在油田进入高含水期后，剩余油以不连续的油膜被圈闭在油藏岩石的孔隙中，作用于油珠上的两个主要力是粘滞力和毛细管力，如果选用合适的表面活性剂体系，降低油水间的界面张力，使储油层油水间的界面张力从20～30mN/m降至较低或超低值(10^-3～10^-4mN/m)，便能减少使剩余油移动时油珠变形所带来的阻力，从而大幅提高驱油效率。采油表面活性剂应用的最多的还是石油磺酸盐，重烷基苯磺酸盐等炼油副产物改性的表面活性剂，这类表面活性剂的特点是取材广泛、价格低廉，但是，这类表面活性剂不能适用于高温、高盐的油田区块。在同一个分子中引入多个活性官能团的新型表面活性剂，可大大提高表面活性，而且可能会产生协同作用，增加抗盐性。

专利U.S. Pat. No.4436672A用烷基醇与缩水甘油反应得到烷基醇聚缩水甘油醚，然后进行磺化，得到一种阴-非离子表面活性剂；专利U.S.Pat.No.2011015111A1以α烯烃与1,3-二氯-2-丙醇反应生成含有氯代基的醚，然后进行磺化反应，得到一种新型的含有两个磺基的阴离子表面活性剂。专利U.S. Pat. No.4466891A提供了一种烷基酚聚氧乙烯醚丙磺酸盐，水溶性和抗盐性有所提高。

但是，现有的表面活性剂在高盐高温油层的驱油效率有待提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中表面活性剂存在高温、高盐条件下驱油效率低的问题，提供一种新的三次采油表面活性剂，该表面活性剂具有在高温、高盐条件下驱油效率高的特点。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的三次采油表面活性剂的制备方法。

本发明所要解决的技术问题之三是技术问题之一所述表面活性剂在油田驱油中的应用。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种三次采油表面活性剂，其名称为3-（烃基酚聚氧乙烯醚）-2-（聚氧乙烯醚）丙磺酸盐，如式（I）所示：

(I)，

其中M选自碱金属、碱土金属中任意一种， n为式（I）中M与SO₃基团的摩尔比，当M为碱金属时n为1，当M为碱土金属时n为0.5，R为C₄-C₂₀的烃基，x=1-10、y=1-20。

上述技术方案中，优选x=2～6和y=4～10。所述烃基优选为C₇~C₁₀烷烃。

为解决上述技术问题之二，本发明采用的技术方案如下：上述技术问题之一所述的三次采油表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：

a）在碱性催化剂作用下，烃基酚与所需量环氧丙烷在反应温度为85～180℃，压力为0～1MPa（表压），反应1～10小时，得到烃基酚聚氧乙烯醚；

b）将步骤a)所得烃基酚聚氧丙烯醚溶解到C₆~C₈芳烃中，加入碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物中的至少一种碱，所述烃基酚聚氧丙烯醚与所述碱的摩尔比为1:（1～3），在30～60℃下碱化0.5～3小时，加入3-氯-2-羟基丙磺酸的碱金属盐，其中所述烃基酚聚氧丙烯醚与3-氯-2-羟基丙磺酸碱金属盐的摩尔比为1:（1～4），搅拌下反应温度为30~80℃，反应时间为6～18小时得到3-（烃基酚聚氧丙烯醚）-2-羟基丙磺酸盐；

c）将步骤b）所得3-（烃基酚聚氧丙烯醚）-2-羟基丙磺酸盐，在碱性催化剂作用下，与所需量环氧乙烷在反应温度为85～160℃，压力为0～1MPa（表压），反应1～10小时，得到所述3-（烃基酚聚氧丙烯醚）-2-（聚氧乙烯醚）丙磺酸盐。