适用于高矿化度地层的驱油表面活性剂制造技术

本发明专利技术涉及适用于高矿化度地层的驱油表面活性剂及其制备方法，主要解决现有技术中含表面活性剂的在高矿化度条件下驱油效率低的问题。本发明专利技术通过采用适用于高矿化度地层的驱油表面活性剂其名称为3-(烃基酚聚氧乙烯醚)-2-(羧甲基聚氧丙烯醚)丙磺酸盐，结构如式(I)所示，其中M1和M2独立选自碱金属、碱土金属中任意一种，当M1为碱金属时n1为1，当M1为碱土金属时n1为0.5，当M2为碱金属时n2为1，当M2为碱土金属时n2为0.5，R为C4～C20的烃基，x＝1～20，y＝1～20的技术方案，较好地解决了该问题，可用于油田的提高原油采收率生产中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于高矿化度地层的驱油表面活性剂及其制备方法。
技术介绍
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 也存在着性能不够稳定，耐盐特别耐二价阳离子性能较差等一系列问题，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. 4466891A提供了 一种烷基酚聚氧乙烯醚丙磺酸盐；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。但是，现有的表面活性剂在高盐 1?温油层的驱油效率有待提1?。
技术实现思路
本专利技术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，提供一种新的适用于高矿化度地层的驱油表面活性剂，该表面活性剂 具有在高矿化度条件下驱油效率高的特点。 本专利技术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适用 于高矿化度地层的驱油表面活性剂的制备方法。 本专利技术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提高原 油采收率中的应用。 为解决上述技术问题之一，本专利技术采用的技术方案如下：一种适用于高矿化度地 层的驱油表面活性剂，其名称为3_(烃基酚聚氧乙烯醚）-2-(羧甲基聚氧丙烯醚）丙磺酸 盐，如式⑴所示：其中吣和M2独立选自碱金属、碱土金属中任意一种，当吣为碱金属时叫为1，当 Mi为碱土金属时叫为0. 5,当M2为碱金属时n2为1，当M2为碱土金属时n2为0. 5,R为C4~C20 的经基，X= 1 ~20、y= 1 ~20。 上述技术方案中，优选X= 2~8和y= 2~4。所述烃基优选为C7~Q。烷基。 上述技术方案中，作为最最优选的技术方案：所述烃基为Cs~C9的烷基，X= 4~ 6,y= 2-3〇 为解决上述技术问题之二，本专利技术采用的技术方案如下：上述技术问题之一所述 适用于高矿化度地层的驱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乙烷反应得到烃基酚聚氧乙烯醚； b)将步骤a)所得烃基酚聚氧乙烯醚溶解到(：6~(：8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，在30~60°C下碱化0. 5~3小时，加入3-氯-2-羟 基丙磺酸的碱金属盐，搅拌下反应得到3-(烃基酚聚氧乙烯醚）-2-羟基丙磺酸盐；所述烃 基酚聚氧乙烯醚与所述碱的摩尔比优选为1: (1~3);c)将步骤b)所得3_(烃基酚聚氧乙烯醚）-2_羟基丙磺酸盐，在碱性催化剂作用 下，与所需量环氧丙烷反应得到所述3-(烃基酚聚氧乙烯醚）-2-(聚氧丙烯醚）丙磺酸盐；d)将步骤c)所得3_(烃基酚聚氧乙烯醚）-2-(聚氧丙烯醚）丙磺酸盐，溶解 到C6~Cs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，在30~ 60°C下碱化0. 5~3小时，加入氯乙酸的碱金属盐，搅拌下反应得到3-(烃基酚聚氧乙烯 醚）-2-(羧甲基聚氧丙烯醚）丙磺酸盐；其中，所述3-(烃基酚聚氧乙烯醚）-2-(聚氧丙烯 醚）丙磺酸盐与所述碱的摩尔比优选为1: (1~3);所述反应的温度优选为30~80°C，所 述反应的时间优选为6~18小时。 上述技术方案中，步骤a)和步骤c)所述碱性催化剂优选碱金属氢氧化物或碱土 金属氢氧化物中的至少一种，更优选氢氧化钠或氢氧化钾中的至少一种。 上述技术方案中，步骤b)中所述烃基酚聚氧乙烯醚与3-氯-2-羟基丙磺酸碱金 属盐的摩尔比优选为1: (1~4)更优选为1: (1~2);反应的温度优选为30~80°C，反应 时间优选为6~18小时，更优选6~10小时。步骤a)和/或步骤c)在反应温度优选为85~160°C，更优选为120~140°C;压 力优选为〇~〇. 40MPa(表压）。反应时间优选为1~10小时，更优选为6~8小时。 为解决本专利技术技术问题之三，本专利技术采用的技术方案如下：上述技术问题之一所 述表面活性剂在油田提高原油采收率中的应用。 上述技术方案中，所述应用的具体方法可以为将以重量份数计包括本专利技术技术问 题之一所述表面活性剂1份与水100~2000份的驱油剂注入含油地层。其中采用的水可 以是去离子水、河水、地下水、海水，优选为总矿化度范围为80000-300000mg/L、Ca2++Mg2+为 1000-6000mg/L的水，出于施工方便、节约水资源等方面的考虑，更优选为油田注入水，例如 本专利技术实施例采用的中原油田濮城西区注入水。为了增加驱油效果，本专利技术驱油剂中还可 以包括本领域常用的添加剂，例如小分子醇类、DMS0、二乙醇胺、CTAC等。 本专利技术的技术关键在于表面活性剂采用了新型的阴-非离子表面活性剂，含有多 个亲水基团，其中羧甲基位于分子链端，丙磺酸盐基团位于聚氧乙烯和聚氧丙烯链段的中 间，能够通过聚氧乙烯和聚氧丙烯链段的聚合度，控制表面活性剂的亲水性。同时由于多个 基团的协同作用大大增加了表面活性剂的抗盐和抗二价阳离子的性能，与现有技术中仅与 一个氧乙烯链段相接的阴-非离子表面活性剂相比，本专利技术采用的表面活性剂可用于高矿 化度的油层驱油，具有很高的理论意义，并且具有广泛的应用前景及实际意义。 本专利技术表面活性剂在中原油田濮城西区地层温度85°C、矿化度80000-300000mg/ L，Ca2+、Mg2+浓度为1000-6000mg/L的条件下仍可以与该区块脱水原油形成10 3mN/m数量级 的超低界面张力，从而驱动原油，提高采收率10%以上，取得了较好的技术效果。 下面通过实施例对本专利技术作进一步阐述。【具体实施方式】 【实施例1】 1.表面活性剂制备 a)向装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应器中加入0. 5mol壬基酚和1. 5 克氢氧化钠和15克水，边通氮气边加热至85°C时，搅拌反应1小时。开启真空系统，在90°C 温度下，抽真空脱水1小时，然后用氮气吹扫4次以除去体系中的空气，然后将体系反应温 度调至150°C缓缓通入1. 5mol环氧乙烷，控制压力彡0. 40MPa进行乙氧基化反应；反应结 束后，用氮气吹扫体系，冷却后中和、脱水，得〇.49mol壬基酚聚氧乙烯（3)醚。 b)将步骤a)所得壬基酚聚氧乙烯醚（3)加入到装有搅拌装置、冷凝回流装置 和分水装置的反应器中，加入250毫升苯和40克氢氧化钠，在60°C下碱化2小时，加入 0. 61m本文档来自技高网...

【技术保护点】
适用于高矿化度地层的驱油表面活性剂，其名称为3‑(烃基酚聚氧乙烯醚)‑2‑(羧甲基聚氧丙烯醚)丙磺酸盐，结构如式(I)所示： 其中M1和M2独立选自碱金属、碱土金属中任意一种，当M1为碱金属时n1为1，当M1为碱土金属时n1为0.5，当M2为碱金属时n2为1，当M2为碱土金属时n2为0.5，R为C4～C20的烃基，x＝1～20，y＝1～20。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍新宁，李应成，张卫东，沙鸥，张慧，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11