一种提高原油采收率用表面活性剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于三次采油技术领域，具体涉及一种提高原油采收率用表面活性剂及其制备方法与应用。所述制备方法如下：在密闭高压反应器中加入对壬基酚、4

【技术实现步骤摘要】
一种提高原油采收率用表面活性剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于三次采油
，涉及一种化学药剂及其制备方法，具体涉及一种提高原油采收率用表面活性剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]油层采油分为三个阶段，一次采油，依靠天然能量开采原油，主要包括天然水驱、弹性能量驱，但是一次采油率很低，而且采油速度也较低。二次采油，向地层注入液体或气体补充能量采油的方式，二次采油是目前世界上采用方法最广泛的一种采油方式，但是这些常规的采油方法一般仅能采出原油地质储量的三分之一。
[0003]目前，多数油藏已进入高含水开发后期，剩余储量中高温高盐、高含水高采出、低渗透等难以开采的油藏比例逐年增加，利用二次采油的方法开发非常困难，因此迫切需要发展新的开采技术，大幅度提高老油田的采收率和已探明资源的利用率，以满足经济发展和国家安全的需要。
[0004]采油进入三次采油阶段，三次采油主要包括化学驱、气驱、热力驱、微生物采油。其中化学驱包括表面活性剂驱、聚合物驱、碱水驱、复合驱，其中表面活性剂驱采油是当前三采提高原油采收率的主要研究方向之一。
[0005]表面活性剂采油技术是将表面活性剂加入到注入水中，可以有效降低油水界面张力、改变油藏润湿性、增溶原油、降低原油粘度，通过降低油水界面张力提高洗油能力来改善驱油效率的一种提高原油采收率的方法，其提高采收率效果好、适用范围广，具有较大的发展潜力。
[0006]CN 1131292C公开了一种用于三次采油提高原油采收率的表面活性剂组合物，该表面活性剂组合物是由一种已知碳数的烷基苯磺酸盐与重烷基苯磺酸盐组成，可以在低碱条件下应用提高原油采收率。本专利技术还介绍了应用上述表面活性剂组合物所组成的驱油体系在三次采油中提高原油采收率的应用方法。但是该表面活性剂体系中用到了氢氧化钠，采出的原油难以破乳，给后期的原油加工带来的困难。
[0007]CN108060094A公开了一种土壤堆肥芽孢杆菌(Compostibacillushumi)BLG74 CGMCC No.11219。本专利技术提供的一种土壤堆肥芽孢杆菌，能够在37～60℃油藏条件下以原油为唯一碳源进行生长，降解原油及及重质组分，增加流动性，从而提高采油率，而且该菌株代谢产生的生物表面活性剂、生物气体、有机酸等与原油相互作用，进一步增加原油在油藏内的流动性，提高原油采收率。但是该菌产生的表面活性剂表面张力为32mN/m，其界面活性无法对原油进行乳化降粘，对采收率提高效果有限。

技术实现思路

[0008]本专利技术针对上述现有技术存在的不足而提供一种提高原油采收率用表面活性剂及其制备方法与应用。本专利技术的表面活性剂具有低表面张力、低界面张力、低临界胶束浓度、降粘效果好和耐温耐盐等优点。
[0009]本专利技术的目的之一公开了一种提高原油采收率用表面活性剂，所述表面活性剂的分子结构式如下：
[0010][0011]本专利技术另一个目的在于提供上述提高原油采收率用表面活性剂的制备方法，所述的制备方法如下：
[0012](1)在密闭高压反应器中加入对壬基酚、4
‑
氨基吡啶、40wt％甲醛、水，搅拌升温到150
‑
155℃，保温反应；
[0013](2)高压反应器缓慢降温到30℃以下，将上述反应物加入二氯甲烷萃取，重复萃取2
‑
3遍，合并二氯甲烷，常压蒸馏至粘稠状半固体；
[0014](3)用异丙醇将上述粘稠状半固体转移到四口烧瓶中，加入氯乙磺酸钠，60
‑
65℃保温反应，期间用1M的氢氧化钠维持pH7
‑
8，降温到室温；
[0015](4)在四口烧瓶中加入十二烷基溴，升温回流反应得到混合液；
[0016](5)将上述混合液减压蒸馏至粘稠状固体，用乙酸乙酯重结晶 2
‑
3次，得到晶体，105
‑
110℃烘干6
‑
12h，得到产品。
[0017]在本专利技术中，优选地，基于1摩尔份的壬基酚，所述的4
‑
氨基吡啶、40wt％甲醛、氯乙磺酸钠、十二烷基溴的用量分别为1.8
‑
2.2摩尔份、2.0
‑
2.4摩尔份、1.8
‑
2.2摩尔份、3.6
‑
4.4摩尔份；优选地，基于1 摩尔份的壬基酚，所述的4
‑
氨基吡啶、40wt％甲醛、氯乙磺酸钠、十二烷基溴的用量分别为1.9
‑
2.1摩尔份、2.1
‑
2.3摩尔份、1.9
‑
2.1摩尔份、3.8
‑
4.2摩尔份。
[0018]优选情况下，步骤(1)中，所述的水与壬基酚的重量比为2
‑
3： 1。
[0019]优选情况下，步骤(1)中，所述的搅拌保温反应时间为6
‑
12h，更优选为8
‑
10h。
[0020]在本专利技术中，优选地，步骤(2)中，所述的二氯甲烷与壬基酚的重量比为2
‑
3：1。
[0021]在本专利技术中，优选地，步骤(3)中，所述的异丙醇与壬基酚的重量比为20
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30：1，更优选为22
‑
25：1。
[0022]优选情况下，步骤(3)中，所述的保温反应时间为6
‑
12h，更优选为6
‑
8h。
[0023]在本专利技术中，优选地，步骤(4)中，所述的回流反应时间为24
‑
48h，更优选为30
‑
36h。
[0024]本专利技术的表面活性剂的反应方程式如下：
[0025][0026][0027]本专利技术第三个目的公开了上述表面活性剂在油藏提高采收率中的应用。
[0028]本专利技术的提高原油采收率用表面活性剂含有四阳离子、两个阴离子表面活性剂基团。亲水基团包括四个季铵盐和两个磺酸基，比常规单亲水亲油基团的表面活性剂的表面活性更高，具有更低的表面张力和界面张力，更低的临界胶束浓度，因此使用时的用量更低，降粘效果更好。四个十二烷基和壬基属于疏水基团，具有较好的亲油性能，使分子可以通过油水界面由水相快速渗透进入油相，易于和原油中的芳香环化合物、长链脂肪烃等产生分子间的相互作用，低动力下形成稳定的O/W乳状液，大幅度降低原油粘度，从而提高采收率。表面活性剂的疏水基团可以与岩石表面吸附，使得岩石表面由亲油反转为亲水，原油对岩石表面的润湿角增加，减小了粘附功，即提高了洗油效率。分子中的活性基团为季铵盐和磺酸盐，因此使用时对硬度具有较高的耐受能力。分子中有两个吡啶环和一个苯环，属于刚性结构，具有较强的耐温耐剪切能力。
[0029]本专利技术与现有技术相比具有如下优点和有益效果：
[0030](1)本专利技术的提高原油采收率用表面活性剂具有低表面张力的特点，300mg/L的浓
度，界面张力达到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高原油采收率用表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述的制备方法如下：(1)在密闭高压反应器中加入对壬基酚、4
‑
氨基吡啶、40wt％甲醛、水，搅拌升温到150
‑
155℃，保温反应；(2)高压反应器缓慢降温到30℃以下，将上述反应物加入二氯甲烷萃取，重复萃取2
‑
3遍，合并二氯甲烷，常压蒸馏至粘稠状半固体；(3)用异丙醇将上述粘稠状半固体转移到四口烧瓶中，加入氯乙磺酸钠，60
‑
65℃保温反应，期间用1M的氢氧化钠维持pH7
‑
8，降温到室温；(4)在四口烧瓶中加入十二烷基溴，升温回流反应得到混合液；(5)将上述混合液减压蒸馏至粘稠状固体，用乙酸乙酯重结晶2
‑
3次，得到晶体，105
‑
110℃烘干6
‑
12h，得到产品。2.根据权利要求书1所述的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份的壬基酚，所述的4
‑
氨基吡啶、40wt％甲醛、氯乙磺酸钠、十二烷基溴的用量分别为1.8
‑
2.2摩尔份、2.0
‑
2.4摩尔份、1.8
‑
2.2摩尔份、3.6
‑
4.4摩尔份。3.根据权利要求书2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振华，
申请(专利权)人：山东科兴化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：