一类双长链非离子型无碱驱油用表面活性剂的制备和应用制造技术

一类双长链非离子型无碱驱油用表面活性剂的制备和应用，属于胶体与界面化学领域。本发明专利技术用脂肪醇通过与环氧氯丙烷和环氧乙烷反应，制取了一类新型非离子表面活性剂-双长链烷基甘油醚乙氧基化物。该类表面活性剂具有良好的化学稳定性，耐酸碱和无机电解质，其亲水亲油平衡可以通过控制原料脂肪醇的烷基链长以及每个分子加成的环氧乙烷数来调节。该表面活性剂在水/空气界面和油/水界面具有较大的饱和吸附量，因而能高效地降低原油/水界面张力。用该类表面活性剂配以其它表面活性剂，其中该类表面活性剂的摩尔分数为0.1～0.5，能在表面活性剂总质量分数0.05％～0.5％范围内，在油藏温度(45℃)下将大庆原油/地层水的界面张力降到10-3mN/m数量级，无需添加任何碱、碱性盐、中性电解质以及助表面活性剂。该类表面活性剂因此适合用作无碱驱油剂。

【技术实现步骤摘要】

一类双长链烷基非离子型无碱驱油用表面活性剂的制备和应用，属于胶体与界面化学

技术介绍
随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，我国的原油消费量急剧增力口，2011年我国原油对外依存度已突破55 %。另一方面，我国仍拥有巨大的原油储量，问题在于相当部分的储量用常规方法难以采出。油田经一采(自喷)和二采(注水驱)仅能采出地下原油储量的30% 40%，60% 70%的原油仍残留地下。这些残余油通常被圈捕在多孔岩石的孔隙中，由于毛细作用在常规注水压力下难以流出。因此在注水驱的后期，采出液含水率逐渐增加，当含水率达到90%以上时，水驱的经济效益即显著下降。在水驱以后采用的任何新技术统称为三次采油技术，包括热力驱(降低原油粘度，适用于高粘原油)、混相驱油、化学驱等。其中化学驱是通过注入化学剂，如碱、表面活性剂、聚合物等，通过降低原油/水界面张力、改变岩石表面的润湿性、提高打油效率等进一步提高采收率。研究表明，化学驱通常可在水驱基础上进一步提高米收率 10% 20% OOIP(original oil in place)。理论上如果能使原油/水界面张力降至10_3mN/m数量级，就可以大幅度提高毛细管数，使被圈捕的油滴在常规注水压力下从多孔介质中流出。这就是所谓的超低界面张力驱油技术，而使用恰当的表面活性剂可以达到这一目的。在过去的二、三十年中，国内外广泛开展了碱-表面活性剂-聚合物三元复合驱技术的研究。结果表明，三元复合驱能将原油/地层水界面张力降至10_3mN/m数量级，在水驱基础上提高采收率15% 20%，是一种有效的三次采油方法。然而近年来的一些矿场试验表面，由于使用碱，可能导致油井结垢，毛细通道堵塞，严重的甚至可能导致油井报废，原因是碱可能与岩石或地层水中的矿物质反应，生成不溶性物质。此外三元复合驱还存在高碱耗、设备管道易于腐蚀、聚合物增稠效应降低等问题。为了克服这些缺陷，最好的方法是以表面活性剂-聚合物三元复合驱取代三元复合驱。然面三元复合驱中常用的表面活性剂，如石油磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、天然羧酸盐、石油羧酸盐以及木质素磺酸盐等，在无碱条件下通常难以将原油/水界面张力降至超低，为此需要开发新型表面活性剂。近年来国内外广泛开展了无碱驱油用表面活性剂的研究，已报道的无碱驱油用表面活性剂包括阴离子型如石油磺酸盐、α -烯烃磺酸盐衍生物、磺基琥珀酸酯、烷基萘磺酸盐，阳离子型如Gemini阳离子，两性表面活性剂如羧基甜菜碱和磺基甜菜碱类，以及非离子型表面活性剂等。在这些表面活性剂中，阴离子型表面活性剂具有价格低廉、吸附损失低、有利于提高岩石表面的水润湿性等优点，但他们的耐盐性较差，两性表面活性剂价格昂贵，Gemini型表面活性剂尚处于开发的初期，而非离子型表画活性剂具有优良的耐盐性，尤其可以通过改变聚氧乙烯的链长调节亲水亲油平衡，使其对不同的油藏条件具有广泛的适应性。作为驱油用表面活性剂，其重要特征之一是要具有良好的油溶性。而常规表面活性剂往往亲水性较强，亲油性太弱。为了提高表面活性剂分子的亲油性，需要使用长链烷基原料。然而，可再生原料(天然油脂)的烷基链长通常不超过C18，而对一些原油，例如大庆原油，C18的烷基链长尚不能满足表面活性剂亲油性的需要。因此如何突破天然原料烷基链长的限制，成为制约无碱驱油用表面活性剂的瓶颈。本专利技术设计了一类新型非离子型表面活性剂分子，每个分子中含有两个长链烷基，总的烷基碳原子数可以突破C18的限制，从而可以制备出具有优良亲油性的系列非离子型驱油用表面活性剂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于使用常规可再生原料制备一类具有优良亲油性的非离子表面活性剂:双长链烷基甘油醚乙氧基化物，通过将其与其它表面活性剂复配，可在不加任何碱、碱性盐、中性电解质以及助表面活性剂的条件下将大庆原油/地层水界面张力降至超低(l(r3mN/m数量级)，适合用作无碱驱油剂。本专利技术的技术方案:一类双长链烷基非离子型无碱驱油用表面活性剂的制备和应用，该类表面活性剂由脂肪醇和环氧氯丙烷及环氧乙烷反应得到:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一类双长链非离子型无碱驱油用表面活性剂的应用，其物征是该类表面活性剂为双长链烷基甘油醚乙氧基化物，由脂肪醇与环氧氯丙烷以及环氧乙烷反应制得：其中R为饱和或不饱和直链烷基，R基团的碳原子数为8～18；同一分子中两个R基团的碳原子数可以相等(对称型)，也可以不相等(不对称型)，环氧乙烷(EO)平均数n为3～30，优选的环氧乙烷平均数n为6～20。通过将其与羧基甜菜碱型表面活性剂复配，或者与羧基甜菜碱型表面活性剂及烷醇酰胺类非离子新表面活性剂复配，溶于大庆油田地层水，水溶液中表面活性剂总质量分数为0.05％～0.5％，其中双长链烷基甘油醚乙氧基化物的摩尔分数为0.1～0.5，水溶液中含有1000mg/L浓度的聚丙烯酰胺，在不加任何碱、碱性盐、中性盐以及助表面活性剂的条件下，油藏温度(45℃)下能使大庆原油/地层水界面张力降至10?3mN/m数量级。FSA00000824036900011.jpg

【技术特征摘要】
1.一类双长链非离子型无碱驱油用表面活性剂的应用，其物征是该类表面活性剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔正刚，龙海华，颜利民，蒋建中，裴晓梅，宋冰蕾，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：