表面活性劑驅油體系的製作方法
2023-05-29 15:47:36 2
專利名稱:表面活性劑驅油體系的製作方法
本發明屬於強化採油領域目前國內外在石油開採中普遍認為地下原油在注水二次開採後，還有65-70%的原油仍存在於地層中。對於這部分原油的開採技術，在石油開採業中受到普遍關注。在強化採油諸技術中，表面活性劑驅油發展潛力最大，技術上的進步對表面活性劑驅油的影響也最大。1984年美國國家石油委員會曾對此作過詳盡的評價，可以說技術上的改進和完善對表面活性劑驅油有著重要的意義。
目前國內外研製的強化採油表面活性劑驅油體系，除包含以石油磺酸鹽為主的陰離子表面活性劑外，還需加入以低級醇為代表的助表面活性劑。Salager在總結前人工作的基礎上，提出了一個表面活性劑驅油體系最佳配方的普遍公式Lns＝K(EACN)+f(A)-a式中Lns為最佳鹽濃度的對數值(EACN)是原油的等效烷烴碳原子數K與a是表面活性劑體系親油親水平衡值有關常數f(A)是醇對最佳鹽濃度貢獻有關的常數根據現有技術認為，表面活性劑驅油體系加醇的目的在於增加石油磺酸鹽的溶解度，降低驅油體系的界面粘度，調節驅油體系最佳鹽濃度，以及獲得最大的增溶參數。1983年10月在美國舊金山召開的第58屆石油工程學(SPE)年會上，對西半球117個強化採油現場總結中的二十個表面活性劑驅油試驗，全部都採用了醇作為助表面活性劑。由此可見表面活性劑驅油體系中使用醇的普遍性。
國內外根據強化採油的實踐普遍認為，用於強化採油的表面活性劑體系，在保證界面張力在10-3達因/釐米以下的基礎上，表徵驅油體系的重要參數是增溶參數，增溶參數愈大驅油能力愈強，目前國內外驅油體系增溶參數大都在10-15。此外，還需儘量減少驅油體系進入地層後的吸附損失和色譜分離。由於醇和陰離子表面活性劑是兩類不同的化合物，所以色譜分離的速度差異較大，容易使體系的完整性遭到破壞而最終失去驅油能力。為此，美國能源部下屬的美國石油能源研究所(NIPER)在1984年10月至1987年10月研究計劃中特別強調，研究少加醇或不加醇的表面活性劑驅油體系，以減少色譜分離對體系的破壞作用。綜上所述可以看出一種不加醇的表面活性劑驅油體系，不論在實際應用上或理論上對強化採油均有重要意義。
本發明的目的在於研製一種不加醇以及不加其它助劑，而且增溶參數大，界面張力低的陰離子表面活性劑驅油體系。
本發明陰離子表面活性劑驅油體系，僅用陰離子表面活性劑水溶液、烷烴、氯化鈉配製而成。陰離子表面活性劑是用原油餾分油只經磺化製備的石油磺酸鈉(Ⅰ)，石油磺酸鈉(Ⅱ)和商品十二烷基硫酸鈉。
配製時可採用95-5%的石油磺酸鈉(Ⅰ)與5-95%的石油磺酸鈉(Ⅱ)，也可採用5-95%的石油磺酸鈉(Ⅰ)與95-5%的烷基硫酸鈉相混合後，配製成百分濃度(重量/體積)為0.5-5%的表面活性劑水溶液。然後加入氯化鈉，使其百分濃度(重量/體積)在0.5-5%的範圍內。用C6-C12的烷烴作油相，將陰離子表面活性劑的氯化鈉水溶液與烷烴按1∶1-1∶4的體積比相混合後，在一定溫度範圍內可獲得烷烴/中相微乳/鹽水三相體系。
本發明與T、G、Arg等人的工作本質上的區別在於，T、G、Arg等人所用的石油磺酸鹽本身已含有羥基，而且只形成二相體系，因而不需外加醇作助劑。本發明的陰離子表面活性劑驅油體系不外加醇，而且所用的陰離子表面活性劑石油磺酸鹽和烷基硫酸鈉本身也不含任何羥基化合物。
本發明不加醇以及不加任何助劑的陰離子表面活性劑驅油體系，烷烴/中相微乳和中相微乳/鹽水二個界面張力均在10-3達因/釐米以下，增溶參數可達12-20。本發明配製方法簡便易行，由於不外加醇，可以減少藥劑的用量和降低成本，和原有技術相比，雖然體系中不加醇但仍然可以在25℃情況下使用，體系中含有二種石油磺酸鹽使在高岑土上的吸附性能與Witco TRS 10-80相擬，而且其吸附量略低於Witco TRS 10-80。為表面活性劑驅油工業提供了一種新型並明顯具有潛再經濟意義的驅油劑體系。
實施例例1取一組25毫升具塞刻度試管，分別加入10毫升水溶液，其中含有表活劑1%，表活劑中含有石油磺酸鈉(Ⅰ)95-5%，十二烷基硫酸鈉5-95%，水溶液中還含有不同數量的氯化鈉;然後分別加入10毫升庚烷，蓋塞後劇烈搖晃10分鐘。將試管置於一定溫度的烘箱內保溫一周，求出最佳鹽濃度及增溶參數，結果見表1表1不同溫度對相行為的影響
例2取一組25毫升具塞刻度試管，分別加入10毫升不同濃度的表活劑水溶液，表活劑中含有石油磺酸鈉(Ⅰ)95-5%，十二烷基酸鈉5-95%。水溶液中還含有不同數量的氯化鈉;然後分別加入10毫升庚烷，蓋塞後劇烈搖晃10分鐘。將試管置於60℃溫度烘箱內保溫一周，求出最佳鹽濃度及增溶參數，結果見表2表2不同濃度的表活劑對相行為的影響
例3取一組25毫升具塞刻度試管，分別加入10毫升0.5%的表活劑水溶液，表活劑中含有石油磺酸鈉(Ⅰ)95-5%，十二烷基硫酸鈉5-95%，水溶液中還含有不同數量的氯化鈉;然後分別如入10毫升不同的烷烴，蓋塞後劇烈搖晃10分鐘。將試管置於60℃的烘箱內保溫一周，求出最佳鹽濃度及增溶參數，結果列於表3。
表3烷烴碳原子數對相行為影響
例4取一組50毫升具塞刻度試管，分別加入20毫升1%的表活劑水溶液，表活劑中含有石油磺酸鈉(Ⅰ)95-5%，十二烷基硫酸鈉5-95%，水溶液中還含有不同數量的氯化鈉;然後分別加入20毫升庚烷，蓋塞後劇烈搖晃10分鐘。將試管置於50℃烘箱內保溫二周，仔細地將三相分開，用旋轉滴界面張力測定儀分別測定庚烷相/中相微乳和中相微乳/鹽水相二個界面張力。結果列於表4。
表4三相區的界面張力測定
例5取一組25毫升具塞刻度試管，分別加入10毫升不同濃度的表活劑水溶液，表活劑中含有石油磺酸鈉(Ⅰ)5-95%，石油磺酸鈉(Ⅱ)95-5%。水溶液中還含有不同數量的氯化鈉;然後分別加入10毫升庚烷，蓋塞後劇烈搖晃10分鐘。將試管置於60℃溫度烘箱內保溫一周，求出最佳鹽濃度及增溶參數，結果見表5。
表5不同濃度的表活劑對相行為的影響
例6取一組25毫升具塞刻度試管，分別加入1%濃度的表活劑水溶液，表活劑中含有石油磺酸鈉(Ⅰ)5-95%，石油磺酸鈉(Ⅱ)95-5%，水溶液中還含有不同數量的氯化鈉;然後分別加入10毫升庚烷，蓋塞後劇烈搖晃10分鐘。將試管置於一定溫度的烘箱內保溫一周，求出最佳鹽濃度及增溶參數，結果見表6。
表6不同溫度對相行為的影響
例7取一組25毫升具塞刻度試管，分別加入10毫升1%的表活劑水溶液，表活劑中含有石油磺酸鈉(Ⅰ)5-95%，石油磺酸鈉(Ⅱ)95-5%，水溶液中還含有不同數量的氯化鈉;然後分別加入10毫升不同的烷烴，蓋塞後劇烈搖晃10分鐘。將試管置於50℃的烘箱內保溫一周，求出最佳鹽濃度及增溶參數，結果列於表7中。
表7烷烴碳原子數對相行為的影響
例8取一組50毫升具塞刻度試管，分別加入20毫升1%的表活劑水溶液，表活劑中含有石油磺酸鈉(Ⅰ)5-95%，石油磺酸鈉(Ⅱ)95-5%，水溶液中還含有不同數量的氯化鈉;然後分別加入20毫升庚烷，蓋塞後劇烈搖晃10分鐘。將試管置於50℃烘箱內保溫二周，仔細地將三相分開，用旋轉滴界面張力儀分別測定庚烷相/中相微乳和中相微乳/鹽水相二個界面張力。結果列於表8。
表8三相區的界面張力測定
例9將石油磺酸鈉(Ⅰ)5-95%和石油磺酸鈉(Ⅱ)95-5%的混合物及Witco TRS 10-80配製成一系列不同濃度的水溶液。取水溶液10毫升置於50毫升具磨口塞的錐形瓶中，如入0.5克200目的高岑土，蓋塞後搖勻並用PARAFILM薄膜將瓶口密封。將錐形瓶置於45℃振蕩恆溫水浴中，保溫振蕩24小時。將溶液於45℃溫度下以3000轉/分速度離心25分鐘。上層清液以傾瀉法倒出，用移液管分取一定量的溶液，以二相滴定法測定吸附後溶液的濃度並算出不同表活劑濃度時對高岑土的吸附量。結果見表9和圖1。
表9石油磺酸鈉(Ⅰ+Ⅱ)及Witco TRS 10-80在高岑土上的吸附等溫曲線
權利要求
1.一種陰離子表面活性劑驅油體系，其特徵在於僅用陰離子表面活性劑水溶液、烷烴、氯化鈉即可形成烷烴/中相微乳/鹽水三相體系。
2.根據權利要求
1所述的驅油體系，其特徵在於陰離子表面活性劑是用原油餾份只經磺化製備的石油磺酸鈉(Ⅰ)，石油磺酸鈉(Ⅱ)和商品十二烷基硫酸鈉。
3.根據權利要求
1和2所述的驅油體系，其特徵在於陰離子表面活性劑水溶液採用5-95%石油磺酸鈉(Ⅰ)與95-5%的石油磺酸鈉(Ⅱ)配製而成。
4.根據權利要求
1和2所述的驅油體系，其特徵在於陰離子表面活性劑水溶液採用5-95%石油磺酸鈉(Ⅰ)與95-5%的十二烷基硫酸鈉配製成。
5.根據權利要求
1所述的驅油劑體系，其特徵在於，各原料配比如下陰離子表面活性劑水溶液的百分濃度(重量/體積)為0.5-5%;陰離子表面活性劑水溶液中氯化鈉的百分濃度(重量/體積)為0.5-5%;陰離子表面活性劑的氯化鈉水溶液與烷烴的體積比為1∶1-1∶4。
6.根據權利要求
1、5所述的驅油體系，其特徵在於，烷基的碳原子數為C6-C12。
7.根據權利要求
1、6所述的驅油體系，其特徵在於，陰離子表面活性劑水溶液在25℃-80℃範圍內均能形成烷烴/中相微乳/鹽水三相體系。
專利摘要
本發明是不加醇及不加任何助劑的陰離子表面活性劑驅油體系。用這種陰離子表面活性劑水溶液與氯化鈉，C
文檔編號E21B43/22GK86107891SQ86107891
公開日1987年5月20日 申請日期1986年11月18日
發明者李之平, 謝天英, 李慶瑩 申請人:中國科學院新疆化學所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan