本發(fā)明涉及co2驅(qū)油，具體涉及一種降低co2混相驅(qū)最小混相壓力的乙?；砻婊钚詣┘捌渲苽浞椒ㄅc應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、co2驅(qū)油技術(shù)分為混相驅(qū)、近混相驅(qū)、非混相驅(qū)，其中混相驅(qū)由于可以和原油達(dá)到混相，徹底消除界面張力而具有很高的洗油效率。最小混相壓力（mmp）是評價是否能夠形成混相驅(qū)的重要參數(shù)。陸相沉積及成藏條件較差的儲層所產(chǎn)的原油具有高密度、高黏度、重質(zhì)組分較高的特點，此類原油往往具有較高的混相壓力，在實際生產(chǎn)過程中表現(xiàn)出混相壓力大于地層破裂壓力的特征，因此要實現(xiàn)混相驅(qū)必須使油藏環(huán)境滿足混相條件，這就需要降低最小混相壓力。

2、目前，常用的降低混相壓力的方法主要有三類，分別是混相溶劑法、超臨界微乳液法，以及表面活性劑法。其中混相溶劑法由于受到氣源來源、地層條件下與原油分離等缺陷而受到限制；超臨界微乳液法由于降低壓力有限以及存在水的影響而不穩(wěn)定受到限制；表面活性劑法是受啟發(fā)于親水-親油表面活性劑而開發(fā)的一種親co2-親油的表面活性劑，其可以作用于co2-油的界面，通過消除界面張力的方式降低mmp，該方法最早由t.hoefling于1991年發(fā)現(xiàn)全氟化的烷基醚在超臨界co2中溶解性較好，由此提出親co2表面活性劑的設(shè)計理念。

3、親co2表面活性劑主要分為三類：含氟類、硅氧烷類、碳?xì)漕?。其中含氟類表面活性劑在親co2領(lǐng)域表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，f原子可以與co2產(chǎn)生特異的相互作用力，因此含氟類表面活性劑可以很好的溶解在co2中；但含氟類表面活性劑存在不環(huán)保和成本高的問題。硅氧烷類表面活性劑具有較高的表面活性，且硅氧烷類主鏈具有很高的鏈柔順性，可以緊密排布在界面上，從而大大降低油-co2界面張力，進(jìn)而降低最小混相壓力；但由于油田現(xiàn)場表面活性劑用量較大，而硅氧烷類成本較高，且硅氧烷類表面活性劑容易在水中水解，造成表面活性劑的浪費(fèi)。因此，目前眾多科研工作者正在尋找能夠在co2中溶解良好、綠色、廉價的碳?xì)漕惐砻婊钚詣?/p>

4、碳?xì)漕惐砻婊钚詣┚哂芯G色、成本低廉的優(yōu)勢，若能研究一種具有良好co2溶解性的親co2碳?xì)漕惐砻婊钚詣?，大大降低co2混相驅(qū)最小混相壓力，對于co2混相驅(qū)的推廣具有現(xiàn)實意義。目前具有良好co2溶解性的碳?xì)漕惐砻婊钚詣┲饕欠请x子類表面活性劑，其主要含有羰基、醚鍵等親co2基團(tuán)，研究發(fā)現(xiàn)含氧基團(tuán)可以與co2產(chǎn)生較強(qiáng)的路易斯酸堿作用，從而增強(qiáng)其在co2中的溶解性，進(jìn)而降低最小混相壓力。郭平（石油鉆采工藝,2012,34(2):81-84.）等人發(fā)明了一種油溶性表面活性劑cae，這種表面活性劑可以將最小混相壓力降低22.3%。liao（acta?physico-chimica?sinica,?2019,?36(10):?1907034.）等人研究了一種十六烷基乙酰八酯，該表面活性劑可以將混相壓力降低16.04%。目前現(xiàn)有的碳?xì)漕惐砻婊钚詣┦芟抻谟Hco2性能不強(qiáng)，從而降低混相壓力有限。因此，急需研發(fā)一種親co2性強(qiáng)，能夠有效降低混相壓力，并且綠色、低廉、原料來源廣的碳?xì)漕惐砻婊钚詣?/p>

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，特別是現(xiàn)有碳?xì)漕惐砻婊钚詣┰赾o2中的溶解性較差，從而達(dá)不到降低mmp的效果，本發(fā)明提供一種降低co2混相驅(qū)最小混相壓力的乙酰化表面活性劑及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明表面活性劑制備方法簡單，原料廉價、來源廣，綠色，成本低；所得表面活性劑可以與co2相互作用，具有較高的親co2性，能夠有效降低co2混相驅(qū)最小混相壓力。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、一種降低co2混相驅(qū)最小混相壓力的乙?；砻婊钚詣哂腥缦率舰∷镜慕Y(jié)構(gòu)：

4、

5、ⅰ。

6、上述降低co2混相驅(qū)最小混相壓力的乙酰化表面活性劑的制備方法，包括步驟：

7、（1）在催化劑a作用下，葡萄糖酸水溶液和正辛醇經(jīng)反應(yīng)得到葡萄糖酸正辛酯ⅱ；

8、

9、ⅱ；

10、（2）在催化劑b作用下，葡萄糖酸正辛酯和醋酸酐經(jīng)反應(yīng)得到降低co2混相驅(qū)最小混相壓力的乙?；砻婊钚詣?/p>

11、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟（1）中，葡萄糖酸水溶液的質(zhì)量濃度為45-55%；葡萄糖酸與正辛醇的摩爾比為1~2.2:1，優(yōu)選為1:1。

12、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟（1）中，催化劑a選自質(zhì)量濃度為95~98%的濃硫酸、質(zhì)量濃度大于等于85%的濃磷酸、氫氧化鉀或磷鎢酸中的一種；催化劑a的摩爾量為葡萄糖酸摩爾量的0.5~3%，優(yōu)選為3%。

13、優(yōu)選的，磷鎢酸為sio2負(fù)載磷鎢酸，具體制備步驟如下：將磷鎢酸（hpw）溶于乙醇水溶液中，加入氧化物載體sio2，室溫攪拌20-30h，旋蒸去除溶劑后，空氣氛圍中200-400℃下焙燒2-4h即得；其中，乙醇和水的體積比為1:1，磷鎢酸的質(zhì)量和乙醇水溶液的體積比為0.005-0.02g/ml，磷鎢酸（hpw）和氧化物載體sio2的質(zhì)量比為1:0.5-2。

14、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟（1）中，當(dāng)催化劑a為液體時，正辛醇和催化劑a是分別同時以滴加的方式加入葡萄糖酸水溶液中，或者，葡萄糖酸水溶液和催化劑a是分別同時以滴加的方式加入正辛醇中；當(dāng)催化劑a為固體時，將催化劑a充分分散于葡萄糖酸水溶液中，然后滴加正辛醇，或者，將催化劑a充分分散于正辛醇中，然后滴加葡萄糖酸水溶液。

15、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟（1）中，反應(yīng)溫度為100~120℃，反應(yīng)時間為3~5h，反應(yīng)是在攪拌條件下進(jìn)行的；優(yōu)選的，反應(yīng)溫度為110~115℃，反應(yīng)時間為3~4h。

16、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟（1）中，反應(yīng)所得反應(yīng)液的后處理方法包括步驟：反應(yīng)液依次分別用水、碳酸鈉水溶液、水進(jìn)行洗滌，有機(jī)相經(jīng)硫酸鎂干燥、常壓蒸餾得到葡萄糖酸正辛酯ⅱ。

17、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟（1）中，葡萄糖酸正辛酯ⅱ的制備方法，步驟如下：在攪拌條件下，將正辛醇和催化劑a同時分別逐滴滴加至葡萄糖酸水溶液中，經(jīng)攪拌反應(yīng)，然后經(jīng)洗滌、干燥、常壓蒸餾得到葡萄糖酸正辛酯ⅱ；

18、或者，在攪拌條件下，將葡萄糖酸水溶液和催化劑a同時分別逐滴滴加至正辛醇中，經(jīng)攪拌反應(yīng)，然后經(jīng)洗滌、干燥、常壓蒸餾得到葡萄糖酸正辛酯ⅱ；

19、或者，將催化劑a充分分散于葡萄糖酸水溶液中，在攪拌條件下滴加正辛醇，經(jīng)攪拌反應(yīng)，然后經(jīng)洗滌、干燥、常壓蒸餾得到葡萄糖酸正辛酯ⅱ；

20、或者，將催化劑a充分分散于正辛醇中，在攪拌條件下滴加葡萄糖酸水溶液，經(jīng)攪拌反應(yīng)，然后經(jīng)洗滌、干燥、常壓蒸餾得到葡萄糖酸正辛酯ⅱ。

21、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟（2）中，醋酸酐與葡萄糖酸正辛酯的摩爾比為5~10：1，優(yōu)選為5~6：1。

22、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟（2）中，催化劑b選自碘、質(zhì)量濃度為95~98%的濃硫酸、氯化亞砜、對甲基苯磺酸或高氯酸銅中的一種；催化劑b的摩爾量為葡萄糖酸正辛酯摩爾量的3~5%，優(yōu)選為3%。

23、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟（2）中，反應(yīng)溫度為0~8℃，反應(yīng)時間為1~3h，反應(yīng)是在攪拌條件下進(jìn)行的；優(yōu)選的，反應(yīng)溫度為0~5℃，反應(yīng)時間為1~1.5h。

24、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟（2）中，反應(yīng)所得反應(yīng)液的后處理方法包括步驟：向反應(yīng)液中加入冰水，三氯甲烷萃取，取有機(jī)相，有機(jī)相加入三乙胺，充分?jǐn)嚢?，然后使用飽和硫代硫酸鈉水溶液洗滌，有機(jī)相經(jīng)無水硫酸鈉干燥、蒸餾得到降低co2混相驅(qū)最小混相壓力的乙酰化表面活性劑。

25、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟（2）中，降低co2混相驅(qū)最小混相壓力的乙酰化表面活性劑的制備方法，步驟如下：將醋酸酐和葡萄糖酸正辛酯混合均勻，冷卻至0~8℃，加入催化劑b，經(jīng)攪拌反應(yīng)，然后加入冰水、萃取，有機(jī)相經(jīng)洗滌、干燥、蒸餾得到降低co2混相驅(qū)最小混相壓力的乙?；砻婊钚詣?。

26、上述降低co2混相驅(qū)最小混相壓力的乙?；砻婊钚詣┰赾o2驅(qū)油中的應(yīng)用。

27、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述降低co2混相驅(qū)最小混相壓力的乙酰化表面活性劑在co2混相驅(qū)油中的應(yīng)用。

28、本發(fā)明乙?；砻婊钚詣┑闹苽渎肪€如下：

29、

30、本發(fā)明的技術(shù)特點及有益效果如下：

31、1、本發(fā)明表面活性劑引入大量親co2基團(tuán)（乙酰氧基團(tuán)），提高了碳?xì)漕惐砻婊钚詣┰赾o2中的溶解性，并且具有使用濃度低的優(yōu)點。

32、2、本發(fā)明表面活性劑同時具備親co2基團(tuán)（乙酰氧基團(tuán)）和親油基團(tuán)（烷基鏈），可作用于co2與油界面，降低co2-油界面張力，進(jìn)而降低最小混相壓力，促進(jìn)混相，提高混相驅(qū)采收率。

33、3、本發(fā)明表面活性劑為小分子類碳?xì)漕惐砻婊钚詣?，具有?yōu)異的co2溶解性能，不同于大分子親co2表面活性劑，在使用時無需搭配助溶劑使用。

34、4、本發(fā)明表面活性劑為碳?xì)漕惐砻婊钚詣?，相比于溶解性良好的氟碳、硅氧烷類氣溶性表面活性劑，具有綠色、成本低的優(yōu)點。

35、5、本發(fā)明使用葡萄糖酸作為起始原料，綠色、低廉、來源廣，經(jīng)過一系列反應(yīng)后制備得到乙酰化表面活性劑，制備方法簡單，綠色，成本低。

36、6、本發(fā)明得到葡萄糖酸正辛酯后進(jìn)行乙?；哪康氖翘峁└嗟暮趸鶊F(tuán)，因為含氧基團(tuán)可以提供與co2中的c更多、更強(qiáng)的路易斯酸堿相互作用，同時，酯基呈現(xiàn)較松散、舒展的狀態(tài)，可以增加與co2接觸的機(jī)會，從而提高與co2的親和性，增強(qiáng)co2溶解性，可以攜帶更多表面活性劑進(jìn)入地層。如不進(jìn)行乙?；?，羥基間較強(qiáng)的氫鍵作用會導(dǎo)致表面活性劑分子間存在較強(qiáng)的相互作用力，從而減小表面活性劑-co2間的相互作用力，降低溶解性能。