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一種適用于高溫高礦化度油藏的三元復合體系、表面活性劑及其制備方法_4

文檔序號:9904200閱讀:來源:國知局
Ξ元復合體系經(jīng)過油砂吸附后仍可與原油 形成超低界面張力,達到l(T3mN/m數(shù)量級或更低,且表面活性劑在油砂表面的吸附量為2.2- 4.3mg/g砂,具有較低的吸附量;而比較例3經(jīng)過油砂吸附后,測得的表面活性劑吸附量為 4.7-6.3mg/g砂,且由其組成的Ξ元復合體系無法與原油形成超低界面張力。從上述結(jié)果可 W看出,本發(fā)明的表面活性劑在高溫高礦化度下吸附量較低,表現(xiàn)出了較好的抗吸附性能; 由本發(fā)明的表面活性劑組成的Ξ元復合體系界面張力性能好。
[0105] 其他實施例也能夠得到W上同樣的效果,不再寶述。
[0106] 實驗5:本發(fā)明表面活性劑構(gòu)成的Ξ元復合體系物理模擬驅(qū)油實驗
[0107] 采用長度60cm,管直徑為3.8cm的填砂管模型,礦化度為19000mg/L的模擬水,在 ll〇°C,壓力lOMpa條件下,用Ξ元復合體系A(chǔ)-F(同實驗2)進行物理模擬驅(qū)油實驗(具體方法 參考石油行業(yè)標準SY/T6424KW由實施例1-3的表面活性劑A-C組成的Ξ元復合體系A(chǔ)-C為 例,實驗結(jié)果如表3所示。
[010引表3 Ξ元復合體系填砂管驅(qū)油試驗結(jié)果
[0109]
[0110] 結(jié)果表明,本發(fā)明的表面活性劑A-C組成的Ξ元復合體系A(chǔ)-C在高溫高礦化度條件 下的驅(qū)油效率比水驅(qū)采收率提高18個百分點W上。而比較例中,由未經(jīng)預處理的原料制備 得到的表面活性劑組成的Ξ元復合體系的驅(qū)油效率比水驅(qū)采收率提高13.71-15.46個百分 點,但較本發(fā)明的Ξ元復合體系的驅(qū)油效率低了約3-8個百分點。可見本發(fā)明的Ξ元復合體 系能夠提高采收率,具有更優(yōu)秀的驅(qū)油效果。
[0111] 綜合上述實施例與實驗評價結(jié)果,說明本發(fā)明的表面活性劑適用于高溫高礦化度 油藏Ξ次采油用。該表面活性劑制備方法簡單,易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)且生產(chǎn)成本較低,由其 組成的Ξ元復合體系在高溫高礦化度條件下可與原油形成超低界面張力,具有較高的驅(qū)油 效率,在高溫油田Ξ次采油中,效果明顯。
[0112] W上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出的是,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可W做出若干改進和潤飾,運些改進和潤飾 也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種適用于高溫高礦化度油藏的表面活性劑,其特征在于,包括烷基苯磺酸鹽溶液, 所述烷基苯磺酸鹽溶液由烷基苯依次經(jīng)預處理、磺化和中和后得到,所述烷基苯為重烷基 苯或C8-C24烷基苯;所述烷基苯磺酸鹽溶液合成反應方程式如式m所示:2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述表面活性劑,其特征在于,所述重烷基苯是十二烷基苯生產(chǎn)過程 中的副產(chǎn)物,不需合成;所述C8-C24烷基苯是由C6-C22a-烯烴與苯、甲苯或二甲苯制備得到 的; 優(yōu)選的,制備所述C8-C24烷基苯的反應方程式如式I所示,式中:R'=CPH2p+1,p = 6-22; Rl = CnH2n+l,n = 0,1 ; R2 - CmH2m+l ? Π1 - Ο,1 ; R=CqH2q+i,q = 8-24。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述表面活性劑,其特征在于,所述預處理為在真空度Ο . 07MPa, 溫度310-350°c下進行的精餾切割除雜。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述表面活性劑,其特征在于,還包括溶劑和/或非離子表面 活性劑;其中溶劑優(yōu)選正丙醇、異丙醇、正丁醇、正戊醇和異戊醇中的一種或幾種,非離子表 面活性劑優(yōu)選脂肪醇聚氧乙烯醚和/或烷基酚聚氧乙烯醚;所述溶劑和所述非離子表面活 性劑的體積分別優(yōu)選為所述烷基苯磺酸鹽溶液體積的0-50%和0-5% (溶劑的體積更優(yōu)選 20-30 %、20-50 %、20-25 %、25-30 %、25-50 %、30-50 % ;非離子表面活性劑的體積更優(yōu)選 3-4%、3-5%、4-5%)〇5. -種制備權(quán)利要求1-4任一所述表面活性劑的方法,其特征在于,包括將烷基苯依次 經(jīng)預處理、磺化和中和后得到烷基苯磺酸鹽溶液,烷基苯為重烷基苯或C8-C24烷基苯; 其中,由C8-C24烷基苯得到烷基苯磺酸鹽溶液的合成路線如下:由重烷基苯得到的烷基苯磺酸鹽溶液的合成路線如式m; 其中,R'=CPH2p+i,p = 6-22; Rl = CnH2n+l,n = 0,1 ; R2 - CmH2m+l ? Π1 - Ο,1 ; R=CqH2q+i,q = 8-24。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述方法,其特征在于,所述預處理為在真空度Ο . 07MPa,溫度310-350°C下進行的精餾切割除雜。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述方法,其特征在于,具體步驟為: (1) 烷基苯的預處理:得到純化后的烷基苯; (2) 磺化:將步驟(1)得到的純化后的烷基苯與含三氧化硫3%-7%(v/v)的工藝風按照 烷基苯和三氧化硫的摩爾比為1: (1.0-1.5)的比例,在30-60°C下進行磺化;磺化反應完畢 后,在同一溫度下老化0.5-2小時,再加入工藝風體積1 %-4 %的工藝水(工藝水的溶解性總 固體< 1000mg/L,總硬度(以碳酸鈣計H 200mg/L,pH為6 · 5-8 · 5)水解0 · 5-2小時,用于終止 磺化反應,得到中間產(chǎn)物烷基苯磺酸; (3) 中和:在30-80°C下,用20 %-50 % (質(zhì)量體積百分含量,g/100mL)的堿液中和步驟 (2)得到的烷基苯磺酸至pH值為7-9,得到烷基苯磺酸鹽溶液,所用堿液為NaOH、KOH、NH 3、 NH2C2H4〇H或CH3NH2中一種的水溶液; 優(yōu)選的,還包括步驟(4)復配:在步驟(3)得到的烷基苯磺酸鹽溶液中,加入烷基苯磺酸 鹽溶液體積0-50 %的溶劑和/或烷基苯磺酸鹽溶液體積0-5 %的非離子表面活性劑,混合均 勻后得到所述表面活性劑;所述溶劑優(yōu)選正丙醇、異丙醇、正丁醇、正戊醇和異戊醇中一種 或幾種;所述非離子表面活性劑優(yōu)選脂肪醇聚氧乙烯醚和/或烷基酚聚氧乙烯醚;所述脂肪 醇聚氧乙烯醚和/或烷基酚聚氧乙烯醚優(yōu)選質(zhì)量百分含量為50wt%的水溶液;所述溶劑的 體積優(yōu)選20-30 %、20-50 %、20-25 %、25-30 %、25-50 %、30-50 % ;所述非離子表面活性劑 的體積優(yōu)選3-4 %、3-5 %、4-5 %。8. 根據(jù)權(quán)利要求5-7任一所述方法,其特征在于,所述烷基苯包括重烷基苯或C8-C24烷 基苯,所述重烷基苯是十二烷基苯生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物,不需合成; C8-C24烷基苯的合成:所述C8-C24烷基苯是由C6-C22a-烯烴與苯、甲苯或二甲苯烷基 化制備得到的,合成路線如權(quán)利要求5中的式I;優(yōu)選的步驟為C6-C22的a-烯烴與苯、甲苯或 二甲苯按照摩爾比1:(5-9)投入反應釜中,加入催化劑A1C1 3,在20-60°C條件下,反應1-6小 時,經(jīng)NaOH中和至pH為7-8,水洗、靜置分層后,收集上層有機相即為C8-C24烷基苯。9. 一種適用于高溫高礦化度油藏的三元復合體系,包括聚合物、表面活性劑和碳酸鈉, 其特征在于,所述表面活性劑為權(quán)利要求1-4任一所述表面活性劑;優(yōu)選包括500-4000mg/L 的聚合物、〇. 01-0.5wt %的表面活性劑和0.2-3. Owt %的碳酸鈉,1500-3000mg/L的聚合物、 0 · 1-0 · 5wt %的表面活性劑和0 · 5-1 · 8wt %的碳酸鈉,或2000-3000mg/L的聚合物、0 · 2-0.4wt %的表面活性劑和0.5-1.5wt %的碳酸鈉;更優(yōu)選2500mg/L的聚合物、0.3wt %的表面 活性劑和l.Owt%的碳酸鈉;其中,聚合物優(yōu)選分子量在1600萬-2500萬之間的部分水解聚 丙烯酰胺、疏水締合聚合物、分子量在200萬-800萬之間的生物聚合物和分子量在200萬-600萬之間的黃胞膠中的一種或幾種。10. -種適用于高溫高礦化度油藏的三元復合體系驅(qū)油的方法,其特征在于,在水驅(qū)或 聚驅(qū)后,使用權(quán)利要求1-4任一所述表面活性劑配制而成的三元復合體系或權(quán)利要求9所述 三元復合體系進行注入,然后再水驅(qū);所述注入方式可以是如下一種:(1)(0.05-0.5)PV三 元復合體系+(〇_〇. 3)PV聚合物;(2) (0.02-0.1 )PV聚合物調(diào)剖溶液+(0.05-0.5)PV三元復合 體系+(〇-〇. 3)PV聚合物;(3) (0.05-0.2)PV聚合物調(diào)剖溶液+(0.02-0.5)PV三元復合體系+ (0.05-0.5) PV三元復合體系+(0.1 -0.3) PV聚合物。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于高溫高礦化度油藏的三元復合體系、構(gòu)成該三元復合體系的表面活性劑及前兩者的制備方法。本發(fā)明以烷基苯為原料經(jīng)精制預處理,去除其中易于發(fā)生副反應的多烷苯、二苯烷以及茚滿、萘滿等雜質(zhì)。預處理后的烷基苯與氣體三氧化硫,采用膜式磺化反應器磺化,經(jīng)老化、水解、中和后得到烷基苯磺酸鹽溶液。在上述制得的產(chǎn)品中,加入低碳醇溶劑和非離子表面活性劑,得到適用于高溫高礦化度油田三次采油用表面活性劑。將本發(fā)明的表面活性劑與聚合物、堿等制備得到的三元復合體系將在高溫高礦化度油田三次采油中發(fā)揮重要作用,應用前景廣闊。
【IPC分類】C09K8/584, C07C303/32, C07C309/31
【公開號】CN105670590
【申請?zhí)枴緾N201511026715
【發(fā)明人】程杰成, 伍曉林, 吳軍政, 侯兆偉, 王海峰, 楊勇, 單存龍, 陳劼, 徐艷姝, 劉慶梅, 李凌云
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司, 大慶油田有限責任公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2015年12月31日
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