[发明专利]一种用于CO2泡沫驱油的缓蚀剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于油田化学技术领域，具体涉及一种用于CO₂泡沫驱油的缓蚀剂，同时还涉及一种用于CO₂泡沫驱油的缓蚀剂的制备方法。 

背景技术

低渗透油藏采用CO₂泡沫驱能大幅度提高原油采收率，主要原因有两个：一是超临界CO₂在地层条件的粘度与气体相近，渗流阻力小；二是CO₂较其它气驱介质更容易混相，可有效提高驱油效果。低渗透油藏往往裂缝较为发育，极易发生气窜，使用泡沫可对裂缝实现封堵，减缓因CO₂气窜而导致的裂缝窜流，但是理论研究及现场实例均表明，CO₂溶于水后对注采管柱及流程设备具有严重的腐蚀作用，影响了CO₂泡沫驱油的应用前景。 

咪唑啉型缓蚀剂因其独特的分子结构具有优异的缓蚀性能，在腐蚀防护中得到了广泛的应用。咪唑啉型缓蚀剂可分为非离子型咪唑啉、阳离子型咪唑啉和阴离子型咪唑啉。非离子型的咪唑啉缓蚀剂往往水溶性不好，因而其使用受到了限制；阳离子型咪唑啉缓蚀剂因其本身带正电荷，在使用过程中容易影响泡沫中所加其他药剂的使用效果；阴离子型咪唑啉缓蚀剂在CO₂酸性环境中易生成相应的有机酸而导致缓释性能降低。因此，寻找一种同时具有优异的缓蚀性能和优良的水溶性，并且与CO₂泡沫具有良好配伍的缓蚀剂，对CO₂泡沫驱提高采收率试验具有重要的科研和经济价值。 

发明内容

本发明的目的是提供一种用于CO₂泡沫驱油的缓蚀剂，解决现有缓蚀剂不能满足CO₂泡沫驱油对缓蚀性能要求的问题。 

本发明的第二个目的是提供一种用于CO₂泡沫驱油的缓蚀剂的制备方法。 

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种用于CO₂泡沫驱油的缓蚀剂，包含以下重量百分比的原料：饱和脂肪酸33.5%～46.9%、羟乙基乙二胺20.9%～26.2%、硫酸化试剂27.9%～34.9%，催化剂4.3%～5.4%。 

所述饱和脂肪酸的化学通式为： 

其中，R为含油10～20个碳原子的烷基。 

羟乙基乙二胺的化学式为： 

NH₂CH₂CH₂NHCH₂CH₂OH 

。 

所述硫酸化试剂为氨基磺酸。氨基磺酸的化学式为： 

所述催化剂为尿素。尿素的化学式为： 

一种上述的用于CO₂泡沫驱油的缓蚀剂的制备方法，包括下列步骤： 

1）将饱和脂肪酸、羟乙基乙二胺加入带有分水装置和冷凝装置的反应器中，加入携水剂，得混合物A； 

2）搅拌条件下，将步骤1）所得混合物A升温至140～170℃进行回流，后升温至190～220℃进行反应，待分水体积达到理论产水值后，结束反应得混合物B； 

3）除去混合物B中的携水剂，得咪唑啉中间体； 

4）将步骤3）所得咪唑啉中间体与硫酸化试剂混合后，在搅拌条件下，升温至95～100℃，加入催化剂后，升温至100～140℃，保温反应，即得。 

步骤1）中所述携水剂的加入量为饱和脂肪酸、羟乙基乙二胺总质量的25%～40%。 

所述携水剂为苯、甲苯或二甲苯。 

步骤2）中，所述回流的时间为1.5～4h，所述反应的时间为1.5～4h。 

步骤3）中除去混合物B中的携水剂的方法为：将混合物B置于旋转蒸发器中，减压至0.05～0.15atm，在60～80℃温度下蒸发4～8h，再置于真空干燥箱中在50～60℃条件下干燥2～4h。 

步骤4）中所述保温反应的时间为1～3h。 

本发明的用于CO₂泡沫驱油的缓蚀剂，以饱和脂肪酸、羟乙基乙二胺、硫酸化试剂和催化剂为原料制成咪唑啉硫酸酯盐，与现有的咪唑啉缓蚀剂相比，具有以下优点： 

（1）咪唑啉硫酸酯盐属两性咪唑啉类缓蚀剂，具有良好的水溶性和配伍性能，同时具有良好的界面性能；