[发明专利]一种适合于弱碱三元复合驱油用磺酸盐表面活性剂及应用

说明书

技术领域

本发明涉及油田三次采油中使用的表面活性剂，具体涉及一种适合于弱碱三元复合驱油用磺酸盐表面活性剂及应用。

背景技术

烷基芳基磺酸盐是国内外公认的性能优良的驱油用表面活性剂，主要用于油田三次采油的复合驱技术。三元复合驱（即由碱-表面活性剂-聚合物三种化学剂体系）通过化学剂的组合及其协同作用，更好地提高原油采收率，已在大庆、胜利和新疆油田进行了现场先导性试验，采收率提高20%以上。复合驱技术已成为经济有效的三次采油提高采收率技术方法。表面活性剂在三次采油过程中起着重要的作用。它主要是通过降低油水界面张力和提高毛细管数达到提高采收率的目的。室内和矿场研究表明，碱/表面活性剂/聚合物(ASP)三元复合驱采收率可在水驱基础上再提高20%以上,具有较好的增油降水效果。在三元复合驱应用中，强碱 ( NaOH、KOH)虽能与原油中活性组分反应生成天然表面活性剂，与外加表面活性剂产生协同作用，大幅降低油-水界面张力；以及降低表面活性剂的吸附量，使复合驱成本下降。但强碱使用带来现场施工工艺复杂、采油系统结垢、生产井产液能力下降、检泵周期缩短、采出液破乳脱水困难、聚合物溶液粘弹性降低、以及因地层粘土分散和运移导致地层渗透率下降等系列问题，并最终制约三元复合驱工业化推广应用。因此, 加强弱碱、低碱甚至无碱驱油体系的研究势在必行。目前虽然有适合于弱碱的三元复合驱表面活性剂，但通常是石油磺酸盐或通过复配制备的表面活性剂，存在着组成复杂，特别是未磺化油含量高、溶解性差、活性物含量低的缺陷，使其性能不稳定，给生产和应用带来诸多问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种适合于弱碱三元复合驱油用磺酸盐表面活性剂，这种适合于弱碱三元复合驱油用磺酸盐表面活性剂用于解决现有三元复合驱中强碱对地层伤害等问题的问题，本发明的另一个目的是提供这种适合于弱碱三元复合驱油用磺酸盐表面活性剂的应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种适合于弱碱三元复合驱油用磺酸盐表面活性剂是由C₁₂~C₂₄烷基芳基化合物、C₂₀~C₂₈混合α-烯烃混合后，进行磺化反应、老化水解，再加入醇，然后中和制得，所述制得的磺酸盐表面活性剂中烷基芳基磺酸盐的平均当量为400~500，具体制备方法如下：

⑴选择C₁₂~C₂₄烷基芳基化合物、平均分子量为310的C₂₀~C₂₈混合α-烯烃，混合作为磺化原料，其中C₁₂~C₂₄烷基芳基化合物的重量百分含量为50%~90%，C₂₀~C₂₈混合α-烯烃的重量百分含量为10%~50%；                                                                                                                                             ⑵磺化反应：采用降膜式磺化器对上述混合的磺化原料进行磺化反应，反应工艺条件为：反应原料摩尔比为1. 0~2.0∶1，磺化反应温度为30℃~80℃，SO₃ 气体浓度为2.0 g/L ~6.0 % g/L，保护风量总量控制为2000 L /h，一次风与二次风的比值为500 /1500L /h~600 /1400L /h；反应原料摩尔比为SO₃ 与混合的磺化原料的摩尔比；

⑶老化和中和：将上述磺化产物在磺化温度下加入质量分数2.0%~4.0%的水进行水解和老化0.5h~1.5h，加入醇，然后用质量百分比浓度为20%的碱溶液在30℃~60℃下中和至pH=8～9，即得到适合于弱碱三元复合驱油用磺酸盐表面活性剂，上述醇的加入量是最后所得的产品总重量的10%~20%。

更进一步的是上述方案中步骤（1）中C₁₂~C₂₄烷基芳基化合物的重量百分含量为65%~85%，C₂₀~C₂₈混合α-烯烃的重量百分含量为15%~35%；  步骤（2） 中反应原料摩尔比为1.15~1.65∶1，磺化反应温度为35℃~65℃，SO₃ 气体浓度为3.0 g/L ~5.5 % g/L。