[发明专利]一种石油磺酸盐组合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油磺酸盐组合物，特别是在三次采油中，在弱碱、无碱复合驱中使油水表面达到超低界面张力的组合物及其制备方法和应用。

背景技术

三次采油(EOR)技术是一项能够利用物理、化学和生物等新技术提高原油采收率的重要油田开发技术。化学复合驱是三次采油技术中具有大幅度提高高含水油田原油采收率有效方法，一般能使原油采收率提高15％以上。采用烷基苯磺酸盐的强碱三元复合驱已大庆油田现场试验获得应用，试验结果表明三元复合驱可以提高采收率20％以上。但强碱三元复合驱现场试验中暴露出一些问题：由于复合体系中使用高浓度的强碱，使得油井结垢严重，检泵周期缩短，设备腐蚀严重，油井产能下降。其次，强碱复合体系出现产出液乳化严重，造成破乳脱水困难，产出液水处理难度增加，从而增加了采油的技术难度和附加成本；此外，由于碱浓度对三元体系粘度有较大影响，为了达到设计的流量控制能力，不得不增大配方体系中聚合物的浓度，从而增加了驱油剂的成本。因此，化学复合驱的发展方向由强碱三元复合驱向弱碱、无碱复合驱体系转变，研制适合弱碱、无碱体系的高效、廉价驱油用表面活性剂产品是化学复合驱推广应用目前面临重大难题之一。

对化学复合驱用表面活性剂要求原料来源广、生产工艺简单、生产成本低、产品性能好，能够在弱碱复合体系条件下使油水达到超低界面张力，从而提高驱油效率，尤其重要的是能够在无碱条件下，复合体系使油水达到超低界面张力，这样可以完全消除碱对现场采油生产带来的不利因素。以前申请的专利ZL 200410096431.9，名称为“一种烷基苯磺酸盐组合物及制备方法”，介绍了采用不同碳链烷基苯磺酸盐组合获得适合弱碱复合驱用重烷基苯磺酸盐产品，由于我国重烷基苯原料有限，合成产品数量不能满足复合驱现场试验的需求，此外，重烷基苯磺酸盐产品在无碱条件下不能达到超低界面张力。因而需要合成其他种类的驱油用表面活性剂。石油磺酸盐产品合成原料为炼厂各种馏分油，原料来源广、成本低。专利ZL 02117771.6，名称为“在三次采油中应用的低碱无碱复合驱配方”，采用原料为减压二线馏分油，由于该原料分子量低，往往需要与其他类型表面活性剂复配才能具有良好的适应性，并且专利中所述的无碱体系是需要加盐替代碱，而本发明至少采用二种原料，采取同系物组合的方法可以提高产品界面活性和适应性，可以在不加碱也不加盐条件下实现无碱体系。专利ZL 99107580.3，名称为“油田用石油磺酸盐表面活性剂、其制备方法及其在三次采油中的应用”，也存在原料分子量范围窄产品适应性差，且由于选择的原料芳烃含量低，合成工艺中需要采取萃取分离未反应油，而本发明选择芳烃含量高的各种馏分油原料，合成过程不需要萃取工艺，简化了合成反应工艺，降低了生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种在弱碱、无碱条件下能降低油水界面张力达到超低的廉价石油磺酸盐组合物的制备方法。

本发明还在于提供该弱碱、无碱复合驱组合物在三次采油中的应用。

一种石油磺酸盐组合物的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

(a)选配原料：选择芳烃含量大于26％的减压二线(馏程范围350-475℃)、减压三线(馏程范围380-495℃)或减压四线(馏程范围410-550℃)的反序脱蜡油，或减压二线、减压三线或减压四线馏分油，或减压二线、减压三线或减压四线的糠醛抽出油中的二种或二种以上为原料，按如下重量比例混合：

平均分子量为252-312的馏分5％-95％

平均分子量为313-395的馏分5％-95％，

平均分子量为396-490的馏分0％-50％；

(b)SO₃磺化：磺化温度50-80℃；

(c)用浓度15-40％碱液中和石油磺酸至pH7-10，即可。

上述方法得到石油磺酸盐组合物。

所述原料优选反序脱蜡油。

所述的石油磺酸盐组合物为石油磺酸钠盐、石油磺酸钾盐或石油磺酸铵盐，最好是石油磺酸钠盐。

上述方法制备的石油磺酸钠表面活性剂，活性物有效含量为27-50％，产品性能测试各项指标达到了复合驱对表面活性剂的要求。且表面活性剂能在较低的浓度(0.05-0.3wt％)下具有良好的界面活性，以及较宽且较低的弱碱浓度范围使油水界面张力达到超低(10^-3mN/m数量级以下)，可降低表面活性剂用量和注入碱浓度，甚至对某些油水可以在不加碱的条件下达到超低界面张力。

所述的石油磺酸盐组合物构成的弱碱、无碱复合驱组合物，主要由以下物质组成：(重量比例)