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CN107556995A - 一种石油磺酸钠盐组合物及其制备方法与应用 - Google Patents

一种石油磺酸钠盐组合物及其制备方法与应用 Download PDF

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CN107556995A
CN107556995A CN201710779555.4A CN201710779555A CN107556995A CN 107556995 A CN107556995 A CN 107556995A CN 201710779555 A CN201710779555 A CN 201710779555A CN 107556995 A CN107556995 A CN 107556995A
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oil
cut
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sulfonic acid
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朱友益
王哲
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Abstract

本发明提供了一种石油磺酸钠盐组合物及其制备方法与应用。所述制备方法包括以混合料的总重量为100%计,将5wt%‑95wt%平均分子量为252‑312的馏分1、5wt%‑95wt%平均分子量为313‑395的馏分2及0‑50wt%平均分子量为396‑490的馏分3混合均匀,得到混合料;向混合料中加入稀释剂,得到稀释后的产品,再采用SO3气体对该稀释后的产品进行磺化处理,得到磺化处理后的产物;其中,稀释剂包括碳链长度为C3‑C10的醇中的一种或几种的组合,其用量为混合料重量的0.1%‑10%;再采用氢氧化钠水溶液中和磺化处理后的产物中的石油磺酸至体系pH值为7‑10,得到石油磺酸钠盐组合物。

Description

一种石油磺酸钠盐组合物及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种石油磺酸钠盐组合物及其制备方法与应用,属于石油开采技术领域。
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。其中,化学复合驱是三次采油技术中可以大幅度提高油田原油采收率的有效方法,一般能使原油采收率提高15%以上。采用烷基苯磺酸盐为表面活性剂的强碱(NaOH)三元复合驱已在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:首先,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。中国专利CN 1782019 A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,但是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。中国专利CN 1458220A采用原料为减压二线馏分油,但是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。同时中国专利CN1275431A公开的技术方案也存在原料分子量范围窄,产品适应性差等问题,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。
因此,提供一种在弱碱、无碱条件下能够降低油水界面张力达到超低的廉价石油磺酸钠盐组合物及其制备并将其用于三次采用已经成为本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
为了解决上述的缺点和不足,本发明的目的在于提供一种石油磺酸钠盐组合物的制备方法。
本发明的目的还在于提供一种由上述石油磺酸钠盐组合物的制备方法制备得到的石油磺酸钠盐组合物。
本发明的目的还在于提供一种复合驱组合物,其含有上述石油磺酸钠盐组合物。
本发明的目的还在于提供上述复合驱组合物在三次采油化学复合驱提高采收率中的应用。
为达到上述目的,本发明提供一种石油磺酸钠盐组合物的制备方法,其包括以下步骤:
(1)选配原料:将平均分子量为252-312的馏分1、平均分子量为313-395的馏分2及平均分子量为396-490的馏分3混合均匀,得到混合料;
以该混合料的总重量为100%计,其包含5wt%-95wt%的馏分1、5wt%-95wt%的馏分2及0-50wt%的馏分3,且馏分1、馏分2及馏分3的重量百分含量之和为100%;
其中,所述平均分子量为252-312的馏分1包含减压二线的反序脱蜡油(馏程范围为350-475℃)、减压二线馏分油、减压二线的糠醛抽出油中的一种或几种的组合;
所述平均分子量为313-395的馏分2包含减压三线的反序脱蜡油(馏程范围为380-495℃)、减压三线馏分油、减压三线的糠醛抽出油中的一种或几种的组合;
所述平均分子量为396-490的馏分3包含减压四线的反序脱蜡油(馏程范围为410-550℃)、减压四线馏分油、减压四线的糠醛抽出油中的一种或几种的组合;
(2)SO3气体膜式磺化:向所述混合料中加入稀释剂,得到稀释后的产品,再采用SO3气体对该稀释后的产品进行磺化处理,得到磺化处理后的产物;
其中,所述稀释剂包括碳链长度为C3-C10的醇中的一种或几种的组合,其用量为混合料重量的0.1%-10%;
(3)碱处理:再采用氢氧化钠水溶液中和所述磺化处理后的产物中的石油磺酸至体系pH值为7-10,得到所述石油磺酸钠盐组合物。
根据本发明具体实施方案,在所述的制备方法中,优选地,所述混合料中芳烃重量含量为25wt%-65wt%;
更优选为30wt%-45wt%。
根据本发明具体实施方案,在所述的制备方法中,所述平均分子量为252-312的馏分1为减压二线的反序脱蜡油;
所述平均分子量为313-395的馏分2为减压三线的反序脱蜡油;
所述平均分子量为396-490的馏分3为减压四线的反序脱蜡油。
根据本发明具体实施方案,在所述的制备方法中,优选地,磺化处理所用SO3气体的体积浓度为5%-10%,磺化处理的温度为50-80℃。其中,磺化处理所用稀释气体为空气。
根据本发明具体实施方案,在所述的制备方法中,步骤(2)SO3气体磺化处理过程添加稀释剂可以降低中间产物磺酸的粘度,有利于磺化反应的顺利进行;此外,磺化过程中所用醇稀释剂可被磺化为烷基硫酸盐,该烷基硫酸盐是一种表面活性剂,其可以作为磺化合成产品的活性物组分。
根据本发明具体实施方案,在所述的制备方法中,SO3气体膜式磺化在膜式磺化反应器中进行,其中,所述膜式磺化反应器为本领域使用的常规设备。
根据本发明具体实施方案,在所述的制备方法中,优选地,所述氢氧化钠水溶液的质量浓度为20%-40%。
本发明还提供了由上述石油磺酸钠盐组合物的制备方法制备得到的石油磺酸钠盐组合物。
根据本发明具体实施方案,在所述的石油磺酸钠盐组合物中,优选地,以该石油磺酸钠盐组合物的总重量为100%计,其含有20%-45%的石油磺酸钠盐活性物。该石油磺酸钠盐组合物性能测试各项指标达到了复合驱对表面活性剂的要求,且该石油磺酸钠盐组合物表面活性剂能在较低的浓度(0.05wt%-0.3wt%)下具有良好的界面活性,以及在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。
本发明还提供了一种复合驱组合物,其含有上述石油磺酸钠盐组合物,其中,以所述复合驱组合物的总重量为100%计,该复合驱组合物包含:
石油磺酸钠盐组合物 0.05wt%-0.3wt%,
碱 0-1.4wt%,
聚合物 0.1wt%-0.25wt%,
余量为水。
根据本发明具体实施方案,在所述的复合驱组合物中,优选地,所述聚合物包括聚丙烯酰胺及抗盐聚合物中的一种或几种的组合。
根据本发明具体实施方案,在所述的复合驱组合物中,优选地,该聚合物的平均分子量为500-3000万。
根据本发明具体实施方案,在所述的复合驱组合物中,优选地,所述碱包括Na2CO3、NaHCO3、K2CO3及Na2B4O7中的一种或几种的组合。
根据本发明具体实施方案,在所述的复合驱组合物中,优选地,所述碱为Na2CO3,更优选地,其含量为0.2wt%-1.4wt%。
根据本发明具体实施方案,在所述的复合驱组合物中,所述水为油田注入水。
根据本发明具体实施方案,本发明对该复合驱组合物的制备方法不作具体要求,本领域技术人员可以根据现场作业需要,并采用本领域常规技术手段进行制备。
本发明还提供了上述复合驱组合物在三次采油化学复合驱提高采收率中的应用。
根据本发明具体实施方案,在所述的应用中,优选地,所述三次采油化学复合驱包括无碱二元化学复合驱或弱碱三元化学复合驱。
本发明所提供的石油磺酸钠盐组合物的制备采用炼厂多种石油馏分作为原料,原料来源广,成本低;该方法至少采用两种原料,分子量范围宽,并且采取同系物复配组合的方法可以提高产品界面活性和适应性(原油是不同分子量烷烃、芳烃等的组合物,因此,本申请采用组合原料合成的石油磺酸钠盐组合物表面活性剂产品的分子量分布与原油匹配性更好。一般根据相似相溶理论,该石油磺酸钠盐组合物的疏水基与原油匹配,其更容易在油水界面富集,从而更容易降低油水界面张力。);该制备方法选择芳烃含量高(25wt%-65wt%)的各种馏分油原料,合成过程不需要萃取分离工艺,简化了合成反应工艺,降低了生产成本,易大规模工业化生产;此外,由于制备过程选择石油馏分原料的分子量高,且含有大量胶质,尤其是减压三线、减压四线和抽出油原料,因此磺化过程中间产物磺酸的粘度高,容易结焦,添加醇作为稀释剂可以降低中间产物粘度,提高磺化效率,提高产品质量,且有利于工业化连续生产。
将本发明制备得到的石油磺酸钠盐组合物用于三次采油中,其在弱碱三元(碱+石油磺酸钠盐组合物表面活性剂+聚合物)复合驱、无碱二元(石油磺酸钠盐组合物表面活性剂+聚合物)复合驱中均可以使油水界面张力达到超低界面张力;同时可以显著提高原油采收率。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现对本发明的技术方案进行以下详细说明,但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种石油磺酸钠盐组合物的制备方法,其包括以下步骤:
本实施例采用大连石化厂减压二线和减压三线反序脱蜡油为原料,以混合料的总重量为100%计,其包含65wt%的减压二线反序脱蜡油及35wt%的减压三线反序脱蜡油,且混合料中芳烃含量为30wt%-32wt%;
SO3膜式磺化反应(在膜式磺化反应器中实现)温度为50-60℃,SO3气体的体积浓度为5%-6%,正丁醇为稀释剂,用量为1wt%;
用25wt%的NaOH溶液中和,使产物pH值达到8-9,得到的均匀产物即为石油磺酸钠表面活性剂(活性物有效含量30wt%左右),记为PS-1。
本实施例还提供了一种复合驱组合物,其包含上述制备得到的石油磺酸钠盐组合物、碳酸钠、聚合物及水,各组分的重量含量见表1所示。
本实施例制备得到的复合驱组合物对大庆四厂油水的界面张力测试结果见表1所示。其中,界面张力测试仪器采用TEXAS-500C旋滴界面张力仪,表面活性剂用油田采油厂地层水回注污水配制成使用浓度0.05wt%-0.3wt%,界面张力为测试2小时稳定平衡值。
表1 PS-1对大庆四厂原油/回注污水界面张力(mN/m)的影响
(聚合物HPAM,分子量为2500万,浓度0.13wt%)
从表1中可以看出,在石油磺酸钠盐组合物浓度为0.05wt%-0.3wt%,Na2CO3浓度为0.2wt%-1.4wt%范围内,该复合驱组合物可以使油/水的界面张力达到超低(<1×10- 2mN/m),能满足弱碱复合体系对界面张力的要求。
实施例2
本实施例提供了一种石油磺酸钠盐组合物的制备方法,其包括以下步骤:
本实施例采用大连石化厂减压二线、减压三线反序脱蜡油和减压二线糠醛抽出油为原料,以混合料的总重量为100%计,其包含50wt%的减压二线反序脱蜡油、30wt%的减压三线反序脱蜡油及20wt%的减压二线糠醛抽出油,且混合料中芳烃含量为38wt%-42wt%;
SO3磺化反应温度为65-70℃,SO3气体的体积浓度为7%-9%,正丁醇为稀释剂,用量为2wt%,
用20wt%的NaOH溶液中和,使产物pH值达到9-10,得到的均匀产物即为石油磺酸钠表面活性剂(活性物有效含量40wt%左右),记为PS-2。
本实施例还提供了一种复合驱组合物,其包含上述制备得到的石油磺酸钠盐组合物、碳酸钠、聚合物及水,各组分的重量含量见表2所示。
本实施例制备得到的复合驱组合物对大庆四厂油水的界面张力测试结果见表2所示。其中,界面张力测试仪器采用TEXAS-500C旋滴界面张力仪,表面活性剂用油田采油厂地层水回注污水配制成使用浓度0.05wt%-0.3wt%,界面张力为测试2小时稳定平衡值。
表2 PS-2对大庆四厂原油/回注污水界面张力(mN/m)的影响
(聚合物HPAM,分子量为2500万,浓度0.13wt%)
从表2中可以看出,在石油磺酸钠盐组合物浓度为0.05wt%-0.3wt%,Na2CO3浓度为0.2wt%-1.4wt%范围内,该复合驱组合物可以使油/水的界面张力达到超低(<1×10- 2mN/m),能满足弱碱复合体系对界面张力的要求。
实施例3
本实施例提供了一种石油磺酸钠盐组合物的制备方法,其包括以下步骤:
本实施例采用大连石化厂减压二线、减压三线反序脱蜡油和减压二线糠醛抽出油为原料,以混合料的总重量为100%计,其包含45wt%的减压二线反序脱蜡油、45wt%的减压三线反序脱蜡油及10wt%的减压二线糠醛抽出油,且混合料中芳烃含量为34wt%-37wt%;
SO3磺化反应温度为65-70℃,SO3气体的体积浓度为6%-7%,正辛醇为稀释剂,用量为1.2wt%,
用25wt%的NaOH溶液中和,使产物pH值达到8-9,得到的均匀产物即为石油磺酸钠表面活性剂(活性物有效含量35wt%左右),记为PS-3。
本实施例还提供了一种复合驱组合物,其包含上述制备得到的石油磺酸钠盐组合物、碳酸钠、聚合物及水,各组分的重量含量见表3所示。
本实施例制备得到的复合驱组合物对大庆四厂油水的界面张力测试结果见表3所示。其中,界面张力测试仪器采用TEXAS-500C旋滴界面张力仪,表面活性剂用油田采油厂地层水回注污水配制成使用浓度0.05wt%-0.3wt%,界面张力为测试2小时稳定平衡值。
表3 PS-3对大庆四厂原油/回注污水界面张力(mN/m)的影响
(聚合物HPAM,分子量为2500万,浓度0.13wt%)
从表3中可以看出,在石油磺酸钠盐组合物浓度为0.05wt%-0.3wt%,Na2CO3浓度为0.2wt%-1.4wt%范围内,该复合驱组合物可以使油/水的界面张力达到超低(<1×10- 2mN/m),能满足弱碱复合体系对界面张力的要求。
实施例4
本实施例提供了一种石油磺酸钠盐组合物的制备方法,其包括以下步骤:
本实施例采用大连石化厂减压二线、减压三线反序脱蜡油和减压三线糠醛抽出油为原料,以混合料的总重量为100%计,其包含60wt%的减压二线反序脱蜡油、33wt%的减压三线反序脱蜡油及7wt%的减压二线糠醛抽出油,且混合料中芳烃含量为32wt%-35wt%;
SO3磺化反应温度为65-70℃,SO3气体的体积浓度为6%-7%,戊醇为稀释剂,用量为2wt%,
用20wt%的NaOH溶液中和,使产物pH值达到8-9,得到的均匀产物即为石油磺酸钠表面活性剂(活性物有效含量33wt%左右),记为PS-4。
本实施例还提供了一种复合驱组合物,其包含上述制备得到的石油磺酸钠盐组合物、碳酸钠、聚合物及水,各组分的重量含量见表4所示。
本实施例制备得到的复合驱组合物对大庆四厂油水的界面张力测试结果见表4所示。其中,界面张力测试仪器采用TEXAS-500C旋滴界面张力仪,表面活性剂用油田采油厂地层水回注污水配制成使用浓度0.05wt%-0.3wt%,界面张力为测试2小时稳定平衡值。
表4 PS-4对大庆四厂原油/回注污水界面张力(mN/m)的影响
(聚合物HPAM,分子量为2500万,浓度0.14wt%)
从表4中可以看出,在石油磺酸钠盐组合物浓度为0.05wt%-0.3wt%,Na2CO3浓度为0.2wt%-1.4wt%范围内,该复合驱组合物可以使油/水的界面张力达到超低(<1×10- 2mN/m),能满足弱碱复合体系对界面张力的要求。
实施例5
本实施例提供了一种石油磺酸钠盐组合物的制备方法,其包括以下步骤:
本实施例采用大庆炼化厂减压二线、减压三线反序脱蜡油和减压二线糠醛抽出油为原料,以混合料的总重量为100%计,其包含60wt%的减压二线反序脱蜡油、30wt%的减压三线反序脱蜡油及10wt%的减压二线糠醛抽出油,且混合料中芳烃含量为32wt%-35wt%;
SO3磺化反应温度为65-75℃,SO3气体的体积浓度为7%-8%,正辛醇为稀释剂,用量为2.0wt%,
用30wt%的NaOH溶液中和,使产物pH值达到9-10,得到的均匀产物即为石油磺酸钠表面活性剂(活性物有效含量33%左右),记为PS-5。
本实施例还提供了一种复合驱组合物,其包含上述制备得到的石油磺酸钠盐组合物、碳酸钠、聚合物及水,各组分的重量含量见表5所示。
本实施例制备得到的复合驱组合物对大庆三厂油水的界面张力测试结果见表5所示。其中,界面张力测试仪器采用TEXAS-500C旋滴界面张力仪,表面活性剂用油田采油厂地层水回注污水配制成使用浓度0.05wt%-0.3wt%,界面张力为测试2小时稳定平衡值。
表5 PS-5对大庆三厂原油/回注污水界面张力(mN/m)的影响
(抗盐聚合物KYPAM,分子量为2500万,浓度0.13wt%)
从表5中可以看出,在石油磺酸钠盐组合物浓度为0.05wt%-0.3wt%,Na2CO3浓度为0.2wt%-1.4wt%范围内,该复合驱组合物可以使油/水的界面张力达到超低(<1×10- 2mN/m),能满足弱碱复合体系对界面张力的要求。
实施例6
本实施例提供了一种石油磺酸钠盐组合物的制备方法,其包括以下步骤:
本实施例采用新疆炼化厂减压二线和减压三线馏分油为原料,以混合料的总重量为100%计,其包含30wt%的减压二线馏分油、70wt%的减压三线馏分油,且混合料中芳烃含量为32wt%-35wt%;
SO3磺化反应温度为60-65℃,SO3气体的体积浓度为5%-6%,正丁醇为稀释剂,用量为3wt%,
用30wt%的NaOH溶液中和,使产物pH值达到8-9,得到的均匀产物即为石油磺酸钠表面活性剂(活性物有效含量33wt%左右),记为PS-6。
本实施例还提供了一种复合驱组合物,其包含上述制备得到的石油磺酸钠盐组合物、碳酸钠、聚合物及水,各组分的重量含量见表6所示。
本实施例制备得到的复合驱组合物对新疆克拉玛依油田油水的界面张力测试结果见表6所示。其中,界面张力测试仪器采用TEXAS-500C旋滴界面张力仪,表面活性剂用油田采油厂地层水回注污水配制成使用浓度0.05wt%-0.3wt%,界面张力为测试2小时稳定平衡值。
表6 PS-6对新疆原油/回注污水界面张力(mN/m)的影响
(抗盐聚合物KYPAM,分子量为2500万,浓度0.13wt%)
从表6中可以看出,在石油磺酸钠盐组合物浓度为0.05wt%-0.3wt%,Na2CO3浓度为0.2wt%-1.4wt%范围内,该复合驱组合物可以使油/水的界面张力达到超低(<1×10- 2mN/m),能满足弱碱复合体系对界面张力的要求。
实施例7
本实施例提供了一种石油磺酸钠盐组合物的制备方法,其包括以下步骤:
本实施例采用新疆炼化厂减压二线、减压三线馏分油为原料,以混合料的总重量为100%计,其包含40wt%的减压二线馏分油、60wt%的减压三线馏分油,且混合料中芳烃含量为30wt%-33wt%;
SO3磺化反应温度为65℃,SO3气体的体积浓度为5%-7%,正丁醇为稀释剂,用量为0.7wt%,
用35wt%的NaOH溶液中和,使产物pH值达到9-10,得到的均匀产物即为石油磺酸钠表面活性剂(活性物有效含量31wt%左右),记为PS-7。
本实施例还提供了一种复合驱组合物,其包含上述制备得到的石油磺酸钠盐组合物、碳酸钠、聚合物及水,各组分的重量含量见表7所示。
本实施例制备得到的复合驱组合物对新疆克拉玛依油田油水的界面张力测试结果见表7所示。其中,界面张力测试仪器采用TEXAS-500C旋滴界面张力仪,表面活性剂用油田采油厂地层水回注污水配制成使用浓度0.05wt%-0.3wt%,界面张力为测试2小时稳定平衡值。
表7 PS-7对新疆原油/回注污水界面张力(mN/m)的影响
(抗盐聚合物KYPAM,分子量为2500万,浓度0.12wt%)
从表7中可以看出,在石油磺酸钠盐组合物浓度为0.05wt%-0.3wt%,Na2CO3浓度为0.2wt%-1.4wt%范围内,该复合驱组合物可以使油/水的界面张力达到超低(<1×10- 2mN/m),能满足弱碱复合体系对界面张力的要求。
实施例8
本实施例提供了一种石油磺酸钠盐组合物的制备方法,其包括以下步骤:
本实施例采用新疆炼化厂减压二线、减压三线馏分油为原料,以混合料的总重量为100%计,其包含15wt%的减压二线馏分油、85wt%的减压三线馏分油,且混合料中芳烃含量为32wt%-35wt%;
SO3磺化反应温度为65℃,SO3气体的体积浓度为5%-7%,正辛醇为稀释剂,用量为0.5wt%,
用30wt%的NaOH溶液中和,使产物pH值达到9-10,得到的均匀产物即为石油磺酸钠表面活性剂(活性物有效含量33wt%左右),记为PS-8。
本实施例还提供了一种复合驱组合物,其包含上述制备得到的石油磺酸钠盐组合物、碳酸钠(选择性组分)、聚合物及水,各组分的重量含量见表8所示。
本实施例制备得到的复合驱组合物对新疆克拉玛依油田油水的界面张力测试结果见表8所示。其中,界面张力测试仪器采用TEXAS-500C旋滴界面张力仪,表面活性剂用油田采油厂地层水回注污水配制成使用浓度0.05wt%-0.3wt%,界面张力为测试2小时稳定平衡值。
表8 PS-8对新疆原油/回注污水界面张力(mN/m)的影响
(抗盐聚合物KYPAM,分子量为2500万,浓度0.12wt%)
从表8中可以看出,不加碱或者低碱浓度条件下,在石油磺酸盐组合物浓度为0.05wt%-0.3wt%范围内,该复合驱组合物可以使油/水的界面张力达到超低,能满足无碱二元复合体系对界面张力的要求。
实施例9
本实施例提供了一种石油磺酸钠盐组合物的制备方法,其包括以下步骤:
本实施例采用新疆炼化厂减压二线馏分油和减压四线馏分油为原料,以混合料的总重量为100%计,其包含30wt%的减压二线馏分油、70wt%的减压四线馏分油,且混合料中芳烃含量为30wt%-33wt%;
SO3磺化反应温度65℃,SO3气体的体积浓度为6%-7%,正辛醇为稀释剂,用量为1.0wt%,
用30%的NaOH溶液中和,使产物pH值达到9-10,得到的均匀产物即为石油磺酸钠表面活性剂(活性物有效含量32wt%左右),记为PS-9。
本实施例还提供了一种复合驱组合物,其包含上述制备得到的石油磺酸钠盐组合物、碳酸钠(选择性组分)、聚合物及水,各组分的重量含量见表9所示。
本实施例制备得到的复合驱组合物对新疆克拉玛依油田油水的界面张力测试结果见表9所示。其中,界面张力测试仪器采用TEXAS-500C旋滴界面张力仪,表面活性剂用油田采油厂地层水回注污水配制成使用浓度0.05wt%-0.3wt%,界面张力为测试2小时稳定平衡值。
表9 PS-9对新疆原油/回注污水界面张力(mN/m)的影响
(抗盐聚合物KYPAM,分子量为2500万,浓度0.12wt%)
从表9中可以看出,不加碱或者低碱浓度条件下,在石油磺酸盐组合物浓度为0.05wt%-0.3wt%范围内,该复合驱组合物可以使油/水的界面张力达到超低,能满足无碱二元复合体系对界面张力的要求。
实施例10复合驱体系岩心驱油效率
在室内选择长为30cm、直径为3.8cm的天然露头岩心用于弱碱三元、无碱二元复合驱配方驱油效率研究。其中,弱碱三元复合体系表面活性剂采用实施例2制备得到的PS-2样品,聚合物采用聚丙烯酰胺HPAM,分子量为2500万,原油样为大庆四厂脱水原油;无碱复合驱表面活性剂采用实施例8中的PS-8样品,聚合物采用抗盐聚合物KYPAM,分子量为2500万,原油样为新疆油田脱水原油。
表10 弱碱三元、无碱二元复合驱体系岩心驱油试验结果
从表10中可以看出,弱碱三元、无碱二元复合体系驱油效率提高均在23%以上,表明本发明提供的石油磺酸钠盐表面活性剂具有良好的提高驱油效率性能。其中,无碱二元复合驱驱油效率略低于弱碱三元复合驱,但由于不加碱,且使用的聚合物浓度也低,复合驱成本可以降低,还可以消除碱引起的结垢、腐蚀等不利因素,其更有利于现场实施。

Claims (10)

1.一种石油磺酸钠盐组合物的制备方法,其包括以下步骤:
(1)选配原料:将平均分子量为252-312的馏分1、平均分子量为313-395的馏分2及平均分子量为396-490的馏分3混合均匀,得到混合料;
以该混合料的总重量为100%计,其包含5wt%-95wt%的馏分1、5wt%-95wt%的馏分2及0-50wt%的馏分3,且馏分1、馏分2及馏分3的重量百分含量之和为100%;
其中,所述平均分子量为252-312的馏分1包含减压二线的反序脱蜡油、减压二线馏分油、减压二线的糠醛抽出油中的一种或几种的组合;
所述平均分子量为313-395的馏分2包含减压三线的反序脱蜡油、减压三线馏分油、减压三线的糠醛抽出油中的一种或几种的组合;
所述平均分子量为396-490的馏分3包含减压四线的反序脱蜡油、减压四线馏分油、减压四线的糠醛抽出油中的一种或几种的组合;
(2)SO3气体膜式磺化:向所述混合料中加入稀释剂,得到稀释后的产品,再采用SO3气体对该稀释后的产品进行磺化处理,得到磺化处理后的产物;
其中,所述稀释剂包括碳链长度为C3-C10的醇中的一种或几种的组合,其用量为混合料重量的0.1%-10%;
(3)碱处理:再采用氢氧化钠水溶液中和所述磺化处理后的产物中的石油磺酸至体系pH值为7-10,得到所述石油磺酸钠盐组合物。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述混合料中芳烃重量含量为25wt%-65wt%;优选为30wt%-45wt%。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,磺化处理所用SO3气体的体积浓度为5%-10%,磺化处理的温度为50-80℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述氢氧化钠水溶液的质量浓度为20%-40%。
5.权利要求1-4任一项所述的石油磺酸钠盐组合物的制备方法制备得到的石油磺酸钠盐组合物。
6.根据权利要求5所述的石油磺酸钠盐组合物,其特征在于,以该石油磺酸钠盐组合物的总重量为100%计,其含有20%-45%的石油磺酸钠盐活性物。
7.一种复合驱组合物,其含有权利要求5或6所述的石油磺酸钠盐组合物,其中,以所述复合驱组合物的总重量为100%计,该复合驱组合物包含:
石油磺酸钠盐组合物 0.05wt%-0.3wt%,
碱 0-1.4wt%,
聚合物 0.1wt%-0.25wt%,
余量为水。
8.根据权利要求7所述的复合驱组合物,其特征在于,所述聚合物包括聚丙烯酰胺及抗盐聚合物中的一种或几种的组合;
优选地,该聚合物的平均分子量为500-3000万。
9.根据权利要求7或8所述的复合驱组合物,其特征在于,所述碱包括Na2CO3、NaHCO3、K2CO3及Na2B4O7中的一种或几种的组合;
优选地,所述碱为Na2CO3,更优选地,其含量为0.2wt%-1.4wt%。
10.权利要求7-9任一项所述的复合驱组合物在三次采油化学复合驱提高采收率中的应用;优选地,所述三次采油化学复合驱包括无碱二元化学复合驱或弱碱三元化学复合驱。
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