asp復(fù)合驅(qū)用烷基苯磺酸鹽表面活性劑的合成

在對堿和表面活性劑和聚合物有機(jī)地結(jié)合后，實現(xiàn)了聚合物的物理和化學(xué)驅(qū)油。三元復(fù)合驅(qū)驅(qū)油比單純堿驅(qū)、聚合物驅(qū)能更有效地驅(qū)油1原料、合成工藝和測試設(shè)備1.1烷基苯廠原料合成烷基苯磺酸鹽原料采用撫順洗化廠和南京烷基苯廠重烷基苯原料。對撫順洗化廠重烷基苯原料質(zhì)譜場解析分析結(jié)果表明,重烷基苯分子量分布較寬,平均分子量約400,R基為C1.2合成工藝本研究采用三氧化硫(SO磺化合成的磺酸用氫氧化鈉進(jìn)行中和,得到烷基苯磺酸鈉。中和反應(yīng)為:采用SO1.3油田地層溫度和原油界面張力測試采用TEXAS-500旋滴界面張力儀,測試溫度為油田地層溫度(對于大慶原油為45℃,對于大港原油為60℃),活性劑溶液配制用水為大慶和大港采油廠注入污水,原油為大慶油田采油廠和大港油田采油廠的電脫水原油。界面張力均指穩(wěn)定2h的界面張力平衡值。2烷基苯磺酸鹽的合成試驗2.1反應(yīng)時間的影響烷基苯的磺化反應(yīng)條件對生成的烷基苯磺酸鹽的類型及構(gòu)型有直接影響。烷基苯磺化反應(yīng)是典型的親電取代反應(yīng),反應(yīng)速度快并伴隨大量反應(yīng)熱生成,如果反應(yīng)過程中系統(tǒng)傳熱和傳質(zhì)條件不好,會有許多副反應(yīng)發(fā)生。典型的副反應(yīng)有以下幾種由于上述副反應(yīng)非常容易發(fā)生,直接影響到合成產(chǎn)品的性能,使產(chǎn)品失去界面活性,因而選擇合理的磺化反應(yīng)條件(包括磺化劑、溫度、酸烴比、反應(yīng)時間、添加劑等),尋找抑制副反應(yīng)的有效措施是本研究的又一技術(shù)關(guān)鍵。2.1.1條件下的酸反應(yīng)試驗時固定烷基苯給料流量,通過改變SO2.1.2反應(yīng)溫度對磺化反應(yīng)的影響固定烴酸比為1:1.1,通過調(diào)節(jié)冷卻水溫度來改變反應(yīng)溫度。由試驗結(jié)果(見圖2)可見,溫度過高時合成產(chǎn)品界面張力變差,主要是過磺化引起,溫度較低時雖然界面張力變化不大,但溫度過低時磺化轉(zhuǎn)化率變小(見表1)。反應(yīng)溫度為35℃時,磺化轉(zhuǎn)化率僅為66%,致使合成的表面活性劑有效濃度降低,這對表面活性劑的抗稀釋性不利。因而適宜的磺化溫度為45～53℃。除上述條件外,本文還研究了其它反應(yīng)條件對合成的影響。根據(jù)SO條件試驗結(jié)果表明,采用重烷基苯為原料,通過SO2.2不同碳鏈長度烷基苯磺酸鹽對界面活性的影響一個適合三次采油用的表面活性劑,首先必須具有良好的降低油水界面張力的能力。表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)組成是影響界面性質(zhì)的重要因素,而表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)中疏水基的組成與原料性質(zhì)直接相關(guān)。為了考察原料組成對合成產(chǎn)品性能的影響,對撫順重烷基苯進(jìn)行實沸點切割,分別磺化合成切割餾分,得到不同分子量的烷基苯磺酸鹽,對不同餾程組分按平均分子量算得烷基苯的平均碳鏈長度,考察不同碳鏈長度烷基苯磺酸鹽的界面活性。由表2可見,油水界面活性以平均碳鏈長度在C將幾種不同碳鏈長度的烷基苯磺酸鈉進(jìn)行組合調(diào)配,調(diào)配后樣品對大慶采油四廠油水界面張力的測試結(jié)果如表3所示。不同碳鏈長度烷基苯磺酸鹽組合調(diào)配后,樣品可以得到良好的界面活性,調(diào)配樣品超低界面張力堿濃度范圍可以比單一碳鏈長度烷基苯磺酸鹽更寬。這可能因為原油是一種由不同碳鏈烴類組成的混合物,不同碳鏈烷基苯磺酸鈉的組合使表面活性劑疏水基與原油的碳鏈分布相匹配,從而使其在油水界面得到更有效的富集。3配合共同制訂本文工業(yè)試驗由撫順洗化廠研究所及實業(yè)公司配合共同完成。試驗原料為撫順洗化廠18t重烷基苯切割料,試驗設(shè)備為撫順洗化廠實業(yè)公司工業(yè)生產(chǎn)用Chemithon雙膜型SO3.1烷基苯磺酸鹽表面活性劑能提高油/水界面張力工業(yè)試驗合成的烷基苯磺酸鈉表面活性劑對大慶油水和大港油水的界面張力測試結(jié)果見表4、表5。表4表明,采用重烷基苯蒸餾切割原料,磺化合成的烷基苯磺酸鹽表面活性劑能使大慶采油四廠油水界面張力在低堿濃度下達(dá)到超低,超低界面張力堿濃度范圍寬達(dá)0.5%,表面活性劑濃度為0.025%～0.2%。表5表明,合成的烷基苯磺酸鹽表面活性劑能使大港油水界面張力在弱堿條件下達(dá)到超低,超低界面張力堿濃度范圍寬達(dá)0.6%,表面活性劑濃度為0.025%～0.3%。圖3、圖4表明,三元復(fù)合體系不論是強(qiáng)堿的或弱堿的,30d內(nèi)界面張力均能保證在10-3.2p體系配方及驅(qū)油系統(tǒng)集成對大慶油水進(jìn)行了低堿三元復(fù)合體系室內(nèi)驅(qū)油試驗,巖心(代號SY-L1)為非均質(zhì)黏土膠結(jié)石英砂巖,滲透率分為3層;ASP體系配方為0.5%NaOH+0.08%表面活性劑+0.12%HPAM,HPAM為北京朝陽水處理廠生產(chǎn),分子量1800萬;針對大慶采油四廠油、水,注入方案為:0.3PV三元復(fù)合驅(qū)段塞,后續(xù)0.2PV聚合物保護(hù)段塞(0.12%)。對大港油水進(jìn)行了弱堿三元復(fù)合體系室內(nèi)驅(qū)油試驗,巖心為天然露頭巖心(代號為SY-G1),ASP體系配方為0.8%Na4原料組成對產(chǎn)品界面活性的影響以重烷基苯為原料,采用SO,磺化合成工藝,合成的烷基苯磺酸鹽表面活性劑能使大慶、大港油/水界面張力達(dá)到超低。SO烷基苯原料組成直接影響合成產(chǎn)品的界面活性,平均碳鏈為C采用重烷基苯切割原料在工業(yè)生產(chǎn)裝置合成的烷基苯磺酸鹽產(chǎn)品界面性能優(yōu)良,能在低堿濃度