烷基苯磺酸盐组成的优化设计及弱碱三元复合驱配方研究

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目前大庆油田用于三元复合驱的表面活性剂体系为美国产的ORS-41,其活性组份主要是烷基苯磺酸盐类阴离子表面活性剂,是一种专用表面活性剂体系。大庆油田经数年来的室内研究和矿场先导性试验研究表明,美国产的0RS-41是用于大庆油田三元复合驱效果最好的表面活性剂体系之一。 目前国内生产的表面活性剂种类已达到1000多种,但主要用于轻纺、日化、造纸、食品、医药等领域,而用于三次采油方面的表面活性剂品种极少,且使用效果也很不理想。本文通过烷基苯磺酸盐组成的正确设计,确定了磺酸盐的当量范围和烷基碳数组成和分布;通过对烷基化条件控制,设计合成了不同碳数的直链和支链烷基苯及烷基二甲苯,并用于制备了相应的,烷基苯磺酸盐;研制出了新型的烯烃叠合络合催化剂,采用C9、Cl2支链烯烃叠合工艺合成了更高碳数的支链烯烃,并进一步合成出相应的烷基苯和烷基二甲苯;以S03为磺化剂,通过对磺化条件的选择和控制,采用已知组成的烷基苯混合物进行膜式磺化反应,使合成工艺得以简化;所得磺酸盐组成确定并且可控,最终配方可与大庆原油形成超低界而张力,达10-3~10-4mN/m数量级,且稳<WP=62>定性良好;以合成的烷基苯磺酸盐为主体形成了三元复合驱配方,室内驱油模拟实验表明,按照大庆研究院对复合驱体系活性剂的评价方法,在天然岩芯上的驱油效率在20%以上。 研制一种适合大庆油田三元复合驱的表面活性剂体系,是保证大庆油田可持续发展的一个重要课题。在此基础上继而复配研究在复合驱走向工业化有重要意义。通过室内研究和矿场试验表明,三元复合驱可比水驱提高采收率20%(OOIP)以上,其中表活剂及复配技术是关键。本文提出的弱碱复合驱配方研究对于复合驱走向工业化应用具有非常重要的意义。本文研究了以大庆炼化公司200SN、350SN基础油为原料利用杭州小试磺化装置生产的石油磺酸盐,通过复配来满足三次采油所需弱碱体系超低界面张力,在碱型和碱使用上是必要的,石油磺酸盐与别的采油用表面活性剂相比有一定的优势,首先,它的合成原料为本油田原油的馏分油,与地下原油自然的“相似相溶”;另外,它含有碱与原油中的酸性组分反应生成的表面活性剂,即具有天然表面活性剂与外加表面活性剂的协同效应。在不影响油效率的前提下使用弱碱复合体系,一方面可减轻或消除油层和油井结垢带来的种种问题,并缓解采出液乳化严重、难于破乳等一系列问题,另一方面还可降低聚合物使用浓度。因此有必要在以往研究工作的基础上,根据“相似相容”原理开展弱碱复合驱配方研究,并使用油田含聚污水配制复合体系,这对于该项技术的工业化推广应用具有重要意义。
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