耐温抗盐型乳化降黏剂AFOP的合成及性能

针对目前乳化降黏剂在稠油油藏化学驱和压裂采油过程中存在耐温抗盐性差的问题,以双酚AF(BPAF)、对羟基苯磺酸(PHSA)和辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)为原料,采用两步三段法合成了一种耐温抗盐型乳化降黏剂AFOP,以耐温抗盐性、降黏性为指标,优化了降黏剂AFOP的合成条件,利用IR、GPC对AFOP的结构进行了表征,考察了在高温高盐情况下降黏剂AFOP对几种稠油的降黏效果,并与油田用降黏剂在高温高盐下的降黏效果进行了对比。研究得出AFOP最佳合成条件为BPAF、PHSA和OP-10的摩尔比为1∶4∶6,羟甲基化阶段碱性条件下在80℃下反应1.5 h,酸性条件下在80℃反应3 h,最后在100℃下缩聚反应6 h。在矿化度为8246 mg/L的模拟盐水体系中300℃下高温老化24 h后,质量分数1%的AFOP溶液与稠油间的界面张力仍能达到10-1mN/m数量级,油水比为7∶3时对渤海稠油的降黏率仍能保持在98%以上。乳化降黏剂AFOP具有优良的抗盐耐温性能,能够满足海上高温高盐油藏稠油开采的需要。图3表4参23     

稠油乳化降黏剂FPESS的合成及性能

为了降低稠油黏度,改善稠油流动性,以α-ω含氢含氟硅油、烯丙基环氧基聚醚、KHSO_3等为原料,经硅氢加成,磺化反应制得一种磺酸盐型氟硅表面活性剂(FPESS);采用FTIR和~1H NMR技术对其结构进行了表征,测定了FPESS的表面张力,考察了油水质量比、FPESS含量、乳化时间、碱含量等对降黏效果的影响。实验结果表明,FPESS溶液的临界胶束浓度为2.0 g/L,表面张力21.02 m N/m;在油水质量比8∶2、FPESS含量0.40%(w)、乳化时间30 min、碱含量0.040%(w)的最佳条件下,稠油的降黏率达到96.35%,FPESS与碱组成的降黏体系的耐盐、耐温性好。     

一剂双效稠油降黏剂的制备与性能评价

为获得耐温抗盐和降黏效果良好的稠油降黏剂,以油酸、N,N-二甲基-1,3-丙二胺、1,3-丙磺酸内酯为原料制备了磺基甜菜碱表面活性剂YJN-1,既能作为油溶性降黏剂又能作为乳化降黏剂,具有一剂双效的功能。研究了YJN-1加量和温度对稠油的降黏效果,考察了YJN-1作为乳化降黏剂时的耐温抗盐性。结果表明,作为油溶性降黏剂时,在50℃、0.5%的加量下,YJN-1对新疆和胜利稠油的降黏率约为91%,降黏效果优于部分商品降黏剂;作为乳化降黏剂时,在50℃下,0.15%的YJN-1对两种稠油的乳化降黏率约为99%;乳液能自动破乳脱水,脱水率为96.4%～98.2%。YJN-1具有良好的耐温抗盐性能,抗盐达85 g/L,耐温达160℃,耐温抗盐和降黏效果良好。图6表4参20     

胜利油田稠油用微乳液型驱油剂研制

采用三元相图研究了助表面活性剂种类、温度、盐含量和水油比对微乳液型驱油剂制备的影响。结果表明:在一定的范围内,助表面活性剂链长增加可以得到更大面积的微乳液区域;制备温度和NaCl质量分数的提高,均可降低制备微乳液所需最低助表面活性剂质量分数(wmin),助表面活性剂的分子结构也带来wmin的显著变化;通过调控助表面活性剂用量,在水油比(8∶2)~(5∶5)范围均可得到微乳液。采用黏度实验和驱油实验评价了微乳液型驱油剂的性能,结果表明,微乳液质量分数1%时,对单家寺稠油和孤岛稠油的降黏率达到90%以上,降黏效果较好;加入质量分数为2%的微乳液驱油剂可提高稠油热采采收率10%以上。     

两亲性降黏剂合成及性能评价

稠油降黏冷采是一种重要的稠油开采方式,研究合成了两亲性聚合物降黏剂L–A,并利用乌氏黏度仪、电导率仪等对L–A剂进行性能评价,与非离子型降黏剂烷基酚聚氧乙烯醚OP–10和吐温–80、阴离子型降黏剂石油磺酸盐(WPS)和烷基硫酸钠(SDS)相比,L–A剂耐温降黏效果良好,耐温120℃.室内物模驱油实验结果表明,相比单一水...     

Gemini稠油乳化降黏剂GMS-1的合成及应用性能

稠油乳化降黏剂GMS-1是M=814的磺酸盐型孪二连表面活性剂,根据东辛营27馆陶组稠油(50℃黏度8769 mPa·s)所含脂肪酸中C16和C18组分所占比例较大的特点,由C16、C18脂肪醇、环氧丙磺酸、乙二胺合成并用红外光谱法确认了化学结构.其表面活性远大于常用各种类型的普通表面活性剂.用矿化度30 g/L的含钙镁盐水配制的0.1%～1.5%的GMS-1水溶液与该稠油在50℃、油水比≤70/30时形成低黏度O/W乳状液(附典型电镜照片),油水比85/15时仅在GMS-1质量分数较高时形成较低黏度乳状液;当油水比70/30、温度在30～60℃范围时,1.0%～2.0%GMS-1水溶液与稠油形成的乳状液的黏度低且基本上不随温度而变,而0.1%～1.0%GMS-1水溶液与稠油形成的乳状液的黏度则随GMS-1质量分数的减小和温度的降低而升高;在5.0～90 g/L范围内,矿化度(NaCl质量浓度)对乳状液黏度的影响与温度相似.GMS-1耐温性好,形成的稠油乳状液稳定性好.在营27x5机抽井使用GMS-1,使产出的含水17.2%的原油井口黏度由15987 mPa·s降至484.9 mPa·s.图5表5参4.     

含烷氧基链节的硫酸盐表面活性剂的油-水界面张力及其对原油的乳化能力

 以壬基酚、十二醇、异构十三醇为主要原料，合成了7种含烷氧基链节的硫酸盐表面活性剂。测定了以含0.1%(质量分数) 硫酸盐表面活性剂的模拟盐水与桩106-15-X18普通稠油配制的油-水体系的界面张力，并测定了上述表面活性剂对桩106-15-X18普通稠油的乳化速率。结果表明，虽然这些表面活性剂具有较高的耐盐能力，但随着分子中氧丙烯链节数逐渐增加，油-水界面张力值最小时对应的最佳NaCl含量呈降低趋势。在合成含烷氧基链节的硫酸盐表面活性剂时，可以通过控制氧丙烯链节长度，调节其在油-水体系中获得的低界面张力区的特点，使之适应不同盐含量的地层。含烷氧基链节的硫酸盐表面活性剂降低油-水界面张力的能力和其对稠油的乳化速率没有简单的对应关系。     

新型耐温抗盐稠油乳化降黏剂的性能研究

陈家庄油田陈25块属高温高盐普通稠油油藏,针对陈25块的油藏条件,研究了一种新型化学降黏剂AS的乳化降黏性能,以及温度、矿化度对稠油乳化降黏效果的影响。该新型降黏剂AS与陈25普通稠油形成稳定的O/W型乳状液,在70℃下,0.2%AS在油水体积比7:3~3:7范围内,稠油乳化降黏率在98%以上。温度、矿化度、二价阳离子对降黏剂AS的稠油乳化降黏效果影响不大。AS具有良好的降黏性、耐温性、抗盐性,能够满足胜利油田高温高盐普通稠油冷采开发的需要,具有广泛的推广应用前景。     

耐温耐盐稠油降黏体系的研制与应用

渤海某稠油油田原油黏度大,胶质沥青质含量高,地层水矿化度较高,且油井完井方式为常规完井(管柱耐温≤120℃),热采吞吐温度受限,效果一般。为提高稠油常规井开采效果,室内研制了热采吞吐用耐温耐盐稠油乳化降黏体系CY-02,该体系由磺基甜菜碱类两性表面活性剂LHSB、以改性聚醚为主要成分的非离子表面活性剂PFC-1组成,正交实验确定其最佳配比为2∶1。考察了该化学体系的静态性能(耐温耐盐性、乳化降黏性能、乳液稳定性、界面张力、润湿性)和动态驱油效果。研究结果表明,该体系耐温≥120℃,NaCl容忍度40000 mg/L,CaCl2容忍度1500 mg/L;体系120℃老化24 h后仍具有良好的界面性能,在油水比7∶3时,可形成稳定的乳状液,50℃下体系对稠油的降黏率达98.8%;低含水率下亦不发生反相乳化;体系与原油的界面张力为10-2mN/m数量级;体系在煤油浸润后的模拟岩心表面的润湿角为10°,可使岩石表面由油湿转变为水湿;120℃下动态驱油实验表明,该稠油降黏体系对稠油驱与单独水驱相比,采油速度更快,最终采收率提高10.65%。渤海某稠油油井的现场施工效果表明该稠油降黏体系取得了良好的应用效果。图4表4参15     

烷基酚聚氧乙烯-聚氧丙烯醇醚用于稠油乳化降粘的研究

实验原油为胜利某油田高胶质(47.99%)高沥青质(9.13%)、凝点18℃的脱水脱气特稠油,3.4s-1下30℃粘度3.6×105mPa·s,50℃粘度1.6×104mPa·s,给出了粘温曲线。稠油乳化降粘实验条件如下:油水体积比7∶3,温度50℃,水相中烷基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醇醚浓度5g/L。实验结果表明:作为稠油乳化降粘剂,该嵌段聚醚在烷基链长为C8～C18时均可使用,C8～C12时效果较好,C9的效果最好,形成的稠油乳状液粘度280mPa·s,稳定时间240min;壬基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醇醚(EP EO PO)中EO加成数占EO+PO加成数的50%～95%时,乳状液粘度小于400mPa·s;用Davies法计算的HLB值在13～17时,使用4g/LEP EO PO形成的乳状液粘度小于300mPa·s;在水相中有2.0×104mg/LCa2++Mg2+存在时该乳化降粘剂可耐浓度≤2.0×105mg/L的NaCl;在有8.0×104NaCl和2.0×104mg/LCa2++Mg2+存在下,温度从35℃升高到80℃时,乳状液粘度和稳定时间均下降,90℃时乳状液发生反相,EP EO PO的使用温度为35～80℃。图4表3参4。     

壬基酚聚氧乙烯醚琥珀酸酯合成条件的研究

在原有合成壬基酚聚氧乙烯醚琥珀酸酯方法的基础上,讨论了催化剂种类、原料配比及其他反应条件对反应的影响,确定了壬基酚聚氧乙烯醚琥珀酸酯的最佳合成条件:催化剂为自制催化剂,原料摩尔比1.00:1.04,反应温度(94±2)℃,真空度15.5 kPa,反应时间3 h。     

氧化法制备醇醚羧酸盐的合成工艺及性能

实验以脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO_9)、氧气、氢氧化钠为原料,在自制的5%Pd/5%Sn/C催化剂作用下,催化氧化制备醇醚羧酸盐(AEC)表面活性剂。经L_3(3~4)正交实验对工艺条件进行了研究,确定优化的工艺条件:反应温度70℃、反应压力0.04 MPa、催化剂加入量为0.25%(Pd/AEO_9)、搅拌转速为600 r/min。在该条件下AEC产率可达96%。同时考察了AEC不同含量产物的表面张力、临界胶束浓度(cmc)、泡沫、润湿和乳化性能,并与羧甲基化法工艺进行了比较。结果表明:含质量分数为70%～80%AEC的产物性能较好,氧化法工艺的产物性能优于羧甲基化法工艺的产物。     

由AES合成脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠的研究

探讨了一种新的合成脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠的方法。该法以亚硫酸盐为磺化剂 ,在高温高压下由 AES转化而来。主要讨论了反应时间、反应温度、磺化剂用量和不同类型磺化剂对产品收率及原料水解率的影响。结果表明 ,在反应温度 1 96℃、反应压力 1 .2 MPa下 ,以亚硫酸钠和亚硫酸氢钠为混合磺化剂效果最好 ,产品收率可达 60 % ( w)以上 ,原料 AES的水解率低于 8% ( w)。以亚硫酸钾作磺化剂则得不到磺酸盐产品。最后初步确证该磺化转化反应过程不是简单的平衡反应。     

无机盐对APEC(Na)微乳相图的影响

为寻求可用于高温高盐油藏提高采收率的表面活性剂，在30℃，60℃和90℃下研究了4种无机盐分别对烷基酚聚氧乙烯醚羧酸盐APEC（Na)形成微乳液相图的影响。APEC（Na)中烷基为辛基，氧乙烯基数为6。实验用水相体积5mL，含APEC（Na)0.4g,异丁醇0.8g及一种无机盐，油相为相同体积的煤油。得到了4个油水体系在3个温度下的相图共12幅。在30℃时4个体系均不形成中相微乳液。在60℃时在很宽的盐含量范围形成中相微乳液，对于含NaCl、KCl、CaCl2、MgCl2的油水体系，最佳含盐量分别为130、115、230、182g/L，在低含盐量下出现下相微乳液。在90℃时形成中相微乳液的体积分数增大，含盐量范围变窄，最佳含盐量分别为100、85、100、75g/L，在低和高含盐量下分别出现下相微乳液和上相微乳液。这一结果说明APEC（Na)具有优异的抗Na^ 、K^ 、Ca^2 、Mg^2 的能力，可耐受的温度应在90℃以上，因而可用作高温高盐高硬度油藏驱油的表面活性剂。根据本实验结果，在测绘微乳液相图时温度是一个必须考察的因素。图12参7。     

脂肪醇聚氧乙烯醚丙基磺酸钠的合成及性能

以脂肪醇聚氧乙烯醚、烯丙基氯、亚硫酸氢钠为主要原料,两步法合成了脂肪醇聚氧乙烯醚丙基磺酸钠,在磺化反应中,m(硝酸钾)∶m(烯丙基醚)=1∶10、n(烯丙基醚)∶n(亚硫酸氢钠)=1∶2、水作为溶剂、体系pH值为5、反应温度85℃、反应时间3h,产物的总收率(以脂肪醇聚氧乙烯醚为基准计算)达到92%。使用红外光谱对中间体烯丙基脂肪醇聚氧乙烯醚以及产物脂肪醇聚氧乙烯磺酸钠进行了结构鉴定,并对产物表面(界面)性能以及应用性能(润湿、乳化、泡沫)进行了测试。产物表面张力为29.224mN/m,临界胶束浓度0.204mmol/L。产物与脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)相比,具有较好的乳化力,且泡沫较低,但润湿力较差。     

长链烷基改性苯基含氢硅油的制备与表征

采用溶液聚合法,根据硅氢加成反应原理,以1-十二烯和苯基含氢硅油为原料、异丙醇为溶剂、氯铂酸为催化剂,制备长链烷基改性苯基含氢硅油。采用FTIR和1H NMR技术对试样的结构进行表征,并采用正交实验确定了产物合成的最佳工艺条件。表征结果显示,苯基含氢硅油与1-十二烯发生了接枝反应,长链烷基成功接枝到了聚硅氧烷链上。实验结果表明,在反应时间5.0 h、反应温度115℃、催化剂加入量30μg/g、n(Si—H)∶n(C-C)=1∶1.10、1-十二烯的滴加时间25 min的最佳工艺条件下,Si—H键的转化率高达82.25%。产物长链烷基改性苯基含氢硅油为油溶性单体,且相对分子质量较高,具有较好的破乳效果。     

新型乳化剂辛基酚聚氧乙烯硫酸盐的合成研究

以Ｔｘ－１０为原料，分别采取不同的硫酸化方法合成了辛基酚聚氧乙烯醚（１０）硫酸盐乳化剂，考察了乳化剂用于丙烯酸丁酯－丙烯腈－丙烯酸－Ｎ－羟甲基丙烯酰胺改性体系的乳液聚合结果，以及不同硫酸化方法对乳化剂聚合性能的影响。     

三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚硫酸酯铵盐的合成与性能研究

以三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚和氨基磺酸为原料,合成了三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚硫酸酯铵盐。讨论了反应温度、反应时间、原料配比、催化剂种类、催化剂用量等因素对产率的影响,通过正交试验优化了合成工艺。在三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚与氨基磺酸摩尔比为1:0.98～1.00,反应温度120℃,以尿素为催化剂、用量(每摩尔醚)为0.05 mol,反应时间2 h的条件下,产物收率为89.56％。测定了产物的表面活性和应用性能,并对其性能进行了分析。     

油田化学药剂中烷基酚聚氧乙烯醚的分析（二）

本文是用质谱法和核磁共振法对从油田化学药剂中分离出的一种组分进行鉴定,分析出它为烷基酚聚氧乙烯醚,同时确定了它的烷基和缩合的环氧乙烷的分布情况。     

新型阴离子表面活性剂i-C_(14)H_(29)O(EO)_3SO_3Na的合成与性质

以正庚醇、氯磺酸、NaOH为原料 ,经三步反应合成了新型阴离子表面活性剂 2 戊基壬醇聚氧乙烯醚(n =3 )硫酸酯钠i C1 4 H2 9O(EO) 3 SO3 Na(II)。用IR、NMR和元素分析测定了所合成的表面活性剂的结构 ,研究了该表面活性剂的表面活性。结果表明 :聚氧乙烯链的引入 ,可以降低表面活性剂的cmc、表面张力和Krafft点 ,并在一定浓度的Na2 CO3 溶液中 ,温度为 40℃时 ,0 .2 %的表面活性剂II的水溶液与模拟油 (己烷、辛烷、癸烷、十二烷、十四烷 )或者原油之间的动态界面张力达到极低值