烷基醇(酚)聚氧烯基醚磺酸盐构效关系研究进展

简述了醇(酚)聚氧烯基醚磺酸盐的分类、分子结构特征以及常用合成方法,综述了醇(酚)聚氧烯基醚磺酸盐的结构与性能关系研究进展,如烷氧基团数、烃基链结构和长度对其溶解性、抗盐性、界面活性等方面的影响。针对醇(酚)聚氧烯基醚磺酸盐在油田领域的实际应用,阐述了进一步研究其构效关系的工作重点。     

聚氧乙烯烷基苯酚醚磷酸酯用作缓蚀剂的研究

以聚氧乙烯烷基苯酚醚(OP)为原料，合成了氧乙烯链长和单酯含量不同的系列聚氧乙烯烷基苯酚醚磷酸酯，应用静态挂片、线性极化、极化曲线等方法评价了这些表面活性剂在饱和CO2的模拟盐水中的缓蚀效果。结果表明，该类表面活性剂通过抑制阳极反应起到缓蚀作用；在氧乙烯链节数为4～10的4种聚氧乙烯烷基苯酚醚磷酸酯中，氧乙烯链越短，缓蚀效果越好，其中氧乙烯链为4的聚氧乙烯烷基苯酚醚磷酸酯质量浓度为10mg／l时，缓蚀率达90％以上；产物中不同的聚氧乙烯烷基苯酚醚磷酸单、双酯含量对缓蚀性能影响不大，单酯质量分数从29．78％增至91．55％，缓蚀率绝对值仅升高4％。聚氧乙烯烷基苯酚醚磷酸酯与阻垢剂HEDP可以复配使用，构成缓蚀阻垢剂。     

聚合物-表面活性剂二元抗盐体系注入性能评价

针对M油田目的层油藏物性差、非均质强、矿化度高等问题，研究了新型双烷基甘油醚衍生表面活性剂(diGE-EO)的耐温抗盐性能，并利用霍尔曲线对比研究了聚合物和聚合物-表面活性剂二元抗盐体系的注入性能，分析了聚合物-表面活性剂二元抗盐体系提高M油田目的层原油采收率的可行性。研究结果表明：双烷基甘油醚衍生表面活性剂(diGE-EO)在质量浓度高于3 500 mg/L时依然保持较好的抗盐性能，在85℃条件下放置超过45 d,仍能使油水界面张力降至5.73×10^-3mN/m,处于超低界面张力范围，可满足高矿化度油藏开发的要求。同时分析了聚合物-表面活性剂二元抗盐体系的注入性能。结果表明，当聚合物溶液质量浓度达到1 500 mg/L、岩心渗透率低于200 mD时，单独注入聚合物难度增大；存在表面活性剂情况下，注入性能得到明显改善。该结果为M油田二元复合驱项目方案设计及现场实施提供了室内实验基础。     

丙烯酰胺-月桂醇聚氧乙烯(6)醚丙烯酸酯水溶性的性能

由丙烯酸(AA)和月桂醇聚氧乙烯(6)醚聚合得到具有表面活性的疏水单体月桂醇聚氧乙烯(6)醚丙烯酸酯(AE)。按疏水单体占单体总质量的0.5%、5.0%、10.0%投料,使 AE 与丙烯酰胺(AM)在水溶液中聚合,得到 AME-系列聚合物,并在相同的实验条件下 AM 自聚制得了聚丙烯酰胺。考察了聚合物浓度、单体含量、盐浓度、温度、剪切速率等因素对疏水缔合聚合物溶液性能的影响,结果表明,疏水基团的引入可使聚合物有良好的抗温、抗盐、抗剪切稀释性。     

烷基糖苷钻井液体系室内研究

详细介绍了烷基糖苷的组成、合成及稳定地层的作用机理，给出了烷基糖苷钻井液体系的推荐配方。室内实验表明，该体系具有防塌能力强，流变性好，抗温、抗盐、抗钙、抗钻后污染能力强，润滑性好，对储层伤害小，成本适中的优点，具有极好的应用前景。     

新型清洁压裂液的实验室合成

研制出一种新型的双子季铵盐表面活性剂———N,N-双十八烷基-N,N,N,N-四醇乙基-二溴乙二铵(Gemini-OHAB),对用Gemini-OHAB及其它辅剂配制的新型压裂液体系性能进行了研究。结果表明:该体系具有良好的粘弹性、悬砂性能、低温溶解性以及抗温稳定性能;而且由于双子季铵盐表面活性剂中引入了醇乙基,该新型压裂液体系解决了传统季铵盐类清洁压裂液体系的低温不溶性及高生物毒性,也克服了甜菜碱类清洁压裂液体系抗温性能低的缺点,具有良好的市场应用前景。     

AM/AMPS/DEDAAC共聚物的合成及性能

采用氧化 -还原引发体系合成了丙烯酰胺 (AM) /2 -丙烯酰胺基 -2 -甲基丙磺酸(AMPS) /2 -乙基 -2 -烯丙基氯化铵 (DEDAAC)共聚物 ,并对共聚物的钻井液性能进行了初步评价。结果表明 ,AM/AMPS/DEDAAC三元共聚物具有较强的降滤失能力、抑制性和抗温抗盐污染能力。     

缔合型复合压裂液的研制与应用

为简化滑溜水配制工艺、降低现场压裂施工成本,以丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基二甲基十八烷基溴化铵(DH-1)缔合单体为原料、2,2'-偶氮二异丁脒盐酸盐(V50)为引发剂,合成了既可作为滑溜水降阻剂、又可作为胶液稠化剂的抗盐型缔合稠化剂GAF-KYTP;在返排液配液的条件下,优选了GAF-KYTP、有机锆交联剂GAF-5、氟碳类助排剂GAF-6的加量,制得一套添加剂种类一致、加量不同的多功能复合压裂液(滑溜水+胶液)体系,评价了压裂液的降阻性、耐温抗剪切性和对岩心的伤害,并在威远区块进行了现场应用。结果表明,GAF-KYTP在返排液中具有较好的抗盐性和增黏性;配方为0.06%GAF-KYTP+0.1%GAF-6滑溜水溶解速度快,室内降阻率为79%,现场降阻率为78.3%,降阻效果较好;配方为0.4%GAF-KYTP+0.2%GAF-6+0.3%GAF-5的胶液耐温抗剪切性较好,在90℃、170 s~(-1)下剪切1 h后的黏度为82.6 mPa·s;GAF-KYTP配制的滑溜水和胶液对岩心基质渗透率伤害率小于10%。该体系改善了目前国内页岩气开采过程中滑溜水、胶液体系添加剂不同而导致的现场滑溜水、胶液同时配制时工艺复杂的问题,以及胶液稠化剂抗盐性差,无法采用返排液配制的问题。图8表4参16     

耐温抗盐型嵌段聚醚类阴-非两性离子表面活性剂的制备与性能评价

为满足江汉油田周16井区高温高盐油藏的驱油要求,以苯酚和苯乙烯为原料,通过醚化及酯化反应合成了一种耐温抗盐型聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚类阴-非两性离子表面活性剂PPS。研究了PPS与脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)复配体系的界面张力、耐温抗盐性能、动态吸附规律和驱油性能。结果表明,复配体系的界面活性良好,PPS与AES总质量分数为0.1%、二者摩尔比为1∶1的复配体系油水界面张力可达1.39×10-2mN/m,且经140℃高温处理后仍保持在10-2m N/m数量级;复配体系耐盐性较好,在矿化度为30×104mg/L或Ca2+质量浓度3000 mg/L的条件下,体系油水界面张力保持在10-2m N/m数量级;复配体系在在岩心表面的饱和吸附量为0.097mg/g砂,且动态吸附损耗小于单一表面活性剂;复配体系驱油效果较好,在均质岩心水驱含水率达到65%时,以0.05 mL/min注入速度转注0.4 PV PPS/AES复配溶液,驱油效率最大增幅可达22.53%;在非均质岩心中,复配体系提高采收率的最大增幅为19.8%。PPS/AES复配体系可用于江汉油田周16井区油藏驱油。     

聚氧乙烯烷基酚硫酸盐石油破乳剂的分析

阐述了聚氧乙烯烷基酚硫酸盐的合成方法:由烷基酚加聚环氧乙烷,然后用氯磺酸酯化、氢氧化钠中和而制得。通过紫外光谱(UV)和红外光谱(IR)分析,其化学结构得到了证实。     

表面活性剂和洗涤剂

TQ649.1 JSH9712201含选择的烷基酞氨基烷基季钱化合物的液体洗衣洗涤剂一Li(luid laundry detergents eontaining seleetedalkylamidoalkyl(luaternary ammoniurn eompounds:PCT Int.Appl.WO 97一12020〔专,英〕/Proeter乙Gamble Company;Randall,Sherri L.;Sivik.MarkR.;Hartman,Frederiek Anthony,USA(Randall,SherriL…)一1997.4.3一19页一US APpl.4546(1 995.9.29);IPC CllDI/65 该发明涉及含Nil一LAS(直链烷基苯磺酸盐)表面活性剂体系的一种液体洗衣洗涤剂复配物,上述表面活性剂体系含:(l)选自烷基烷氧基硫酸盐和烷…     

AM/AMPS/DMDB/MPEGA抗温耐盐四元共聚表面活性聚合物的合成及性能评价

在氧化还原/水溶性偶氮复合引发体系中采用自由基共聚法,以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-十二烷基溴(DMDB)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯(MPEGA)为原料,制备AM/AMPS/DMDB/MPEGA抗温耐盐的表面活性聚合物。采用红外光谱和核磁氢谱评价了聚合物溶液的耐温抗盐性、耐剪切性、抗老化性等性质。结果表明:该聚合物具有较好的耐温抗盐性,耐剪切和抗老化性也均优于中分聚丙烯酰胺(HPAM);乳化性评价和界面张力测试证明该聚合物具有一定乳化性和降低界面张力的能力;在动态黏弹性测定中,聚合物溶液存在黏性和弹性的特点。岩芯驱油实验结果表明,合成的表面活性聚合物驱油效率为11%,高于单一聚合物(HPAM)驱油效率的8.5%,略低于聚/表二元复配体系(HPAM/SDBS)的12.1%,在高温高盐的环境中具有一定的提高采收率的能力,为表面活性聚合物的合成和应用提供了理论参考。     

高性能欠平衡泡沫钻井液体系的研究

针对欠平衡泡沫钻井时可能遇到的高温、高浓度地层盐水和油类物质污染问题,研究出了高性能泡沫钻井液体系,并评价了该体系的泡沫性能以及抗高温、耐盐和油类物质污染性能。该体系是以抗高温、耐盐和起泡能力强的烷基甘油基醚磺酸盐类表面活性剂AGS-8、AGS-10和茶皂素按质量比为4∶6∶5复配得到的AGSS起泡剂体系为基础,进一步加入2%的黏土和0.3?367-Ⅱ而得。实验结果表明,高性能泡沫钻井液体系具有起泡能力强、泡沫稳定的性能,并表现出良好的抗高温、耐盐和抗柴油污染能力强的特点,可有效阻止欠平衡泡沫钻井时因事故停泵而引起钻屑沉降卡钻等事故。     

新型抗180℃高温抑制剂SEG

近年来,烷基葡萄糖苷越来越多地被作为环保型防塌成膜处理剂应用于钻井液中,但其加量大,增加了钻井液成本,且极易生物降解,分子稳定性相对较差,限制了烷基糖苷在钻井液中的大范围应用。为此合成了抗高温抑制剂——磺甲基乙基葡萄糖苷(SEG),通过引入磺甲基的方法增强烷基葡萄糖苷的抑制性及高温稳定性。介绍了SEG的合成原理及方法,对产品进行了红外结构表征和热重分析(TGA),评价了SEG的抑制性、高温稳定性及润滑性,并与乙基葡萄糖苷(EG)进行了对比。实验结果表明,SEG的抑制性强,加量为5%～10%时能已达到很好的抑制效果,而EG的加量一般大于25%;与EG相比,SEG的高温稳定性强,能抗180℃高温;同时SEG延续了EG良好的润滑性能。     

月桂醇聚氧乙烯醚羧酸盐的泡沫性能研究

用WaringBlender法对月桂醇聚氧乙烯 (9)醚乙酸钠 (AE9C Na)在不同条件下的泡沫性能进行了研究。结果表明 ,AE9C Na水溶液在pH <6的范围内泡沫性能差 ,pH≥ 8时起泡能力强泡沫稳定性好 ,且有一定的耐温 ,抗盐及抗钙能力 ,可反复起泡消泡 ,因此AE9C Na可作为液体洗涤剂的主活性剂及循环泡沫流体的主剂。     

环保型水基钻井液润滑剂的研制与评价

以地沟油为原料制备的生物柴油为润滑剂的基础油,以山梨醇酐单油酸酯(SP-80)、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(OP-10)、聚合型乳化剂聚氧乙烯(30)二聚羟基硬脂酸酯(简称ARLACEL-P135)等为稳定剂,通过探讨HLB值(由SP-80、OP-10复配比决定)和ARLACEL-P135加量对乳状液稳定性的影响,制备了一种环境友好的水基钻井液用油包水型润滑剂SWR-2(配方为生物柴油+2.25%SP-80+0.25%OP-10+0.18%ARLACEL-P135+水,油水比6∶4),评价了SWR-2在基浆和钻井液中的润滑性能。研究结果表明:SWR-2具有优良的润滑性,在基浆中添加0.5%即可降低润滑系数80%以上,可抗180℃高温,且具有一定抗盐能力,与水基钻井液配伍性良好。     

烷基环己烷在不同分子筛催化剂上开环裂化制低碳烯烃

以环己烷(CHA)、甲基环己烷(MCHA)、乙基环己烷(ECHA)、丁基环己烷(BCHA)为模型化合物，研究了烷基环己烷在不同分子筛催化剂上的催化转化规律；计算了烷基环己烷的开环选择性及支链C-C键能；阐述了烷基环己烷的开环裂化和支链裂化对低碳烯烃选择性分布的影响以及不同分子筛对烷基环己烷裂化生产低碳烯烃的影响。结果表明：相同分子筛上4种模型化合物的转化率由大到小为丁基环己烷、乙基环己烷、甲基环己烷、环己烷；具有较大孔径的Beta和USY分子筛催化剂有利于烷基环己烷的转化，较小孔径的ZSM-5分子筛催化剂上烷基环己烷转化率较低，但低碳烯烃选择性较高；烷基环己烷侧链链长增加，支链裂化性能提高，环烷环开环选择性降低。     

酸化堵水一体用稠化剂的室内研究

为了满足酸化堵水一体化技术的要求,用水溶液聚合方法,合成了丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、甲基丙烯酰氧基乙基三烷基氯化铵(DMC)聚合物阳离子稠化剂,产物相对分子质量为800～1200万。室内评价结果表明,稠化剂最佳加量为1.0%,在5%、10%HCl溶液中的溶解时间为30min。HCl加量为5%、10%时,稠化剂酸液体系黏度分别为31.0、26.8 mPa·s,在72℃回流1 h后的黏度损失率分别为21.94%和32.46%;60℃时稠化剂在5%、10%盐酸中浸泡48 min后的黏度损失率分别为39.67%和36.12%。经过交联反应成胶后的黏度均大于100Pa·s,成胶时间均低于8 h。抗盐实验表明,随着矿化度的增加,稠化剂的溶解时间变长,但体系的初始黏度、成胶后的黏度、成胶时间变化较小。该稠化剂满足酸化堵水一体化技术的要求。     

醇醚硫酸盐AES浓缩物的合成

以月桂醇为起始剂合成月桂醇聚氧乙烯(3)醚,然后以氨基磺酸为硫酸化剂,行别制得醇醚硫酸盐的铵盐和钠盐,其活性浓度为70％,各项表面活性及理化特性符合应用的要求。     

预防石油开采中硫酸盐还原菌生长的抑制剂

硫酸盐还原菌,它能在缺氧情况下对天然气和原油形成伤害,而且对钢铁产生腐蚀,特别对石油开采井危害甚大。在采油中注入一定量的对氨基酚氢氯化物作抑菌剂或添加含氧的有机试剂,可预防油层中硫酸盐还原菌的繁殖。目前油田中常用的杀菌剂有:5-氯-2—羟基—苯甲酸铜盐,氟硅酸铵、烷基亚磺酸铜、3.5-二氯-2(或4)—羟基苯甲酸锌盐等。文中对抑制剂使用量、配方作了介绍。