泡沫剂组合物及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种泡沫剂组合物及其制备方法，主要解决现有高盐油藏蒸汽氮气复合驱采油过程中存在的泡沫剂遇二价离子沉淀、形成的泡沫封堵能力小的问题。本发明专利技术通过采用以摩尔份数计包括1份的长链聚醚含氮化合物和0.1～50份的长链二芳基磺酸盐表面活性剂；其中所述长链聚醚含氮化合物具有式(I)所示的分子通式，所述长链二芳基磺酸盐表面活性剂具有式(II)所示的分子通式，所述R1为C10～C26的脂肪基；R4、R5为C1～C5的烷基、取代烷基中的任意一种；R6、R7为C1～C5的亚烷基、取代亚烷基；Y选自使式(I)所示分子呈电中性的阴离子基团的技术方案，较好的解决了该问题，可用于高盐油藏蒸汽氮气泡沫复合驱中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种泡沫剂组合物及制备方法，特别是用于高盐油藏蒸汽氮气泡沫复合驱用泡沫剂组合物及制备方法。
技术介绍
我国稠油资源相当丰富。稠油具有粘度高、密度大的特点，开发难度增加，开发效果差。蒸汽驱和蒸汽吞吐技术是目前开发稠油的主要手段，但由于蒸汽与油水间密度和粘度差异，造成蒸汽在油藏中超覆流动和粘性指进现象，非均质性严重的油藏出现蒸汽窜流。泡沫辅助蒸汽驱是在注蒸汽的过程中加入发泡剂，泡沫是一种可压缩的非牛顿流体，在地层中渗流具有选择性，以泡沫流体的形式进行驱替，可有选择性地封堵高渗透带，改善蒸汽驱的注入剖面，增大波及系数，有效的抑制蒸汽的超覆和窜流。目前报道的蒸汽驱用的耐高温的发泡剂主要有脂肪酸钠盐、α-烯烃磺酸盐、烷基芳基磺酸盐等。如文献《油田化学》1000-4092(2010)02-0196-04提供了一种以质量分数为0.5％的妥尔油脂肪酸钠盐为主剂的蒸汽驱用的耐高温的发泡剂，应用于地层水矿化度为1500m克/L，其中钙镁离子含量15.16mg/L的地层中。再如文献US055148，CN88103174.7选用平均分子量至少为400的烷基芳基磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、α-烯烃磺酸盐二聚物等组分中的一种或者多种，采用该剂作为发泡主剂使得体系的耐盐性能有限，所以该体系适用范围为包含有100～50,000mg/L的电解质的水相。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一是现有蒸汽驱采油过程中存在的泡沫剂耐盐能力差，形成的泡沫波及系数小的问题，提供一种新的泡沫剂组合物。该组合物具有在矿化度0～300000mg/L的地层水条件下不会与离子沉淀，形成蒸汽氮气泡沫具有稳定性好、阻力因子高等优点。本专利技术所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题一相对应的泡沫剂组合物的制备方法。为解决上述技术问题之一，本专利技术采用的技术方案如下：一种泡沫剂组合物，以摩尔份数计包括1份的长链聚醚含氮化合物和0.1～50份的长链二芳基磺酸盐表面活性剂；其中，所述长链聚醚含氮化合物，具有式(I)所示的分子通式：式(I)；所述长链二芳基磺酸盐表面活性剂，具有式(II)所示的分子通式：式(II)；式(I)中，所述R1为C10～C26的脂肪基；y＝0～20，z＝0～60；R4、R5为C1～C5的烷基、取代烷基中的任意一种；R6、R7为C1～C5的亚烷基、取代亚烷基中的任意一种；Y选自使式(I)所示分子呈电中性的阴离子基团；式(II)中，所述R2为C10～C26的脂肪基；所述R3为H或C1～C26的脂肪基；n、m为0～3的整数或小数、且n+m>1；L为O、S、-(CH2)1-3-、-OC2H4O-、-OC3H6O-中的一种；X为碱金属离子、碱土金属离子或铵离子中的一种，且当X为碱金属离子或铵离子时，a＝n、b＝m，当X为碱土金属离子时，a＝n/2、b＝m/2。上述技术方案中，所述R1为C10～C26的脂肪基，可以含有酰基、羰基、醚基、羟基等基团，可以是饱和碳链，也可以含有不饱和碳链，作为优选R1的优选方案为C10～C20的烷基、烷基苯。上述技术方案中，所述R4、R5为C1～C5的烷基、取代烷基中的任意一种；R6、R7为C1～C5的亚烷基、取代亚烷基中的任意一种；其中所述取代烷基、取代亚烷基中的取代基可以是羟基取代基、卤素取代基等取代基团。上述技术方案中，所述R7优选为C2H4或C3H6。上述技术方案中，所述Y只要是使分子通式(I)呈电中性的阴离子基团即可，例如但不限定Y优选自-COO—、-SO3—、-HPO4—中的至少一种，进一步优选为-COO—、-SO3—中的至少一种。上述技术方案中，所述y优选大于0，z优选大于0。上述技术方案中，所述z的优选方案为大于0小于等于30；y的优选方案为大于0。上述技术方案中，所述R2为C10～C26的脂肪基，可以含有酰基、羰基、醚基、羟基等基团，可以是饱和碳链，也可以含有不饱和碳链，作为优选所述R2的优选方案为C12～C20的烷基。上述技术方案中，所述R3为H或C1～C26的脂肪基，可以含有酰基、羰基、醚基、羟基等基团，可以是饱和碳链，也可以含有不饱和碳链，作为优选R3的优选方案为H或C1～C16的烷基。上述技术方案中，所述X的优选方案为K+、Na+、NH4+中的至少一种；长链聚醚含氮化合物与长链二芳基磺酸盐的摩尔比优选为1:0.2～10。本专利技术中的泡沫剂组合物在配制时，对水没有特殊要求，可以是去离子水，还可以是含无机矿物质的水，而含无机矿物质的水可以是自来水、油田地层水或油田注入水。为解决上述技术问题之二，本专利技术采用的技术方案如下：一种泡沫剂组合物的制备方法，包括以下步骤：(1)长链聚醚含氮化合物的合成a、在碱性催化剂存在下，R1OH与所需量环氧丙烷反应得到R1O(CHCH3CH2O)yH；b、在碱性催化剂存在下，R1O(CHCH3CH2O)yH与所需量环氧乙烷反应得到R1O(CHCH3CH2O)y(CH2CH2O)z+1H；c、将R1O(CHCH3CH2O)y(CH2CH2O)z+1H与亚硫酰氯反应经处理后得到R1O(CHCH3CH2O)y(CH2CH2O)zR7Cl；d、将R1O(CHCH3CH2O)y(CH2CH2O)zR7Cl与NR4R5在溶剂中，在反应温度70～90℃反应经处理后得到R1O(CHCH3CH2O)y(CH2CH2O)zR7NR4R5；e、将R1O(CHCH3CH2O)y(CH2CH2O)zR7NR4R5与ClR6Y在溶剂中在反应温度70-90℃下反应经处理后得到所述长链聚醚含氮化合物；(2)泡沫剂组合物的制备将所需量的长链聚醚含氮化合物、长链二芳基磺酸盐混合均匀得到所述泡沫剂组合物。本专利技术泡沫剂的关键有效成分是长链二芳基磺酸盐和长链聚醚含氮化合物，本领域技术人员知道，为了便于运输和贮存或现场使用等方面考虑，可以采用各种供应形式，例如不含水的固态形式，或者含水的固态形式，或者含水的膏状形式，或者水溶液形式；水溶液形式包括用水配成浓缩液的形式，直接配成现场驱油所需浓度的泡沫剂形式；其中，对水没有特殊要求，可以是去离子水，还可以是含无机矿物质的水，而含无机矿物质的水可以是自来水、油田地层水或油田注入水。本专利技术泡沫剂组合物具有很好的配伍性，还可以含有本领域常用的其它处理剂，如表面活性剂、聚合物，碱等采油助剂。本专利技术的泡沫剂组合物中长链二芳基磺酸盐从结构上属于双子类型，使得其耐盐性有很大的提高，该剂在矿化度300000mg/L的矿化水中可以保持澄清透明；长链聚醚含氮化合物由于同时带有阴、阳两性的官能团，同时还有非离子的片段，也具有较好的耐盐性；两种组分复配后，长链二芳基磺酸盐的阴离子部分与长链聚醚季铵盐的阳离子部分，由于阴、阳离子泡沫剂相反电荷极性基之间的静电吸引作用，使得泡沫剂分子在表面上吸附量增大，从而具有单一泡沫剂无法比拟的界面排布密度，阻碍的气体通过液膜的扩散，使之更容易形成和稳定泡沫。且两种组分都不含有容易水解的基团，使得其可以应用于高盐油藏的蒸汽氮气驱油过程中。本专利技术的泡沫剂组合物，可以有效地封堵大孔道，实验发现，在矿化度250000mg/L、200℃的条件下，该组合物形成的泡沫阻力因子可达100，取得了较好的技术效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泡沫剂组合物，以摩尔份数计包括1份的长链聚醚含氮化合物和0.1～50份的长链二芳基磺酸盐表面活性剂；其中，所述长链聚醚含氮化合物，具有式(I)所示的分子通式：所述长链二芳基磺酸盐表面活性剂，具有式(II)所示的分子通式：式(I)中，所述R1为C10～C26的脂肪基；y＝0～20，z＝0～60；R4、R5为C1～C5的烷基、取代烷基中的任意一种；R6、R7为C1～C5的亚烷基、取代亚烷基中的任意一种；Y选自使式(I)所示分子呈电中性的阴离子基团；式(II)中，所述R2为C10～C26的脂肪基；所述R3为H或C1～C26的脂肪基；n、m为0～3的整数或小数、且n+m>1；L为O、S、‑(CH2)1‑3‑、‑OC2H4O‑、‑OC3H6O‑中的一种；X为碱金属离子、碱土金属离子或铵离子中的一种，且当X为碱金属离子或铵离子时，a＝n、b＝m，当X为碱土金属离子时，a＝n/2、b＝m/2。

【技术特征摘要】
1.一种泡沫剂组合物，以摩尔份数计包括1份的长链聚醚含氮化合物和0.1～50份的长链二芳基磺酸盐表面活性剂；其中，所述长链聚醚含氮化合物，具有式(I)所示的分子通式：所述长链二芳基磺酸盐表面活性剂，具有式(II)所示的分子通式：式(I)中，所述R1为C10～C26的脂肪基；y＝0～20，z＝0～60；R4、R5为C1～C5的烷基、取代烷基中的任意一种；R6、R7为C1～C5的亚烷基、取代亚烷基中的任意一种；Y选自使式(I)所示分子呈电中性的阴离子基团；式(II)中，所述R2为C10～C26的脂肪基；所述R3为H或C1～C26的脂肪基；n、m为0～3的整数或小数、且n+m>1；L为O、S、-(CH2)1-3-、-OC2H4O-、-OC3H6O-中的一种；X为碱金属离子、碱土金属离子或铵离子中的一种，且当X为碱金属离子或铵离子时，a＝n、b＝m，当X为碱土金属离子时，a＝n/2、b＝m/2。2.根据权利要求1所述泡沫剂组合物，其特征在于所述R1为C10～C20的烷基、烷基苯。3.根据权利要求1所述泡沫剂组合物，其特征在于所述R2为C12～C20的烷基中的任意一种。4.根据权利要求1所述泡沫剂组合物，其特征在于所述R3为H或C1～C16的烷基中的任意一种。5.根据权利要求1所述泡沫剂组合物，其特征在于所述X为K+、Na+、NH4+中的至少一种。6.根据权利要求1所述泡沫剂组合物，其特征在于所述y大于...

【专利技术属性】
技术研发人员：何秀娟，裘鋆，何良好，李应成，沈之芹，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11