环烷基磺酸盐和减渣石油碘酸盐结构与性能的研究

• 作 者: 胡科
• 机 构: 中国石油大学(北京)
• 出 处: 中国石油大学(北京)
• 发表日期: 2012年期
• 关键词: 磺酸盐 分子结构 性能分析 制备方法 岩心驱替实验

提高原油采收率的主要途径有增加驱油面积和提高洗油效率。表面活性剂是油田常用的提高采收率化学驱油剂,它主要的工作原理是能够降低油水界面张力来提高洗油效率,在三次采油中发挥着重要的作用。所以为了满足国内油田对表面活性剂的需求,开发高效、价廉、易得的驱油用表面活性剂是石油工作者关注的重点。本文分别利用减压渣油和脱酸渣油为磺化原料,以发烟硫酸为磺化剂,确定了制备减渣石油磺酸盐和环烷基磺酸盐的最佳工艺。　　
减渣石油磺酸盐:减压渣油价格低廉,通过四组分分析发现其芳香份含量达31.63%,具有较高的芳香含量。将制备的减渣石油磺酸盐分离为活性物、无机盐和未磺化油等组分,并通过红外光谱、电喷雾高分辨质谱、元素分析以及核磁共振等手段对分离精制各组分及渣油进行分析,推测出减渣石油磺酸盐的平均分子结构。考察了减渣石油磺酸盐作为驱油用表面活性剂,与大庆3500聚合物复配成无碱二元复合驱油体系和三元强碱/弱碱复合驱油体系对中东原油界面张力的影响,并筛选出优化配方进行了实验室岩心驱替实验。研究表明:减压渣油石油磺酸盐有效物含量可达40%,平均分子量为489.5,分子量主要分布于400～700之间,分子中平均含有27.6～29.7个碳原子,2～3个苯环,侧链平均含有3个支链,平均磺酸基数为0.994,几乎不含双磺酸盐。减渣石油磺酸盐与大庆3500聚合物、强碱或弱碱复配体系对中东原油具有良好的降低油水界面张力的效果,能在较宽的浓度范围内使油水界面张力降至超低,界面活性区域范围较大,室内岩心驱替实验表明,无碱二元复合驱(0.15%P+0.1%S、0.15%P+0.2%S)可提高采收率效达13%左右,三元复合驱(0.15%P+0.1%S+0.8%NaOH、0.15%P+0.1%S+1%Na2CO3)可提高采收率效达15%左右。　　
环烷基磺酸盐:通过对环烷酸的红外和质谱的分析,推测出了实验室制备的环烷基磺酸盐的可能分子结构。研究表明:利用脱酸渣油制备的环烷基磺酸盐具有适中的相对平均分子量和较宽的分子量分布。当环烷基磺酸盐平均浓度增大到0.25%时,在NaOH浓度为0.2%～2.O%较宽的范围内能使大庆原油油水界面张力降低至超低10﹣3mN/m,室内沙管驱替实验可以提高采收率20%左右。