專利名稱：脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸鹽及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸鹽及其制備方法。
背景技術(shù)：
從我國石油資源的蘊藏和開采情況來看，我國大慶、勝利、中原、華北、大港等大型 油田均已處于開采中后期，采出油含水率高達90%，已經(jīng)進入采用強化采油(EOR)技術(shù)的 三次采油階段，提高采收率已成為我國石油工業(yè)的重要戰(zhàn)略措施。而其中化學驅(qū)是三次采 油的主要方法之一。三次采油化學驅(qū)技術(shù)中，不論是現(xiàn)用的表面活性劑驅(qū)(膠束驅(qū)、微乳液驅(qū))，還是目 前被認為最有前景的復合驅(qū)(堿+表面活性劑+聚合物)，都離不開選擇合適的表面活性 劑，來降低油水界面張力以達到提高原油采收率的目的。而使用表面活性劑能提高原油采收率的主要機理是在油田進入高含水期后，剩余油 以不連續(xù)的油膜被圈閉在油藏巖石的孔隙中，作用于油珠上的兩個主要力是粘滯力和毛細 管力，如果選用合適的表面活性劑體系，降低油水間的界面張力，使儲油層油水間的界面張力從20 30mN/m降至較低或超低值(10—3 10—4mN/m),便能減少使剩余油移動時油 珠變形所帶來的阻力，從而大幅提高驅(qū)油效率。表面活性劑驅(qū)提高原油采收率主要決定于表面活性劑在油層中的波及效率和驅(qū)油效 率。即E r = E\). E d式中Er表示采收率，％; El)表示波及效率，％; Ed表示驅(qū)油效率，％。因此,提高 E r必須從提高E v和E d入手?；钚詣?包括表面活性劑和堿)具有降低油水界面張力 等作用，能夠提高Ed (驅(qū)油效率)。這一效應可由綜合效應參數(shù)毛管數(shù)(N)來描述E dN;驅(qū)動力/粘滯力"^W Y。w 式中H表示注入相粘度；i)表示注入相液流速度；Y。w表示油水間界面張力。實踐已證 明:要有效地降低殘余油飽和度,必須將毛管數(shù)提高3 4個數(shù)量級。由于油層注入量和壓力 有限,因此單靠提高p和i)是不夠的,但可以將油水界面張力Y 。 降低3個或更高的數(shù)量級,從而大大提高毛管數(shù)并使E d (驅(qū)油效率)顯著提高,這也是活性劑主要的驅(qū)油機理。而要 提高波及效率，主要辦法是減小驅(qū)替液的流度，這一點可以通過加入聚合物增加驅(qū)替液粘 度來實現(xiàn)。在三采作業(yè)中，運用ASP三元復合驅(qū)(表面活性劑/堿/聚合物)驅(qū)油體系， 通過加入表面活性劑可以使油水間的超低界面張力使驅(qū)油效(E d )率增加,通過注入聚合 物以增加注入液粘度提高波及效率(Ev)，注入堿以減少表面活性劑的吸附。充分利用 A S P有益的協(xié)同組合效應,提高原油采收率(E r )。目前，在三次采油中， 一般使用的表面活性劑為石油磺酸鹽、垸基苯磺酸鹽或其他含 有苯環(huán)的表面活性劑。文獻CN1458219A公開了一種三次采油應用的表面活性劑聚合物純 二元超低界面張力復合驅(qū)配方，其中使用的表面活性劑是石油磺酸鹽或以石油磺酸鹽為主 劑加稀釋劑和其它表面活性劑復配的復合表面活性劑，其組份的重量百分比為石油磺酸鹽50 100%，烷基磺酸鹽0 50%，羧酸鹽0 50%，烷基芳基磺酸鹽0 35%，低碳醇0 20%。這些表面活性劑具有來源廣，數(shù)量大的、價格低的優(yōu)點，對于普通油藏而言，無論 是復合驅(qū)還是單一表面活性劑驅(qū)，都已有規(guī)?；a(chǎn)品，在提高采收率方面也已取得理想效 果。但隨著油田開采程度的日益深入，采油地層越來越深，表面活性劑的使用溫度越來越 高、水質(zhì)礦化度也越來越高。以上所述在普通油藏(一、二類油藏)中成功應用的表面活 性劑體系，在高溫(地層溫度大于8(TC)高鹽(礦化度20000毫克/升以上)條件下(三 類油藏)，由于化學結(jié)構(gòu)易改變、復合體系穩(wěn)定性差在驅(qū)油過程中產(chǎn)生嚴重的色譜分離， 導致驅(qū)油效率變差。為了更大限度地降低油/水界面張力，往往加入高濃度的堿，如氫氧化 鈉、碳酸鈉等。堿可與原油中的酸性物質(zhì)反應就地生成新的表面活性劑，與外加表面活性 劑起協(xié)同效應。文獻CN1439689A公開了一種堿-混合表面活性劑-聚合物的三元復合驅(qū)油 體系及其應用，其中選用的堿為Na2C03。但是在使用過程中，堿不僅對地層和油井等帶來 巨大傷害，設(shè)備和管道腐蝕嚴重，在維修、維護上花費大量資金；而且由于堿會嚴重降低 聚合物的粘度和粘彈性，為達到所需的粘度只得大大提高聚合物的使用濃度，使采油綜合 成本提高。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是現(xiàn)有技術(shù)中含表面活性劑的驅(qū)油劑存在高溫高鹽 條件下驅(qū)油效率差，同時由于含有堿，對地層和油井帶來傷害，腐蝕設(shè)備和管道，生產(chǎn)成 本高的問題，提供一種新的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸鹽。含脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸鹽的表面 活性劑組合物在無堿、高溫高鹽條件下仍能與原油形成10—3 10—4毫牛/米超低界面張力，提高高溫高鹽油藏采收率。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是提供脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸 鹽的制備方法。該方法具有工藝簡單、反應條件溫和、設(shè)備要求低、易于工業(yè)化的特點。為解決上述技術(shù)問題之一，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下 一種脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸 鹽，其分子通式為CnH2n+1CO(CH2CH20)mCH2CH2S03M 其中M為堿金屬，n為10 24中的任意一個整數(shù)，m為1 10中的任意一個整數(shù)。 上述技術(shù)方案中，堿金屬優(yōu)選方案為鈉或鉀；n優(yōu)選方案為12 18中的任意一個整數(shù)；m優(yōu)選方案為3 7中的任意一個整數(shù)。為解決上述技術(shù)問題之二，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下 一種脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸鹽的制備方法，包括以下步驟a) 脂肪酸和環(huán)氧乙烷在反應溫度為85 160°C，壓力為0 0.40MPa表壓條件下，在 催化劑作用下反應得脂肪酸聚氧乙烯烯醚；其中所述脂肪酸碳原子數(shù)為10 24中的任意 一個整數(shù)，脂肪酸碳原子數(shù)與環(huán)氧乙垸的摩爾比為3 4: 1;所述催化劑為鈣的堿性化合 物，用量為脂肪酸重量的0.3 3%;b) 步驟(a)合成的脂肪酸聚氧乙烯醚與亞硫酰氯在催化劑作用下，在反應溫度為60 8(TC條件下反應2 10小時得氯代脂肪酸聚氧乙烯醚；亞硫酰氯與脂肪酸聚氧乙烯醚的摩爾比為1.5 3: 1;所述催化劑為吡啶，與脂肪酸聚氧乙烯醚的摩爾比為1.5 4: 1;c) 步驟(b)合成的氯代脂肪酸聚氧乙烯醚與磺化劑在反應溫度為120 200。C條件下反應1 10小時得脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸鹽；所述磺化劑選自亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽或其 混合物，磺化劑與氯代脂肪酸聚氧乙烯醚的摩爾比為1 5: 1。上述技術(shù)方案中，a)步驟中反應溫度優(yōu)選范圍為140 160°C，壓力優(yōu)選范圍為0.20 0.40MPa表壓，催化劑用量優(yōu)選范圍為脂肪酸重量的0.8 2%; b)步驟中反應溫度優(yōu)選范 圍為60 70°C，反應時間優(yōu)選范圍為2~5小時。c)步驟中反應溫度優(yōu)選范圍為160 170°C， 反應時間優(yōu)選范圍為5~8小時。脂肪酸碳原子數(shù)優(yōu)選范圍為12 18中的任意一個整數(shù)。 本發(fā)明的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸鹽可通過紅外分析光譜表征，掃描范圍為4000 400cm—1。在波數(shù)為1739.5cm"處為脂肪酸的POE加成物的特征峰，在波數(shù)為1351 cm"處 為聚環(huán)氧乙烷的特征吸收峰，在低于波數(shù)1200 cm"的1177cm"處為磺酸鹽基團的特征吸 收峰。本發(fā)明的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸鹽可用于三次采油的表面活性劑組合物中。該表面活 性劑組合物以重量百分比計包括以下組份1) 0.01 5.0%的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸鹽；2) 0.01 3.0%的聚合物;3) 余量的水；其中所述聚合物為聚丙烯酰胺、改性聚丙烯酰胺或黃原膠中的至少一種。 上述技術(shù)方案中，水優(yōu)選方案為油田注入清水或污水；以重量百分比計，脂肪酸聚氧 乙烯醚磺酸鹽的用量優(yōu)選范圍為0.1 1.0%，更優(yōu)選范圍為0.1 0.3%;聚合物的用量優(yōu) 選范圍為0.05 0.5%;更優(yōu)選范圍為0.1 0.2%。本發(fā)明的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸鹽分子結(jié)構(gòu)中既引入了氧乙烯單元又引入了磺酸根 陰離子結(jié)構(gòu)，這樣既增強了表面活性劑的耐溫性能，又低了表面活性劑的臨界膠束濃度值， 減少了使用量，可使該表面活性劑能在較低的使用濃度時與原油形成超低界面張力，且其 更易于降解，而且此表面活性劑為烷基聚氧乙烯醚化合物，不具備芳烴，因此對人體和環(huán) 境的危害較小。本發(fā)明脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸鹽用于三次采油的表面活性劑組合物中具有以下優(yōu)點(1) 組合物中可以不含堿。含脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸鹽的表面活性劑組合物在無堿條件下，仍能與地下原油形成10—3 10—4毫牛/米的超低界面張力，不但克服了在現(xiàn)場應用時高濃度堿對地層和油井的巨大傷害，而且也符合環(huán)保的要求，對設(shè)備無傷害，能夠達到最佳的驅(qū)油效果；(2) 耐溫、耐鹽。含脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸鹽的表面活性劑組合物在地層溫度大于 90°C、礦化度大于30000毫克/升、Ca2+、 Mg^濃度為0 1000毫克/升的條件下仍能與地 下原油形成10—3 10—4毫牛/米的超低界面張力，提高原油采收率17.4%，取得了較好的技 術(shù)效果。下面通過實施例對本發(fā)明作進一步闡述。說明書附1為脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸鹽的紅外分析光譜。其中，波數(shù)為1739.5cm"處為脂肪酸的POE加成物的特征峰，波數(shù)為1351 cm—1處為 聚環(huán)氧乙垸的特征吸收峰，低于波數(shù)1200 cm—1的1177 cm—1處為磺酸鹽基團的特征吸收峰。
具體實施方式
實施例1十八酸聚氧乙烯(6)醚磺酸鈉的合成(1)向裝有冷凝裝置、攪拌裝置和氣體分散器的反應器中加入142克(約0.5摩爾) 的十八酸和1.5克氧化鈣，邊通氮氣邊加熱至135'C時，加入十八酸14重量％的水，攪拌 反應1小時。然后先常壓蒸水，后減壓在20毫米汞柱真空下，于140'C抽真空20分鐘蒸 除水分，將該溶液降溫至8(TC，慢慢滴加中和催化劑理論酸量20重量％的濃硫酸。將體系溫度加熱至85 9(TC，開啟真空系統(tǒng)，在高真空下脫水l小時，然后用氮氣吹掃3 4 次以除去體系中的空氣，然后將體系反應溫度調(diào)至15(TC緩緩通入135克環(huán)氧乙烷，控制 壓力^).40MPa進行烷氧基化反應；反應結(jié)束后，用氮氣吹掃體系，除去未反應的環(huán)氧乙烷, 冷卻后中和、脫色、過濾、脫水，得十八酸聚氧乙烯(6)醚。
(2) 將步驟(1)合成的十八酸聚氧乙烯(6)醚270克(0.5摩爾)及72克吡啶置于 裝有回流、攪拌、氣體吸收裝置的反應器中，在攪拌下緩緩加入108克氯化試劑亞硫酰氯， 在70'C溫度下反應10小時，反應結(jié)束后減壓蒸去過量的亞硫酰氯，剩余物冷卻、靜置分 層，下層為固體鹽酸吡啶，上層有機層用15重量％的氫氧化鈉溶液中和至中性，分出無機 鹽，有機層再用水洗滌5 6次，再干燥得氯代十八酸聚氧乙烯(5)醚,收率83%。
(3) 將步驟(2)合成的氯代十八碳酸聚氧乙烯(5)醚290克置于500毫升高壓反 應釜中，加入溶劑60克正己醇和60克水、U0克亞硫酸鈉及7克亞硫酸氫鈉，在160。C 溫度下反應8小時，反應結(jié)束后減壓蒸餾蒸去大部分水分，混合物中加入適量異丙醇靜置 過夜，濾除沉淀出來的無機鹽，再加入適量二氯甲烷進一步濾除其中的無機鹽。蒸發(fā)溶劑 干燥得十八碳酸聚氧乙烯(5)醚磺酸鈉，產(chǎn)品純度為85%。
對合成的十八碳酸聚氧乙烯(5)醚磺酸鈉，應用美國Nicolet-5700紅外光譜儀，采用 液膜法進行紅外光譜分析(掃描范圍4000 400cm—。，具有

圖1所示的特征峰。
將以上合成的十八碳酸聚氧乙烯(5)醚磺酸鈉非離子一陰離子兩性表面活性劑，在 地層實際油藏溫度90.2'C，地層水礦化度33000毫克/升，Ca2+、 Mg"濃度1000毫克/升的 條件下，測定了 0.1重量％ 0.3重量％的表面活性劑礦化水溶液與勝利油田勝坨二區(qū)原油 之間的動態(tài)界面張力值，表面活性劑與原油之間的界面張力值在1(TSmN/m數(shù)量級，達到 超低界面張力，在用量為0.3重量^的條件下與0.15重量y。的聚合物復配形成PS復合驅(qū)后， 經(jīng)物理模擬驅(qū)替試驗評價在高溫、高鹽油藏上該驅(qū)油劑能在水驅(qū)基礎(chǔ)上提高原油采收率 17,4%。
實施例2
(1)向裝有冷凝裝置、攪拌裝置和氣體分散器的反應器中加入228克(1.0摩爾)十 四酸和2.5克氧化鈣，邊通氮氣邊加熱至135'C時，加入25水，攪拌反應l小時。然后先 常壓蒸水，后減壓在20毫米汞柱真空下，于14(TC抽真空20分鐘蒸除水分，將該溶液降 溫至8(TC，慢慢滴加0.8克的濃硫酸。將體系溫度加熱至85 9(TC，開啟真空系統(tǒng)，在高 真空下脫水l小時，然后用氮氣吹掃3 4次以除去體系中的空氣，然后將體系反應溫度 調(diào)至15(TC緩緩通入180克環(huán)氧乙烷，控制壓力^).40MPa進行烷氧基化反應；反應結(jié)束后，用氮氣吹掃體系，除去未反應的的環(huán)氧乙烷，冷卻后中和、脫色、過濾、脫水，得十四酸 聚氧乙烯(4)醚。
(2)將步驟(1)合成的十四酸聚氧乙烯(4)醚192克及71克吡啶置于裝有回流、攪 拌、氣體吸收裝置的反應器中，在攪拌下緩緩加入氯化試劑亞硫酰氯108克，在7(TC溫度 下反應10小時，反應結(jié)束后減壓蒸去過量的亞硫酰氯，剩余物冷卻、靜置分層，下層為 固體鹽酸吡啶，上層有機層用15重量％的氫氧化鈉溶液中和至中性，分出無機鹽，有機層 再用水洗滌5 6次，再干燥得氯代十四酸聚氧乙烯(3)醚，收率88%。
(3)將步驟(2)合成的氯代十四酸聚氧乙烯(3)醚202克置于高壓反應釜中，加 入溶劑40克正己醇和40克水、95克亞硫酸鈉，在160。C溫度下反應6小時，反應結(jié)束后 減壓蒸餾蒸去大部分水分，混合物中加入適量異丙醇靜置過夜，濾除沉淀出來的無機鹽， 再加入適量二氯甲烷進一步濾除其中的無機鹽。蒸發(fā)溶劑干燥得十四酸聚氧乙烯(3)醚 磺酸鈉，產(chǎn)品純度為86%。
對合成的十四酸聚氧乙烯(3)醚磺酸鈉，應用美國Nicolet-5700紅外光譜儀，采用液 膜法進行紅外光譜分析(掃描范圍4000 400cm—"，具有圖1所示的特征峰。
將以上合成的十四酸聚氧乙烯(3)醚磺酸鈉非離子一陰離子兩性表面活性劑，在地 層實際油藏溫度90.2°C ，地層水礦化度33000毫克/升，Ca2+、 Mg^濃度1000毫克/升的條 件下，測定了 0.1重量％ 0.3重量％的表面活性劑礦化水溶液與勝利油田勝坨二區(qū)原油之 間的動態(tài)界面張力值，表面活性劑與原油之間的界面張力值在l(TSmN/m數(shù)量級，達到超 低界面張力，在用量為0.3重量％的條件下與0.15重量％的聚合物復配形成PS復合驅(qū)后， 經(jīng)物理模擬驅(qū)替試驗評價在高溫、高鹽油藏上該驅(qū)油劑能在水驅(qū)基礎(chǔ)上提高原油采收率 16.4%。
實施例3
(1)向裝有冷凝裝置、攪拌裝置和氣體分散器的反應器中加入100克(0.5摩爾)十
二酸和1.0克氧化鈣，邊通氮氣邊加熱至135'C時，加入10克水，攪拌反應l小時。然后
先常壓蒸水，后減壓在20毫米汞柱真空下，于14(TC抽真空20分鐘蒸除水分，將該溶液
降溫至80°C ，慢慢滴加中和催化劑理論酸量20重量％的濃硫酸。將體系溫度加熱至85
90°C，開啟真空系統(tǒng)，在高真空下脫水l小時，然后用氮氣吹掃3 4次以除去體系中的
空氣，然后將體系反應溫度調(diào)至15(TC緩緩通入68克環(huán)氧乙垸，控制壓力S0.40MPa進行
垸氧基化反應；反應結(jié)束后，用氮氣吹掃體系，除去未反應的的環(huán)氧乙烷，冷卻后中和、
脫色、過濾、脫水，得十二酸聚氧乙烯(3)醚。(2)將步驟(1)合成的十二酸聚氧乙烯(3)醚166克及70克吡啶置于裝有回流、攪 拌、氣體吸收裝置的反應器中，在攪拌下緩緩加入氯化試劑亞硫酰氯108克，在70。C溫度 下反應10小時，反應結(jié)束后減壓蒸去過量的亞硫酰氯，剩余物冷卻、靜置分層，下層為 固體鹽酸吡啶，上層有機層用15重量％的氫氧化鈉溶液中和至中性，分出無機鹽，有機層 再用水洗滌5 6次，再干燥得氯代十二酸聚氧乙烯(2)醚，收率87%。
(3)將步驟(2)合成的氯代肉豆蔻酸聚氧乙烯(2)醚175克置于高壓反應釜中， 加入溶劑35克正己醇和40克水、110克亞硫酸鈉及7克亞硫酸氫鈉，在155'C溫度下反 應6小時，反應結(jié)束后減壓蒸餾蒸去大部分水分，混合物中加入適量異丙醇靜置過夜，濾 除沉淀出來的無機鹽，再加入適量二氯甲烷進一步濾除其中的無機鹽。蒸發(fā)溶劑干燥得十 二酸聚氧乙烯(2)醚磺酸鈉，產(chǎn)品純度為89%。
對合成的十二酸聚氧乙烯(2)醚磺酸鈉，應用美國Nicolet-5700紅外光譜儀，采用液 膜法進行紅外光譜分析(掃描范圍4000 400cm—1)，具有圖1所示的特征峰。
將以上合成的十二酸聚氧乙烯(2)醚磺酸鈉新型非離子一陰離子兩性表面活性劑， 在地層實際油藏溫度90.2'C,地層水礦化度33000毫克/升，Ca2+、 Mg&濃度1000毫克/升 的條件下，測定了 0.1重量％ 1.0重量％的表面活性劑礦化水溶液與勝利油田勝坨二區(qū)原 油之間的動態(tài)界面張力值，表面活性劑與原油之間的界面張力值在10—SmN/m數(shù)量級，達 到超低界面張力，在用量為0.3重量％的條件下與0.15重量％的聚合物復配形成PS復合驅(qū) 后，經(jīng)物理模擬驅(qū)替試驗評價在高溫、高鹽油藏上該驅(qū)油劑能在水驅(qū)基礎(chǔ)上提高原油采收 率16.4%。
實施例4
(1)向裝有冷凝裝置、攪拌裝置和氣體分散器的反應器中加入0.5摩爾128克棕櫚酸
和1.5克氧化鈣催化劑，邊通氮氣邊加熱至135'C時，加入12克水，攪拌反應l小時。然
后先常壓蒸水，后減壓在20毫米真空下，于14(TC抽真空20分鐘蒸除水分，將該溶液降
溫至80°C ，慢慢滴加中和催化劑理論酸量20重量％的濃硫酸。將體系溫度加熱至85
9(TC，開啟真空系統(tǒng)，在高真空下脫水l小時，然后用氮氣吹掃3 4次以除去體系中的
空氣，然后將體系反應溫度調(diào)至150'C緩緩通入112克環(huán)氧乙垸，控制壓力^).40MPa進行
烷氧基化反應；反應結(jié)束后，用氮氣吹掃體系，除去未反應的的環(huán)氧乙烷，冷卻后中和、
脫色、過濾、脫水，得十六酸聚氧乙烯(5)醚。
(2)將步驟(1)合成的十六酸聚氧乙烯(5)醚238克及70克吡啶置于裝有回流、攪
拌、氣體吸收裝置的反應器中，在攪拌下緩緩加入氯化試劑亞硫酰氯108克，在7(TC溫度下反應10小時，反應結(jié)束后減壓蒸去過量的亞硫酰氯，剩余物冷卻、靜置分層，下層為 固體鹽酸吡啶，上層有機層用15重量％的氫氧化鈉溶液中和至中性，分出無機鹽，有機層 再用水洗滌5 6次，再干燥得氯代十六酸聚氧乙烯(4)醚，收率85%。
(3)將步驟(2)合成的氯代十六酸聚氧乙烯(4)醚242克置于高壓反應釜中，加 入溶劑50克正己醇、50克水、110克亞硫酸鈉及7克亞硫酸氫鈉的混合磺化劑，在160'C 溫度下反應6小時，反應結(jié)束后減壓蒸餾蒸去大部分水分，混合物中加入適量異丙醇靜置 過夜，濾除沉淀出來的無機鹽，再加入適量二氯甲烷進一步濾除其中的無機鹽。蒸發(fā)溶劑 干燥得十六酸聚氧乙烯(4)醚磺酸鈉，產(chǎn)品純度為86%。
對合成的十六酸聚氧乙烯(4)醚磺酸鈉，應用美國Nicolet-5700紅外光譜儀，采用液 膜法進行紅外光譜分析(掃描范圍4000 400cm—1)，具有圖1所示的特征峰。
將以上合成的十六酸聚氧乙烯(4)醚磺酸鈉新型非離子一陰離子兩性表面活性劑， 在地層實際油藏溫度90.2'C，地層水礦化度33000毫克/升，Ca2+、 Mg^濃度1000毫克/升 的條件下，測定了 0.1重量％ 0.3重量％的表面活性劑礦化水溶液與勝利油田勝坨二區(qū)原 油之間的動態(tài)界面張力值，表面活性劑與原油之間的界面張力值在10^mN/m數(shù)量級，達 到超低界面張力，在用量為0.3重量％的條件下與0.15重量％的聚合物復配形成PS復合驅(qū) 后，經(jīng)物理模擬驅(qū)替試驗評價在高溫、高鹽油藏上該驅(qū)油劑能在水驅(qū)基礎(chǔ)上提高原油采收 率16.9%。
權(quán)利要求
1. 一種脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸鹽，其分子通式為CnH2n+1COO(CH2CH2O)mCH2CH2SO3M其中M為堿金屬，n為10～24中的任意一個整數(shù)，m為1～10中的任意一個整數(shù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸鹽，其特征在于所述堿金屬為鈉或鉀； n為12 18中的任意一個整數(shù)，m為3 7中的任意一個整數(shù)。
3、 權(quán)利要求1所述的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸鹽的制備方法，包括以下步驟a)脂肪酸和環(huán)氧乙垸在反應溫度為85 160°C,壓力為0 0.40MPa表壓條件下，在 催化劑作用下反應得脂肪酸聚氧乙烯烯醚；其中所述脂肪酸碳原子數(shù)為10 24中的任意 一個整數(shù)，脂肪酸碳原子數(shù)與環(huán)氧乙垸的摩爾比為3 4: 1;所述催化劑為鈣的堿性化合 物，用量為脂肪酸重量的0.3 3%;b)步驟(a)合成的脂肪酸聚氧乙烯醚與亞硫酰氯在催化劑作用下，在反應溫度為 60 80'C條件下反應2 10小時得氯代脂肪酸聚氧乙烯醚；亞硫酰氯與脂肪酸聚氧乙烯醚的摩爾比為1.5 3: 1;所述催化劑為吡啶，與脂肪酸聚氧乙烯醚的摩爾比為1.5 4: 1;c)步驟(b)合成的氯代脂肪酸聚氧乙烯醚與磺化劑在反應溫度為120 200'C條件下 反應1 10小時得脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸鹽；所述磺化劑選自亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽或其 混合物，磺化劑與氯代脂肪酸聚氧乙烯醚的摩爾比為1 5: 1。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸鹽的制備方法，其特征在于a)步驟 中反應溫度為140 160°C，壓力為0.20 0.40MPa表壓，催化劑用量為脂肪酸重量的0.8 2%。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸鹽的制備方法，其特征在于b)步驟 中反應溫度為60 70°C，反應時間為2~5小時。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸鹽的制備方法，其特征在于c)步驟 中反應溫度為160 170°C，反應時間為5~8小時。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸鹽的制備方法，其特征在于脂肪酸 碳原子數(shù)為12 18中的任意一個整數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸鹽及其制備方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中含表面活性劑的驅(qū)油劑存在高溫高鹽條件下驅(qū)油效率差，同時由于含有堿，對地層和油井帶來傷害，腐蝕設(shè)備和管道，生產(chǎn)成本高的問題。本發(fā)明通過采用含有分子通式為C_nH_2n+1COO(CH₂CH₂O)_mCH₂CH₂SO₃M的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸鹽，其中M為堿金屬，n為10～24中的任意一個整數(shù)，m為1～10中的任意一個整數(shù)的技術(shù)方案，較好地解決了該問題，可用于油田的三次采油生產(chǎn)中。
文檔編號C09K8/58GK101279934SQ200710039050
公開日2008年10月8日 申請日期2007年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月4日
發(fā)明者張衛(wèi)東, 鷗 沙, 陳榮福 申請人:中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院