一种泡沫剂及其制备方法与流程

本发明涉及一种油田开发用化学品，具体地说是一种低张力的泡沫剂及其制备方法，用于化学剂合成、评价、油田三次采油等领域。

背景技术：

泡沫驱提高采收率的主要优势就是驱替体系能够大幅度提高波及体积、堵水而不堵油，室内试验研究的主要工作内容就是研发起泡能力强的泡沫剂体系。随着研究的深入发展，既能提高波及体积又能提高洗油效率的泡沫剂体系是室内试验努力的方向，在三元复合驱提高采收率的研究基础上降低界面张力的做法就是使特定油藏的油水体系界面张力降至10^-3mN/m,化学上要到达到这种效果配方会有很多，但兼顾经济效益、矿场实际的油藏条件，应用的配方大多是以阴离子型表活剂为主剂加入碱、醇类、非离子型表活剂等助剂；在结合泡沫剂配方研究的过程中，会发现有助于降低界面张力的很多助剂都是消泡剂，这就是既能够有较好发泡能力(起泡能力、半衰期)，又能够降低界面张力(10^-3mN/m)的低界面张力泡沫剂的研发难点。

低界面张力泡沫复合驱油，国内最早由先开展三元复合驱提高采收率的大庆油田提出，他们是在ASP三元复合驱的基础上加入气体形成泡沫从而增强聚合物扩大波及体积的能力。胜利油田在二元复合驱的基础上也提出了其低张力泡沫复合驱体系，其中泡沫剂配方是由两种不同性质的泡沫剂复配而成。对一个配方体系而言，配方组分越简单，化学剂价格越低廉就能发挥作用是最高追求。

在大庆三元复合驱基础上发展起来的超低界面张力泡沫复合驱，其注入主段塞配方中碱含量达到1.2％，碱结垢现象严重，在地层水钙、镁含量稍高的油 藏，无法实现正常注入。在泡沫驱基础上同时考虑降低油水界面张力，因不能在配方中加入强碱，而且很多表活剂起泡能力虽好但降低油水界面张力的能力很差，如何降低界面张力又成为配方研发的难点。在一些实验室的产品研发中也获得了兼具降低界面张力和较好起泡能力的表面活性剂如双子表面活性剂，但成本也比较高。

技术实现要素：

本发明提供一种高效、廉价的由2-3种工业品复配而成的，适合常规油藏条件(45℃-85℃)的，既能够降低界面张力至10^-3mN/m又能够发泡的泡沫剂。

本发明的目的之一是提供一种低张力泡沫剂，该泡沫剂包括下列组分的反应产物：

(1)烷基苯磺酸金属盐；

(2)烷基醇醚；

(3)偏碱性的无机盐；

(4)水；

组分(1)中所述的烷基苯磺酸金属盐的通式为R-C₆H₄-SO₃X，其中R为12～18烷烃，X为碱金属，优选钠或鉀；

组分(2)中所述的烷基醇醚的通式为R’O(CH₂CH₂O)nH，其中R’为12～18烷烃；

组分(3)中所述的偏碱性的无机盐选自强碱弱酸的盐NaHCO₃、Na₂CO₃、Na₃PO₄、NaH₂PO₄、Na₂HPO₄或一些偏碱性的螯合物盐类，例如柠檬酸钠；

各种反应物的加料比为烷基苯磺酸金属盐10wt％～50wt％，烷基醇醚50wt％～80wt％，偏碱性的无机盐5wt％～15wt％，剩余为水。四种反应物的最佳配比(质量浓度比)为10：30：3：7。

烷基苯磺酸金属盐是阴离子型表面活性剂，用作发泡剂；烷基醇醚是非离子型表面活性剂，用作助剂；偏碱性的无机盐用来控制配制溶液pH值约9左右， 并有助于提高助剂的浊点温度。

本发明的第二个目的是提供一种低张力泡沫剂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：将烷基苯磺酸金属盐10wt％～50wt％，烷基醇醚50wt％～80wt％，偏碱性的无机盐5wt％～15wt％，及水按比例在30～70℃下混合均匀，搅拌约30分钟后，停止加热搅拌至室温，得到所需的泡沫剂产品。

本发明的泡沫剂具有以下有益效果：高效低廉，既能降低界面张力至10^-3mN/m又能够发泡，适用于常规油藏(温度范围45℃-85℃)泡沫驱提高采收率。通过罗氏泡沫仪起泡能力评价，泡沫剂浓度0.5％，温度70℃、矿化度6700mg/L条件下，起泡能力410ml，半衰期180分钟；温度70℃，矿化度6700mg/L条件下，孤岛模拟油水TX-500C旋转滴界面张力仪测试油水界面张力可降至6.88×10^-3mN/m。

具体实施方式

下面以实施例来说明本发明，但并非限制本发明的范围。

测试方法：

罗氏泡沫仪：Ross-Miles 2152型泡沫仪

实施例1

将100g十六烷基苯磺酸钠加入反应釜中，开动搅拌器并恒温30～70℃，边搅拌边加入70g蒸馏水，再加入30g磷酸氢二钠调节溶液pH值达到9左右，最后加入300g脂肪醇聚氧乙烯醚，具体化合物为AEO-9，待充分混和均匀后停止加热搅拌。放至室温后，得到泡沫剂产品。

性能测试数据如下：泡沫剂浓度0.5％，温度70℃、矿化度6700mg/L条件下，起泡能力410ml，半衰期180分钟；温度70℃，矿化度6700mg/L条件下，孤岛模拟油水TX-500C旋转滴界面张力仪测试油水界面张力可降至6.88×10^-3mN/m。

实施例2

将200g十六烷基苯磺酸钠加入反应釜中，开动搅拌器并恒温30～70℃，边搅拌边加入200g脂肪醇聚氧乙烯醚，具体化合物为AEO-9，最后加入50g磷酸氢二钠调节溶液pH值达到9左右，待充分混和均匀后停止加热搅拌。放至室温后，得到泡沫剂产品。

性能测试的数据如下：泡沫剂浓度0.5％，温度70℃、矿化度6700mg/L条件下，起泡能力400ml，半衰期大于300分钟；温度70℃，矿化度6700mg/L条件下，孤岛模拟油水TX-500C旋转滴界面张力仪测试油水界面张力可降至6.46×10^-2mN/m。

实施例3

将50g十六烷基苯磺酸钠加入反应釜中，开动搅拌器并恒温30～70℃，边搅拌边加入225g蒸馏水，再加入75g磷酸氢二钠调节溶液pH值达到9左右，最后加入150g脂肪醇聚氧乙烯醚，具体化合物为AEO-9，待充分混和均匀后停止加热搅拌。放至室温后，得到泡沫剂产品。

性能测试的数据如下：泡沫剂浓度0.5％，温度70℃、矿化度6700mg/L条件下，起泡能力420ml，半衰期100分钟；温度70℃，矿化度6700mg/L条件下，孤岛模拟油水TX-500C旋转滴界面张力仪测试油水界面张力可降至9×10^-3mN/m。