专利名称：一种用于高矿化度条件下的高温水基发泡剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及油气田开发技术领域，特别涉及一种用于高矿化度条件下的高温水基发泡剂及其制备方法。
背景技术：
在注蒸汽热力采油中，为了增大注入蒸汽的波及面积、改善驱替效率，提高注蒸汽驱原油采收率，需要使用高温水基泡沫体系，这就需要在高温、高矿化度条件下稳定的发泡剂。
通常发泡剂基本上选用离子型表面活性剂。由于阳离子表面活性剂容易在地层发生吸附，所以由阳离子表面活性剂制备的发泡剂在油田使用中受到限制。油田使用的传统的阴离子型表面活性剂主要是烷基芳基磺酸钠、烷基磺酸钠和烷基醇醚硫酸盐。其中烷基芳基磺酸钠、烷基磺酸钠在耐硬水方面受到限制，在高矿化度的使用条件下发泡力和泡沫稳定性比较差；而烷基醇醚硫酸盐在比较高的温度下容易水解，不能用于高温条件。发明内容
本发明主要目的是解决上述问题，提供一种用于高矿化度条件下的高温水基发泡剂及其制备方法。
为了达到上述目的，本发明提供的技术方案是
高温发泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐RO (CH2CH2O)nSO3M,其中R是C12 C22的饱和或者不饱和的烷基；η = 4 10 ；M是碱金属，如Na、K等。以脂肪醇聚氧乙烯醚和磺基化剂为原料，通过Williamson反应制得。
(I)RO (CH2CH2O) nH+NaOH — RO (CH2CH2O) nNa+H20
(2) RO (CH2CH2O) nNa+XCH2CH2 SO3Na — RO (CH2CH2O) nCH2CH2S03Na+NaX
高温水基发泡剂的制造工艺为
1)向密闭反应器中加入脂肪醇聚氧乙烯醚RO(CH2CH2O)nH与NaOH(NaC)H的加入量为脂肪醇聚氧乙烯醚质量的5% -12% )，开动搅拌，在真空条件下升温至120-140°C，反应 2h。
2)降温至100°C，使反应器恢复常压，向体系中加入磺基化剂BrC2H4SO3Na (加入量为脂肪醇聚氧乙烯醚质量的30% -50% )，反应1.5h，降温至60°C，结束反应，出料。
该水基发泡剂本身抗温能力强，在高矿化度盐水中容易发泡，并且生成的泡沫稳定性较高，经过高温作用后仍然具有较高的发泡和稳泡能力。该发泡剂生产工艺简单，成本较低，可以在油田大规模推广使用。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
实施例1
1)安装500mL的玻璃反应器，反应器可以承受0. IMI^a真空条件。反应器安装搅拌装置、液相温度计，并且有固体加料口，反应器与真空系统连接；
2)向反应器中加入脂肪醇聚氧乙烯醚C12_140(CH2CH20)7H(M = 501)200g，颗粒NaOH 22. 9g，在搅拌下升温，同时保持真空度0. 95 0. 98MPa，升温到120°C，反应池；
3)降温到100 °C，使反应器恢复常压，加入溴乙磺酸钠BrC2H4SO3Na(M =211)97g，进行反应1.5h，降温至60 °C，出料得到脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐 C12_140 (CH2CH2O) 7012012S03Na。
实施例2:
1)在实施例1所示的反应容器中，加入脂肪醇聚氧乙烯醚C16_180(CH2CH20)ltlH(M =701) 200g,颗粒NaOH 13. 7g，在搅拌下升温，同时保持真空度0. 95 0. 98MPa，升温到 140°C，反应 2h ；
2)降温到100 °C，使反应器恢复常压，加入溴乙磺酸钠BrC2H4SO3Na(M =211)66g，进行反应1.5h，降温至60 °C，出料得到脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐 C1H8O (CH2CH2O) 1(lCH2CH2S03Na。
实施例3:
1)在实施例1所示的反应容器中，加入脂肪醇聚氧乙烯醚C18 220(CH2CH20)8H(M =671) 200g,颗粒NaOH 18. 5g，在搅拌下升温，同时保持真空度0. 95 0. 98MPa，升温到 130°C，反应 2h ；
2)降温到100°C，使反应器恢复常压，加入溴乙磺酸钠BrC2H4SO3Na (M = 211) 78g，进行反应1.5h，降温至60°C，出料得到脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐C18 220 (CH2CH2O) 8CH2CH2S03Nao
评价方法与测试结果
(1)泡沫基液的配制将462. 5g水加入500mL烧杯中，加温至50°C，然后加入20g 氯化钠搅拌溶解(模拟地层盐水)，再加入12. 5g十二醇(作为稳泡剂)，搅拌使之溶解均勻后，再加入5g上述发泡剂，搅拌溶解，配制成水基泡沫基液。
(2)高温老化试验取300mL基液装入高温高压动态老化釜中(剩余的200mL基液密封保存备用，作为老化前的对比基液)，在300°C温度条件下高温动态老化16h，取出冷却至室温。
(3)发泡试验取高温老化前后的水基泡沫基液各IOOmL分别加入两个搅拌杯中， 以12000r/min转速高速搅拌lmin，分别制备水基泡沫。
(4)结果测试将制备的水基泡沫倒入量筒中，以生成的泡沫体积表示发泡能力， 以析出50mL液体所用的时间(即泡沫半衰期)表示泡沫的稳定性。
测试结果如表1所示。
表 权利要求
1.一种用于高矿化度条件下的高温水基发泡剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤高温水基发泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐RO (CH2CH2O)nSO3M,其中R是C12 C22的饱和或者不饱和的烷基；η = 4 10 ；M是碱金属，以脂肪醇聚氧乙烯醚和磺基化剂为原料，通过Williamson反应制得(1)RO(CH2CH2O) nH+NaOH — RO (CH2CH2O) nNa+H20(2)RO (CH2CH2O) nNa+XCH2CH2S03Na — RO (CH2CH2O) nCH2CH2S03Na+NaX。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述Williamson反应包括以下步骤1)向密闭反应器中加入脂肪醇聚氧乙烯醚RO(CH2CH2O)nH与NaOH，所述NaOH的加入量为脂肪醇聚氧乙烯醚质量的5% -12%，开动搅拌，在真空条件下升温至120-140°C，反应 2h。2)降温至100°C，使反应器恢复常压，向体系中加入磺基化剂BrC2H4SO3Na,加入量为脂肪醇聚氧乙烯醚质量的30% -50%，反应1. 5h，降温至60°C，结束反应，出料。
3.根据权利要求1、2所述的方法制得的高温水基发泡剂。
全文摘要
本发明公开了一种用于高矿化度条件下的高温水基发泡剂，其制备方法为高温发泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐RO(CH2CH2O)nSO3M，其中R是C12～C22的饱和或者不饱和的烷基；n＝4～10；M是碱金属，如Na、K等。以脂肪醇聚氧乙烯醚和磺基化剂为原料，通过Williamson反应制得。该水基发泡剂本身抗温能力强，在高矿化度盐水中容易发泡，并且生成的泡沫稳定性较高，经过高温作用后仍然具有较高的发泡和稳泡能力。该发泡剂生产工艺简单，成本较低，可以在油田大规模推广使用。
文档编号C09K8/592GK102516973SQ20111040730
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者张德文, 张德武, 张忻, 王富华, 王瑞和, 谭学超 申请人:中国石油大学(华东), 青岛长兴化工有限公司