雙子型烷基苯磺酸鹽的合成與應(yīng)用

郝 建 玉

（中國石油遼河油田公司曙光采油廠，遼寧 盤錦 124109）

曙采超稠油于2000 年6 月投入大規(guī)模開發(fā)，目前開發(fā)杜84 繞陽河、杜84 興隆臺、杜80 興隆臺、杜813 興隆臺、曙127454 興隆臺及杜212 興隆臺等8 個開發(fā)單元，平均原油密度1.009 8 g/cm3，原油粘度 169 405 mPa?s，膠質(zhì)及瀝青質(zhì)含量60.7%，凝固點26.7 ℃，含蠟量3.17%，屬于重質(zhì)超稠油，由于其較高的粘度和較低的凝固點，常規(guī)吞吐熱采難度較大。

烷基苯磺酸鹽類表面活性劑在提高超稠油采收率方面得到了廣泛的研究和應(yīng)用，具有較好的降低油-水界面張力的能力，而且價格低廉等特點[1,2]。

雙子型表面活性劑具有兩個親水基和兩個疏水基，打破了傳統(tǒng)表面活性劑單疏水基單親水基的結(jié)構(gòu)，使其具有比傳統(tǒng)表面活性劑更為優(yōu)良的性能[3-9]。

本文以十二烷基苯為主要原料，合成了雙子型烷基苯磺酸鹽表面活性劑，對產(chǎn)物進(jìn)行室內(nèi)性能評價，并應(yīng)用于現(xiàn)場試驗，取得了較好的效果。

1 雙子型烷基苯磺酸鹽表面活性劑的合成

1.1 雙子型烷基苯磺酸鹽的結(jié)構(gòu)和合成路線

雙子型烷基苯磺酸鹽的結(jié)構(gòu)和合成路線見圖1。

圖1 雙子型烷基苯磺酸鹽合成路線Fig .1 Gemini alkylbenzene sulfonate synthetic route

1.2 合成步驟

將1 mol 十二烷基和10.0 g 無水三氯化鋁加入250 mL 三口燒瓶中，控制溫度在 0～15 ℃，緩慢滴加2.5 mol 二氯甲烷，得到中間體。再滴入氯磺酸，進(jìn)行磺化，再用40% NaOH 溶液中和，將粗產(chǎn)品溶于熱無水乙醇中，趁熱抽濾，除去無機(jī)鹽，得到二(4-十二烷基-2-磺基)苯基甲烷鈉鹽或二(4-十二烷基-2-磺基)苯基乙烷鈉鹽。

2 產(chǎn)物室內(nèi)性能評價

2.1 耐溫實驗

將產(chǎn)物按不同濃度配成水溶液，用JYW-200A全自動表、界面張力儀測定其經(jīng)過320 ℃高溫后表面張力，數(shù)據(jù)見表1。

表1 試樣耐溫后不同濃度水溶液的表面張力Table 1 Surface tension of solution with different concentration after high temperature treatment

2.2 靜態(tài)洗油實驗

取現(xiàn)場油砂，經(jīng)洗滌、稱量、混合、干燥等預(yù)處理后按Q/SY LH 0168-2004 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測定藥劑的洗油性能，藥劑濃度4%（w/w），原油粘度68 000 mPa?s，實驗溫度55 ℃，數(shù)據(jù)見表2。

表2 洗油率測定Table 2 The determination of washing oil rate

2.3 耐 鹽

稱取800 mg NaCl，溶于1 L 蒸餾水中，配成800 mg/L 的鹽水溶液，備用。用所配制的鹽水，將試樣配成不同濃度的溶液200 mL。將配制好的鹽水溶液200 mL 置于吳茵混調(diào)器中，用75 mA 電流，高速檔測定1 min，將泡沫倒入1 000 mL 量筒中，讀取泡沫體積，數(shù)據(jù)見表3。

表3 耐鹽性實驗Table 3 Salt resistance experiment

2.4 耐硬水實驗

稱取 13.88 g CaCl2和 19.79 g MgCl2溶于 1 L 蒸餾水中，配成10 000 mg/L 的硬水溶液，用所配制的硬水，將試樣配成不同濃度的溶液200 mL。將配制好的硬水溶液200 mL 置于吳茵混調(diào)器中，用75 mA 電流，高速檔測定1 min，將泡沫倒入1 000 mL量筒中，讀取泡沫體積。

表4 耐硬水性能實驗Table 4 The resistance to hard water

2.5 乳化降粘實驗

將耐溫后的試樣配成不同濃度的水溶液。在70℃條件下測定杜 84 區(qū)塊原油的實際粘度。用天平稱取不同濃度的試樣水溶液和原油，原油與試樣水溶液的比例為7︰3。在70 ℃條件下恒溫1 h，攪拌成乳狀液，測乳狀液粘度，計算降粘率并同時記錄乳狀液的情況。

表3 降粘率及乳狀液狀態(tài)Table 3 The viscosity reduction rate and emulsion state

3 現(xiàn)場應(yīng)用及效果分析

2010 年 7 月到 2012 年 12 月，現(xiàn)場實施 24 井次，措施成功率100%，周期結(jié)束井累增液46 316 t，措施增油12 906 t，周期結(jié)束井措施前后周期對比，生產(chǎn)天數(shù)延長23 d，周期產(chǎn)液提高437 t，產(chǎn)油提高257 t，周期油汽比提高0.1，回采水率提高23.3%，采注比提高0.2。

4 結(jié) 論

（1） 本文獻(xiàn)介紹的方法能夠成功制備雙子型烷基苯磺酸鹽表面活性劑，并可初步形成工業(yè)化生產(chǎn)。

（2） 室內(nèi)實驗證明雙子型烷基苯磺酸鹽表面活性劑具有較高的耐溫性，較強(qiáng)的表面活性，耐鹽及耐硬水性能。

（3） 現(xiàn)場應(yīng)用效果表明，該表面活性劑在超稠油蒸汽吞吐中能夠大幅提高油井產(chǎn)量，改善周期生產(chǎn)效果。

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