專利名稱：一種自乳化劑及其在三次采油中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自乳化劑及其在三次采油中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
近年雖ASP三元復(fù)合驅(qū)油技術(shù)在礦場應(yīng)用中取得了不錯的效果，由于ASP復(fù)合體 系中存在強堿和表面活性劑等活性組分，因此在油藏和采出液中存在不同程度的乳化，油 藏中的乳化對于提高采收率起到促進的作用，由于ASP三元復(fù)合體系存在生產(chǎn)能力下降、 強堿采出液乳化嚴重以及腐蝕結(jié)垢等問題。所以礦場采用二元復(fù)合驅(qū)油技術(shù)解決了三元復(fù) 合驅(qū)油技術(shù)中強堿帶來的問題并取得了較好的效果，二元復(fù)合體系因缺少了堿對乳化的作 用，因此二元復(fù)合體系中要加入對原油起到強乳化作用的乳化劑而不再是單一起到降低界 面張力作用的表面活性劑。前人研究大多集中在含有乳化劑的二元復(fù)合體系與原油形成乳狀液的穩(wěn)定性評 價方面。而含有乳化劑的二元復(fù)合體系乳化原油的難易程度及效率對于研究乳化機理和 驅(qū)油機理更為重要。另外，在實際驅(qū)替過程中，含有乳化劑的二元復(fù)合體系與原油的接觸 方式、相對運動速度、油水比、含有乳化劑的二元復(fù)合體系組分及含量等因素均會影響二元 復(fù)合體系與原油的乳化作用，而常規(guī)室內(nèi)模擬實驗中多采用高速剪切分散乳化機在高速剪 切力下使原油與二元復(fù)合體系混合來模擬地下二元復(fù)合體系與原油形成乳狀液。而實際地 下二元復(fù)合體系在地下的運動方式為緩慢的層流運動，并且在遠井地帶隨井距地增加二元 復(fù)合體系流動速度降低，要想得到乳狀液所選用的二元復(fù)合體系就要具有較強的自乳化能 力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種自乳化劑及其在三次采油中的應(yīng)用，由該方法制備的乳 化劑，可以使二元復(fù)合體系在低剪切力下或無外力條件下使原油乳化，且乳化體系穩(wěn)定。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是該乳化劑包括下列組分，各組分含量按質(zhì)量百分比 計烷基酰胺甜菜堿24 % 30 %、羧酸型氨基酸型兩性離子表面活性劑9 % 24 %，氧化 胺類表面活性劑5% 14%，脂肪醇聚氧乙烯醚 5%，聚氧乙烯失水山梨醇單油酸脂 0. 7 % 3. 7 %，壬基酚聚氧乙烯醚1 % 2. 3 %，脂肪酸甲酯乙氧基化物0. 5 % 1. 5 %， C6-C18脂肪醇0. 6 % 3. 7 %，三乙醇胺0. 4% 2. 3 %和棕櫚酸單甘油酯0.5%，余量為水。上述的自乳化劑應(yīng)用在二元復(fù)合驅(qū)三次采油中。上述方案中烷基酰胺甜菜堿購自大慶高新區(qū)華龍祥化工有限公司，型號為hlx05， 本品是一種新型兩性表面活性劑，具有優(yōu)良的溶解性和配伍性，優(yōu)良的發(fā)泡性和顯著的增 稠性，低刺激性和殺菌性，配伍使用能顯著提高產(chǎn)品的柔軟、調(diào)理和低溫穩(wěn)定性，具有比CAB 更優(yōu)良的抗硬水性、抗靜電性及生物降解性，由于本品具有良好的起泡效果，廣泛用于油田 開采上，主要作用就是作為降粘劑、驅(qū)油劑和泡沫劑，充分利用其表面活性，浸潤、滲透、剝 離含油泥漿中的原油，提高三采采收率，加入本產(chǎn)品可提高產(chǎn)品的潤濕性；羧酸型氨基酸兩性離子表面活性劑購自大慶高新區(qū)華營化工有限公司，型號為hyOOl，本產(chǎn)品最大的特點是 無論在酸性、中性或堿性的水溶液中都能溶解，即使在等電點時也無沉淀，此外，滲透力、去 污力及抗靜電等性能也較好，因此，是較好的乳化劑、柔軟劑；氧化胺類表面活性劑購自上 海建鴻實業(yè)有限公司工業(yè)級97%，本品具有良好的起泡效果，主要作用就是作為降粘劑、 驅(qū)油劑和泡沫劑，充分利用其表面活性，浸潤、滲透、剝離含油泥漿中的原油，提高三采采收 率，具有良好的發(fā)泡、增稠性、調(diào)理和抗靜電性能；脂肪醇聚氧乙烯醚購自臨沂市盈兆化工 有限公司，型號為AE0-9，含量為99. 95%，本品具有去污、脫脂和縮絨、潤濕等性能；聚氧乙 烯失水山梨醇單油酸脂購自大慶高新區(qū)華龍祥化工有限公司，型號為hlxl4，本產(chǎn)品用作 非離子型乳化劑、潤濕劑、滲透劑；壬基酚聚氧乙烯醚購自天津市東和盛泰化工商貿(mào)有限公 司，型號為NP-10，本產(chǎn)品用作W/0型乳化劑或0/W型乳化劑、分散劑；脂肪酸甲酯乙氧基 化物購自大慶高新區(qū)華龍祥化工有限公司，型號為hlx21，脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE) 是一種典型的非離子表面活性劑，是以脂肪酸甲酯經(jīng)相應(yīng)催化劑作用下，直接與環(huán)氧乙烷 (EO)發(fā)生加成制得，與傳統(tǒng)的脂肪醇乙氧基化物(AE)相比，具原料低泡、便宜，水溶速度 快，對油脂增溶能力強，皮膚刺激性小，生態(tài)毒性低，生物降解性好等特點；C6-C18脂肪醇 購自邢臺助劑廠C18脂肪醇工業(yè)級，調(diào)節(jié)產(chǎn)品HLB值；三乙醇胺購自邢臺助劑廠工業(yè)級，調(diào) 節(jié)產(chǎn)品HLB值；棕櫚酸單甘油酯購自宜昌眾意泰貿(mào)易有限公司工業(yè)級，本產(chǎn)品用作非離子 型乳化劑、潤濕劑、滲透劑。本發(fā)明的制備將非離子表面活性劑和助乳化劑、水按其各自重量比的份數(shù)加入 到帶攪拌的容器中，加熱使其溶化并混合均勻。再升溫至60°C 65°C攪拌30min。經(jīng)冷卻 后即得本發(fā)明的乳化劑。本發(fā)明的有益效果是由該方法制備的乳化劑，可以使二元復(fù)合體系在低剪切力 下或無外力條件下使原油乳化，且乳化體系穩(wěn)定。制備所需設(shè)備簡單，工藝條件易于操作， 生產(chǎn)成本較低。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明下述實驗中各組分的百分比按質(zhì)量百分 比計.實施例1 烷基酰胺甜菜堿25%、羧酸型氨基酸型兩性離子表面活性劑13. 5%、氧 化胺類表面活性劑13. 5%、脂肪醇聚氧乙烯醚5%、聚氧乙烯失水山梨醇單油酸脂3.7%、 壬基酚聚氧乙烯醚2.3%、脂肪酸甲酯乙氧基化物1.5%，C6-C18脂肪醇1.7%、三乙醇胺 0. 8%、甘油酯0. 5%，水32. 5%，加熱溫度65°C攪拌時間30min條件下得到自乳化劑。實施例2 烷基酰胺甜菜堿30%、羧酸型氨基酸型兩性離子表面活性劑24%、氧化 胺類表面活性劑14%、脂肪醇聚氧乙烯醚1%、聚氧乙烯失水山梨醇單油酸脂0.7%、壬基 酚聚氧乙烯醚1. 3%、脂肪酸甲酯乙氧基化物0. 5%, C6-C18脂肪醇3. 7%、三乙醇胺2. 3%, 甘油酯0. 5%，水22%，加熱溫度65°C攪拌時間30min條件下得到自乳化劑。實施例3 烷基酰胺甜菜堿24%、羧酸型氨基酸型兩性離子表面活性劑9%、氧化 胺類表面活性劑5%、脂肪醇聚氧乙烯醚2%、聚氧乙烯失水山梨醇單油酸脂3%、壬基酚 聚氧乙烯醚1%、脂肪酸甲酯乙氧基化物1%，C6-C18脂肪醇0.6%、三乙醇胺0.4%、甘油酯 0. 5 %，水53. 5 %，加熱溫度65 °C攪拌時間30min條件下得到自乳化劑。
實施例4 乳化劑對乳狀液的乳化和穩(wěn)定性起著重要的作用。選擇乳化劑的方法 很多，本乳化劑根據(jù)GrifTin提出的HLB值。具體方法是先依據(jù)HLB值對多種表面活性劑 進行單選，再將4種表面活性劑復(fù)配，選出適宜的乳化劑。其中，復(fù)配乳化劑HLB值的計算 公式HLB 復(fù)配=(ff1HLB1+ff2HLB2+ff3HLB3+ff4HLB4+ff5HLB5+ff6HLB6+ff7HLB7) /
(■^+■^+■^+■^+Ws+We+W》式中的HLB分別為表面活性劑脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇單油酸 脂、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯乙氧基化物，聚氧乙烯失水山梨醇單油酸脂、壬基酚聚 氧乙烯醚、脂肪酸甲酯乙氧基化物的HLB值，W1, W2，W3，W4，W5，W6，W7,分別為表面活性劑的質(zhì) 量。再通過正交試驗篩選出效果較為理想的復(fù)合配方，即得到實施例1、實施例2、實施例3 中的自乳化劑，該配方既具有非離子表面活性劑抗欲性高、抗溫性高、易于形成低k度乳狀 液的特點，同時具有兩性離子表面活性劑降低界面張力強、低濃度下利于乳狀液穩(wěn)定的特 點。且該自乳化劑的HLB值與大慶原油的HLB值相近乳化效果較優(yōu)。將上述自乳化劑配置成活性水溶液，將活性水溶液原油為1 4放入具塞比色 管密封水平放置在乳化劑對比評價儀中，由于油層與二元復(fù)合體系在具塞比色管中具有相 對速度為模擬真實地層中流速經(jīng)計算后將乳化劑對比評價儀速度設(shè)定為65次每分鐘、振 幅為2cm，與其它乳化劑對比制成乳狀液。1.目測方法判斷乳化能力在強烈照明的情況下，用目力觀察裝在具塞磨口玻璃瓶中的乳液所呈的現(xiàn)象并按 表1對乳液的乳化能力進行評定。乳液乳化能力表表1 對比乳液穩(wěn)定性評定表表2 將上述新制備的稠油乳狀液放回恒溫水浴中靜置并開始計時，記錄不同時間析出 水的體積，按式fv(% ) = V1/V2X100%計算分水率。式中 V1 _析出水相的體積，mL ；V2-制備乳狀液時所用活性水體積，mL。乳狀液穩(wěn)定性評分SV = Σ Ki「l_(fv)i1式中 Ki——加權(quán)系數(shù)，對應(yīng)靜置時間4、8、12、16、20、24h ；Ki分別取1、2、3、4、5、 6 ； (0 < SV < 21)，SV值越大，表示乳狀液穩(wěn)定性愈好。(本實驗方法均參照標準GBl1543-1989)表3不同自乳化劑對大慶原油的靜態(tài)穩(wěn)定性的影響 結(jié)論乳化劑將不能混合的兩液相中的一相在另一相中分散時，由于兩液相的界 面面積增大就會引起體系的熱力學(xué)不穩(wěn)定，加入乳化劑后，乳化劑分子內(nèi)含有親水基和疏 水基，它們向油一水界面吸附，使界面能降低，防止油和水回復(fù)原狀。此外，乳化劑分子將液 滴包住，可防止液滴由于碰撞而合并；又由于乳化劑分子在油水界面形成表面雙電層，當兩 個液滴勻相接近時，周圍電荷的相斥作用阻止了液滴凝聚。乳化劑的這種作用使原來熱力 學(xué)不穩(wěn)定的體系可以保持準穩(wěn)定狀態(tài)。經(jīng)實驗證本自乳化劑較公認乳化劑乳化效果好乳狀 液穩(wěn)定性好。
權(quán)利要求
一種自乳化劑，該乳化劑包括下列組分，各組分含量按質(zhì)量百分比計烷基酰胺甜菜堿24％～30％、羧酸型氨基酸型兩性離子表面活性劑9％～24％，氧化胺類表面活性劑5％～14％，脂肪醇聚氧乙烯醚1％～5％，聚氧乙烯失水山梨醇單油酸脂0.7％～3.7％，壬基酚聚氧乙烯醚1％～2.3％，脂肪酸甲酯乙氧基化物0.5％～1.5％，C6 C18脂肪醇0.6％～3.7％，三乙醇胺0.4％～2.3％和棕櫚酸單甘油酯0.5％，余量為水。
2.權(quán)利要求1所述的自乳化劑應(yīng)用在二元復(fù)合驅(qū)三次采油中。
全文摘要
一種自乳化劑及其在二元復(fù)合驅(qū)三次采油中的應(yīng)用。該乳化劑包括下列組分，各組分含量按質(zhì)量百分比計烷基酰胺甜菜堿24％～30％、羧酸型氨基酸型兩性離子表面活性劑9％～24％，氧化胺類表面活性劑5％～14％，脂肪醇聚氧乙烯醚1％～5％，聚氧乙烯失水山梨醇單油酸脂0.7％～3.7％，壬基酚聚氧乙烯醚1％～2.3％，脂肪酸甲酯乙氧基化物0.5％～1.5％，C6-C18脂肪醇0.6％～3.7％，三乙醇胺0.4％～2.3％和棕櫚酸單甘油酯0.5％，余量為水。由該方法制備的乳化劑，可以使二元復(fù)合體系在低剪切力下或無外力條件下使原油乳化，且乳化體系穩(wěn)定。
文檔編號B01F17/00GK101927139SQ20101022300
公開日2010年12月29日 申請日期2010年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者孫安順 申請人:孫安順