长庆减压渣油磺化制备泡沫驱油用表面活性剂
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摘要：本文利用长庆化工集团有限公司减压渣油为原料，浓硫酸为磺化剂进行磺化改性。通过实验探究发现， 综合考虑产物的收率、表面张力等因素，确定以减压渣油为原料生产石油磺酸盐的优化条件为：反应温度为 ４０℃，老化温度为５５℃，油酸比为２ ２：１，老化时间为６０ｍｉｎ。石油磺酸盐和 ＳＤＳ 进行复配后，泡沫体系的起泡 体积和析液半衰期和复配之前 ＳＤＳ 的相差不大，说明在泡沫体系中加入石油磺酸盐可以代替 ＳＤＳ 进行发泡， 从而降低 ＳＤＳ 发泡剂的应用成本。 关键词：泡沫驱油，表面活性剂，渣油，磺化，石油磺酸盐 中图分类号：Ｏ６３２ ６２１ 文献标志码：Ａ
长庆减压渣油磺化制备泡沫驱油用表面活性剂
罗文利１，方琦琦２，周新宇１，常志东２，范 伟３，王正波１，张永强３，段文标３
（１ 提高石油采收率国家重点实验室（中国石油勘探开发研究院）北京 ； １０００８３ ２ 北京科技大学，北京 ； １０２２４９
３ 长庆油田公司勘探开发研究院，陕西 西安 ） ７பைடு நூலகம்００２１
的重视，是油田提高采收率的又一个重要途 原料，浓硫酸为磺化剂进行磺化改性，通过实验探
ｇｅｎｔ．
： ； ； ； ； Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｆｏａｍ ｆｌｏｏｄｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ Ｒｅｓｉｄｕｕｍ Ｓｕｌｆｏｎａｔｉｏｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｓｕｌｆｏｎａｔｅ
； 收稿日期：２０１７１２１２ 修回日期：２０１８０３１７ 联系人简介：罗文利，（１９６８），男，博士，高级工程师，主要从事三次采油聚合物、化学驱技术的研究与应用。 ： Ｅｍａｉｌ ｌｗｌ６８＠ ｐｅｔｒｏｃｈｉｎａ．
（ ， １ Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｏｉｌ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ， ， ， Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３ Ｃｈｉｎａ
， ， ； ２ Ｂｅｉｊｉｎｇ ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３ Ｃｈｉｎａ ， ， ） ３ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｈａｎｇｑｉｎｇ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｘｉａｎ ７１００２１ Ｃｈｉｎａ ： ， ， ， Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ Ｃｈａｎｇｑｉｎｇ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ． Ｌｔｄ． ｖａｃｕｕｍ ｒｅｓｉｄｕｅ ａｓ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ ｓｕｌｆｕｒｉｃ ａｃｉｄ ａｓ ａ
Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ ｆｏｒ ｆｏａｍ ｆｌｏｏｄｉｎｇ ｏｆ Ｃｈａｎｇｑｉｎｇ ｖａｃｕｕｍ ｒｅｓｉｄｕｕｍ ｂｙ ｓｕｌｆｏｎａｔｉｏｎ
， ， ， ， ， ＬＵＯ Ｗｅｎｌｉ１ ＦＡＮＧ Ｑｉｑｉ２ ＺＨＯＵ Ｘｉｎｙｕ１ ＣＨＡＮＧ Ｚｈｉｄｏｎｇ２ ＦＡＮ Ｗｅｉ３ ， ， ＷＡＮＧ Ｚｈｅｎｇｂｏ１ ＺＨＡＮＧ Ｙｏｎｇｑｉａｎｇ３ ＤＵＡＮ Ｗｅｎｂｉａｏ３
ｓｕｌｆｏｎａｔｉｏｎ ａｇｅｎｔ ｆｏｒ ｓｕｌｆｏｎａｔｉｏｎ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ． Ｉｔ ｉｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｓｕｌｆｏｎａｔｅ ｆｒｏｍ ｖａｃｕｕｍ
： ， ｒｅｓｉｄｕｅ ａｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｅｎｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔ Ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ４０ ｔｈｅ ａｇｉｎｇ ｔｅｍ ， ：， ， ｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ５５ ｔｈｅ ｏｌｅｉｃ ａｃｉｄ ｒａｔｉｏ ｗａｓ ２ ２ １ ａｎｄ ｔｈｅ ａｇｉｎｇ ｔｉｍｅ ｗａｓ ６０ｍｉｎ． Ａｆｔｅｒ ｍｉｘｉｎｇ ｗｉｔｈ ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｓｕｌｆｏｎａｔｅ ａｎｄ ＳＤＳ ｔｈｅ ， ｆｏａｍｉｎｇ ｖｏｌｕｍｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｉｑｕｉｄ ｈａｌｆ ｌｉｆｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏａｍ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｌｉｔｔｌｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｒｏｍ ｔｈａｔ ｏｆ ＳＤＳ ｂｅｆｏｒｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｇ ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ｔｈａｔ ， ａｄｄｉｎｇ ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｓｕｌｆｏｎａｔｅ ｉｎ ｔｈｅ ｆｏａｍ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｒｅｐｌａｃｅ ＳＤＳ ｆｏｒ ｆｏａｍｉｎｇ ｔｈｕｓ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｓｔ ｏｆ ＳＤＳ ｆｏａｍｉｎｇ ａ
第 第１２００３１０期８卷年王第１俊０１０月岭期，等：５（１苯基３取代苯Ｃ基ｈｅｍ吡化ｉｃ唑ａｌ学基Ｒｅ）研ｓｅａ１ｒ究ｃ苯ｈ ａ并与ｎｄ噻Ａ应ｐ唑ｐ用ｌ基ｉｃａ吡ｔｉｏｎ唑啉衍生物的合成及其荧光Ｖ性ｏＯｌ．ｃ能３ｔ．０，，２Ｎ０ｏ１．８１０ 文章编号： （ ） １００４１６５６ ２０１８ １０１６０９０７
次采油技术，它通过向驱油剂中添加用以发泡的 工业生产中较少使用［１７］。而采用发烟硫酸合
表面活性剂，产生气液分散体形式进行石油开采。 成石油磺酸盐适用面广，反应易控制，且安全
泡沫驱油作为继水驱、聚合物驱和三元复合驱之 性高，较适合用于进行渣油磺化反应［１８］。
后新的驱油方式，以独特的优势越来越得到人们 本文利用长庆化工集团有限公司减压渣油为
ｃｏｍ． ｃｎ
１６１０
化学研究与应用
第 ３０ 卷
随着我国各大油田陆续进入开发后期，可供 杂 ；采用氯磺 ［１５，１６］ 酸做磺化剂时，磺化反应完全，
开采的常规油气藏资源越来越少，因此石油越来 可在室温下进行，操作方便，
越受到重视［１～４］。泡沫驱油是应用前景广阔的三 但其对反应器有较强的腐蚀性，且价格较高，
长庆减压渣油磺化制备泡沫驱油用表面活性剂
罗文利１，方琦琦２，周新宇１，常志东２，范 伟３，王正波１，张永强３，段文标３
（１ 提高石油采收率国家重点实验室（中国石油勘探开发研究院）北京 ； １０００８３ ２ 北京科技大学，北京 ； １０２２４９
３ 长庆油田公司勘探开发研究院，陕西 西安 ） ７பைடு நூலகம்００２１
的重视，是油田提高采收率的又一个重要途 原料，浓硫酸为磺化剂进行磺化改性，通过实验探
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： ； ； ； ； Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｆｏａｍ ｆｌｏｏｄｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ Ｒｅｓｉｄｕｕｍ Ｓｕｌｆｏｎａｔｉｏｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｓｕｌｆｏｎａｔｅ
； 收稿日期：２０１７１２１２ 修回日期：２０１８０３１７ 联系人简介：罗文利，（１９６８），男，博士，高级工程师，主要从事三次采油聚合物、化学驱技术的研究与应用。 ： Ｅｍａｉｌ ｌｗｌ６８＠ ｐｅｔｒｏｃｈｉｎａ．
（ ， １ Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｏｉｌ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ， ， ， Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３ Ｃｈｉｎａ
， ， ； ２ Ｂｅｉｊｉｎｇ ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３ Ｃｈｉｎａ ， ， ） ３ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｈａｎｇｑｉｎｇ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｘｉａｎ ７１００２１ Ｃｈｉｎａ ： ， ， ， Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ Ｃｈａｎｇｑｉｎｇ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ． Ｌｔｄ． ｖａｃｕｕｍ ｒｅｓｉｄｕｅ ａｓ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ ｓｕｌｆｕｒｉｃ ａｃｉｄ ａｓ ａ
Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ ｆｏｒ ｆｏａｍ ｆｌｏｏｄｉｎｇ ｏｆ Ｃｈａｎｇｑｉｎｇ ｖａｃｕｕｍ ｒｅｓｉｄｕｕｍ ｂｙ ｓｕｌｆｏｎａｔｉｏｎ
， ， ， ， ， ＬＵＯ Ｗｅｎｌｉ１ ＦＡＮＧ Ｑｉｑｉ２ ＺＨＯＵ Ｘｉｎｙｕ１ ＣＨＡＮＧ Ｚｈｉｄｏｎｇ２ ＦＡＮ Ｗｅｉ３ ， ， ＷＡＮＧ Ｚｈｅｎｇｂｏ１ ＺＨＡＮＧ Ｙｏｎｇｑｉａｎｇ３ ＤＵＡＮ Ｗｅｎｂｉａｏ３
ｓｕｌｆｏｎａｔｉｏｎ ａｇｅｎｔ ｆｏｒ ｓｕｌｆｏｎａｔｉｏｎ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ． Ｉｔ ｉｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｓｕｌｆｏｎａｔｅ ｆｒｏｍ ｖａｃｕｕｍ
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第 第１２００３１０期８卷年王第１俊０１０月岭期，等：５（１苯基３取代苯Ｃ基ｈｅｍ吡化ｉｃ唑ａｌ学基Ｒｅ）研ｓｅａ１ｒ究ｃ苯ｈ ａ并与ｎｄ噻Ａ应ｐ唑ｐ用ｌ基ｉｃａ吡ｔｉｏｎ唑啉衍生物的合成及其荧光Ｖ性ｏＯｌ．ｃ能３ｔ．０，，２Ｎ０ｏ１．８１０ 文章编号： （ ） １００４１６５６ ２０１８ １０１６０９０７
次采油技术，它通过向驱油剂中添加用以发泡的 工业生产中较少使用［１７］。而采用发烟硫酸合
表面活性剂，产生气液分散体形式进行石油开采。 成石油磺酸盐适用面广，反应易控制，且安全
泡沫驱油作为继水驱、聚合物驱和三元复合驱之 性高，较适合用于进行渣油磺化反应［１８］。
后新的驱油方式，以独特的优势越来越得到人们 本文利用长庆化工集团有限公司减压渣油为
ｃｏｍ． ｃｎ
１６１０
化学研究与应用
第 ３０ 卷
随着我国各大油田陆续进入开发后期，可供 杂 ；采用氯磺 ［１５，１６］ 酸做磺化剂时，磺化反应完全，
开采的常规油气藏资源越来越少，因此石油越来 可在室温下进行，操作方便，
越受到重视［１～４］。泡沫驱油是应用前景广阔的三 但其对反应器有较强的腐蚀性，且价格较高，