浅谈驱油用石油磺酸盐应用现状及发展

浅谈驱油用石油磺酸盐应用现状及发展

吕爽(大庆炼化公司黑龙江省大庆市163711)

摘要：石油磺酸盐是目前最常用的三次采油用表面活性剂。根据国内外文献中石油磺酸盐的试验和应用实例，综述了石油磺酸盐国内外矿场的试验情况分析了石油磺酸盐表面活性剂今后发展的方向,对其应用前景进行了展望。

关键词:石油磺酸盐；三次采油；界面张力；表面活性剂

一、引言

随着油田的深度开采，处于高含水开采阶段的区块，其经济、技术指标都逐渐下降，开发经济有效的强化采油配方，削减采油成本意义重大。三次采油提高原油采收率的方法主要分为热采和化学驱，其中化学驱里的复合驱是目前最具商业前景的采油方式之一。在复合驱油法中，表面活性剂的用量较低，因此寻找廉价易得，活性佳的产品是重中之重。近年来受芳烃来源的限制和烷基芳烃生产工艺复杂的限制，人们开发了原料来源相对较宽的原油馏分油制备驱油用石油磺酸盐的探索研究，其产品类型包括：烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、环烷基磺酸盐、聚氧乙烯醚磺酸盐等不同结构的阴离子型表面活性剂。三元复合驱中目前常用的表面活性剂有三种:石油磺酸盐、人工合成磺酸盐和乙氧基磺酸盐。其中，石油磺酸盐是以石油为原料，与氧化性含硫化合物反应生成的产物，作为一种阴离子型表面活性剂，其界面活性强，与各类型原油配伍性能佳，目前在三次采油用表面活性剂中应用最为广泛，研究也较为深入。本文介绍了驱油用石油磺酸盐在各区块的开发及应用现状，对三次采油用主表面活性剂的应用与发展有一定的参考价值。

二、石油磺酸盐的应用试验情况

石油磺酸盐作为三元复合驱中的表面活性剂，现正得到广泛深入的研究。石油磺酸盐在地层中的吸附、滞流和与多价离子的作用，导致了其在驱油过程中的损耗。

美国Ranger油田S/P驱试验采用预先注入示踪剂硫氰酸钠和叔丁醇，第二阶段注入表面活性剂溶液后注入重水，第三阶段再次注入硫氰酸钠和叔丁醇示踪剂监测了其驱油效率。利用示踪剂的分布说明表面活性剂流体的分布情况。

自20世纪80年代以来，国内对石油磺酸盐、羧酸盐等体系进行了大量试验。胜利油田于1992年首先建成三元复合驱试验工程，开展了先导性矿场试验，已取得了一定的效果。2002年胜利油田首创了以原油为原料，采取液相催化氧化磺化法生产得到石油磺酸盐产品300吨，将其利用于胜利油田不同驱油体系。试验数据表明在表面活性剂浓度为0.4%时，该产品对降低胜利油田孤岛驱油体系油水界面张力测试均达到国际标准。自1993年至今，大庆油田三次采油技术已经发展到三元复合驱的先导性试验阶段，大庆石油管理局利用进口石油磺酸盐ORS-41和B-100用于三元复合驱进行矿场试验，采收率提高高达20%。大庆炼化公司通过先后进行的小试及中试放大试验，合成出了具有组成稳定、成本低廉的优质石油磺酸盐产品。试验数据表明，在表面活性剂浓度在0.1%-0.3%时，该产品在大庆采油一厂至六厂的原油-污水体系下均表现出极佳的界面活性和适应性。室内模拟驱油效率测试也表明，采用人造岩心、天然贝雷岩心，产品三元弱碱体系的模拟驱油效率较水驱高出了20%。新疆石油管理局于1994年率先合成了复合型石油磺酸盐表面活性剂KPS系列。他们还利用石油中的环烷酸组分，合成出环烷酸盐复合驱用表面活性剂驱。石油磺酸盐普遍存在抗盐性差的问题，该种复合体系只限用在油藏水矿化度低，原油酸值较高和含蜡量偏低的区块。

室内与矿场试验表明，石油磺酸盐类化合物仍存在驱油机理复杂，性能稳定性差，耐盐、耐温性差、吸附损耗大,用量庞大，导致成本高等弊端。

三、石油磺酸盐表面活性剂的发展趋势及存在的问题

石油磺酸盐类化合物以高沸点石油馏分油经发烟硫酸、三氧化硫或浓硫酸磺化后中和而成，磺酸盐表面活性剂中的亲水、亲油结构可以通过变换原料而调节，因此，可以根据亲水性和耐盐性的需要进行分子设计，以满足不同领域的不同用途。作为一种性能优良的阴离子型表面活性剂，加入钻井液中可作为乳化剂使用，在矿产筛选、水泥产品改良、润滑油调和剂、农药乳化剂和防锈制剂中都有广泛应用。

用生产白油的副产品生产制得分子量较高的芳基石油磺酸盐，磺化后得到饱和烃类，采用两步催化磺化法与二氧化硫和氯气发生反应，中和，即可得到烷基磺酸盐。该法有望充分利用石蜡基原油，降低成本，提升原料利用率。

1.石油磺酸盐表面活性剂的性能优势

（1）界面活性强，能把降低油水界面张力到10-3mN·m-1以下，与原油配伍性好

（2）来源广泛，与多种碱剂和聚合物配伍性好，增溶能力强，水溶性和稳定性优良

（3）生产工艺简单，成本低廉

2.石油磺酸盐表面活性剂使用中存在的问题:

（1）产品组成复杂，性能稳定性差。产品质量不易稳定，将导致采油效率波动，造成资源浪费和延误生产。

（2）耐盐性差，容易结合多价阳离子，与储层环境配伍有困难，在矿化度高的地层中使用受限。

（3）易与粘土表面发生吸附，造成损耗。

结语

石油磺酸盐是目前应用最广的油田用化学剂产品，但是由于产品质量难以控制，工艺控制难度大，产品组成复杂，分子量多分散及性能稳定性差等缺陷大大限制了它的大规模应用。为了更好地开发和应用这种优质表面活性剂，必须深入探索产品结构与性能的关系，按功能进行分子设计，简化工艺路线，稳定产品质量，开发新用途并拓宽其应用范围。展望我国石油磺酸盐类表面活性剂的研究和开发，促进界面活性优异，原料廉价易得的新产品开发，对于提高油田三次采油采收率有重要的意义。

技术创新管理101

浅谈驱油用石油磺酸盐应用现状及发展

作者：吕爽

作者单位：大庆炼化公司 黑龙江省大庆市 163711

刊名：

化工管理

英文刊名：Chemical Enterprise Management

年，卷(期)：2013(22)

引用本文格式：吕爽浅谈驱油用石油磺酸盐应用现状及发展[期刊论文]-化工管理 2013(22)