[发明专利]一种高温发泡剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温发泡剂及其制备方法，尤其涉及一种稠油油藏注蒸汽热采防汽窜用的高温发泡剂及其制备方法，属于石油开采技术领域。

背景技术

稠油油藏在经过多轮次蒸汽吞吐或转入蒸汽驱阶段，随着注气量的增加和注汽时间的延长，会出现蒸汽超覆和汽窜现象。一旦发生汽窜，就会出现蒸汽单方向突进，油藏加热不均匀，蒸汽在高渗透带进行无效窜流，不能有效加热富集油的低渗透带，从而导致蒸汽波及体积小、热效率低、经济效益差。

为了提高蒸汽总体波及体积和稠油油藏最终采收率，必须采取有效措施来防治汽窜。研究证明，伴随着蒸汽注入高温泡沫剂可以提高注入蒸汽的波及效率和驱替效率。但目前为止，能够应用于蒸汽吞吐(温度大于280℃)或蒸汽驱(温度大于300℃)的耐高温发泡剂极少，而制约该项技术应用到蒸汽吞吐或蒸汽驱的关键问题是泡沫剂的耐高温性能。

针对上述瓶颈问题以及现有技术的不足之处，研发一种在高温条件下具有热稳定性好、发泡和封堵性能强的高温发泡剂是本领域亟待解决的问题之一。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种用于稠油注蒸汽热采防汽窜用的高温发泡剂，其具有在高温条件下热稳定性好、发泡和封堵性能强的特点。

本发明的目的还在于提供上述高温发泡剂的制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供一种高温发泡剂，其是一种能够用于稠油注蒸汽热采防汽窜用的高温发泡剂，以该高温发泡剂的重量百分比计，其包括以下成分：α-烯烃磺酸钠40-50％，芳基烷基磺酸钠25-35％，高温泡沫稳定剂1-5％，其余为水。

根据本发明的具体实施方案，优选地，在上述高温发泡剂中，以重量百分比计，制备α-烯烃磺酸钠的原料包括：三氧化硫15-20％，α-烯烃20-25％，余量为质量浓度为20％的氢氧化钠溶液。

根据本发明的具体实施方案，优选地，在上述高温发泡剂中，制备所述α-烯烃磺酸钠的原料中，α-烯烃为C14α-烯烃与C16α-烯烃的混合烯烃，以重量百分比计，C14α-烯烃占40％，C16α-烯烃占60％。

根据本发明的具体实施方案，优选地，在上述高温发泡剂中，以重量百分比计，制备所述芳基烷基磺酸钠的原料包括：甲苯14-16％，α-烯烃磺酸47-50％，固体超强酸催化剂1.5-2.0％，余量为质量浓度为20％的氢氧化钠溶液。

根据本发明的具体实施方案，优选地，在上述高温发泡剂中，制备所述芳基烷基磺酸钠的原料中，α-烯烃磺酸为制备α-烯烃磺酸钠过程中中和之前的产物。所述α-烯烃磺酸可以通过以下步骤制备：在反应釜中加入α-烯烃，搅拌，加热升温至45℃，接着通入SO₃进行磺化反应，待反应完全温度不再升高时，老化45分钟并保持温度在45℃-50℃，得到α-烯烃磺酸。

根据本发明的具体实施方案，优选地，在上述高温发泡剂中，制备所述芳基烷基磺酸钠的原料中，固体超强酸催化剂为SO₄^2-/Fe₂O₃。

根据本发明的具体实施方案，优选地，在上述高温发泡剂中，以重量百分比计，制备所述高温泡沫稳定剂的原料包括：月桂醇40-45％，十二烷基二甲基氧化胺30-35％，余量为月桂醇二乙醇胺。

本发明还在于提供一种上述高温发泡剂的制备方法，其包括以下步骤：

将α-烯烃磺酸钠、芳基烷基磺酸钠、高温泡沫稳定剂放置于混合釜中，搅拌，升温至45℃，加入水，继续搅拌45-60分钟，降温出料得到所述高温发泡剂。

根据本发明的具体实施方案，优选地，在上述高温发泡剂中，所述α-烯烃磺酸钠的制备过程包括以下步骤：

首先在反应釜中加入α-烯烃，搅拌，加热升温至45℃，接着通入SO₃进行磺化反应，待反应完全温度不再升高时，老化45分钟并保持温度在45℃-50℃，得到α-烯烃磺酸；

向老化之后的产物(即α-烯烃磺酸)中缓慢滴加质量浓度为20％的氢氧化钠溶液进行中和反应，反应过程中控制温度不超过55℃，反应完毕，搅拌30分钟，得到部分转化的α-烯烃磺酸钠；

把部分转化的α-烯烃磺酸钠产物转移至高压反应釜中，搅拌，加热升温至160-175℃并保持，高压反应釜中的压力控制在1.0MPa，水解30分钟后，降温出料得到所述α-烯烃磺酸钠。

根据本发明的具体实施方案，优选地，在上述高温发泡剂中，所述芳基烷基磺酸钠的制备过程包括以下步骤：