[发明专利]一种有机聚阳离子分子膜驱油剂的合成研究

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机聚阳离子分子膜驱油剂的合成研究，属于油田化学领域。

发明背景

不同于常规的强化采油技术，分子膜驱油的基本原理是在驱油过程中通过膜驱剂在油藏界面单分子层静电吸附放热，然后经连续沉积形成有序的自组装超薄膜，降低原油与岩石表面的吸附力，随着成膜作用由近及远地推进，在水的冲刷下原油不断地从油藏表面剥离，从而提高原油采收率。膜驱剂中阳离子基团与呈负电性的岩石间必须有很强的电性中和作用，才可牢固地吸附。因此，膜驱剂分子中应含有阳离子基团和疏水基，能够靠正、负离子间静电作用力吸附于岩石表面，而且分子侧链上伸展的亲水基团排列能使其表面具有亲水性，从而改变岩石表面润湿性，减小油膜与岩石表面的黏滞力，增加洗油效果。

本发明专利在结合上述问题的基础上，通过环氧氯丙烷和二甲胺在过硫酸——亚硫酸钠引发体系引发下，在水溶液中按自由基和开环聚合同时进行的聚合方式合成了一种有机聚阳离子双季铵盐分子膜驱油剂，通过微观岩心光刻模型分析了膜驱剂在驱替过程中的运移和分布规律，证明合成的分子膜驱油剂能很好地提高原油采收率。

发明内容

本发明涉及一种有机聚阳离子分子膜驱油剂的合成研究，其特征在于：

上述原料优选自：环氧氯丙烷、二甲胺:(体积分数为33%)、过硫酸钾、亚硫酸钠、丙酮、无水乙醇。

体系中各组分的比例为：环氧氯丙烷5～45份，n(环氧氯丙烷)∶n(二甲胺)为0.8～3.5（物质的量之比），水8～50份，亚硫酸铵0.5～5份，过硫酸钾0.1～3.5份。

具体制备方法：将一定量环氧氯丙烷放入带冷凝器的三口瓶中，然后加入定量水，在30～50℃恒温下，搅拌滴加一定量的二甲胺,10～40min滴加完毕,再加入亚硫酸钠,5～20min后加入过硫酸钾,在50～85℃下反应5～10h,得到黏稠的淡黄色液体产品.用丙酮洗涤3～5次,在85℃干燥24h即得产品。

附图说明

图1是采用微观光刻模型开展了膜驱剂驱替实验评价。微观岩心面孔率30.46%，原始含油饱和度75.45%，束缚水饱和度24.55%.试验用水为双河污水,膜驱剂为本发明专利涉及的方法合成，其质量浓度为1500mg/L，温度为室温。实验结果见图1。由图1微观模型驱油实验结果可知：水驱结束时剩余油饱和度为13.05%,驱油效率为82.70%；使用膜剂驱后剩余油饱和度明显降低，最低到1.66%，驱油效率明显提高，最终驱油效率达到97.80%。膜剂驱在不同注入时期比水驱效率提高了10%～15%，最高达到了15.1%，说明膜剂能有效提高原油的采收率。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不仅限于此。

实施例1：

环氧氯丙烷20份，二甲胺25份，水18份，亚硫酸铵0.25份，过硫酸钾0.25份

具体制备方式：按上述量将环氧氯丙烷放入带冷凝器的三口瓶中，然后加入水，在30℃恒温下，搅拌滴加二甲胺,10滴加完毕,再加入亚硫酸钠,10min加入过硫酸钾,在55℃下反应6.5h,得到黏稠的淡黄色液体产品.用丙酮洗涤3～5次,在85℃干燥24h即得产品。

实施例2：环氧氯丙烷30份，二甲胺20份，水30份，亚硫酸铵1.5份，过硫酸钾2份

具体制备方式同实施例1。

实施例3：环氧氯丙烷40份，二甲胺10份（物质的量之比），40份，亚硫酸铵0.35份，过硫酸钾0.55份。

具体制备方式同实施例1。