[发明专利]一种含单全氟辛基的氟硅表面活性剂以及油基泡沫驱油剂

说明书

本说明书提供了一种含单全氟辛基的氟硅表面活性剂以及油基泡沫驱油剂。该含单全氟辛基的氟硅表面活性剂具有以下结构：硅原子上连有一个全氟辛基、两个短链烷基以及特定聚合度的多乙氧基；在多乙氧基的另一端通过酯基与油酸相连。测试表明，具有该结构的氟硅表面活性剂在稳泡性能方面表现优异，尤其在以油为连续相的乳液中。同时，该表面活性剂还具有良好的发泡性能。因此，使用该氟硅表面活性剂可以制备同时具有良好的发泡和稳泡特性基泡沫驱油剂(发泡量可达300％以上，泡沫半衰期大于72h)。

技术领域

本说明书涉及一种含单全氟辛基的氟硅表面活性剂以及油基泡沫驱油剂。

背景技术

泡沫流体应用于油田开发在国内外已有40多年的历史，泡沫流体在常规驱油、调驱、蒸汽泡沫驱、蒸汽泡沫吞吐、循环蒸汽泡沫驱、含水气井的排水采气、冲砂洗井、钻井、调剖、堵水、酸化、水泥固井及压裂等油气田开发中的诸多方面都得到了应用，并取得了肯定的效果。

大量实践表明，泡沫驱油是保护油层、防止油层污染、提高油气产量的重要手段。随着人们对泡沫技术的认可程度不断提高，泡沫驱油手段及泡沫驱油剂必将成为三次采油的主打技术之一。

在我国的油田中存在大量低渗水敏油田，上述油田地层大都地层中通道狭窄、渗透率极低，油藏在地层中运移困难；且地层构成多为蒙脱土等水敏地层，遇水膨胀，将原本狭窄的通道阻塞，导致采油工作无法进行。因此，对于上述油层无法采取常规的水驱或水基泡沫驱油。

油基泡沫驱是解决上述问题的有效手段。以油(通常用柴油或矿物油)作为连续相的泡沫驱油剂称作油基泡沫驱油剂。与水基泡沫驱油剂相比较，油基泡沫驱油剂的主要特点是能抗高温，有很强的抑制性和抗盐、抗污染的能力，润滑性好，并可有效地避免水驱造成的蒙脱土等地层膨胀阻塞通道的问题，减轻对油气层的损害。

但油相比较水其表面能极低，泡沫形成困难，且不易稳定，因此，水基驱油剂中使用的常规发泡剂完全达不到形成合适油基泡沫的要求。为此，需要技术人员开发针对油基泡沫体系的合适驱油剂。目前，现有的油基泡沫驱油剂主要由油、水、发泡剂、稳泡剂、乳化剂等组成；体系以水为分散相，以油为连续介质，添加乳化剂、发泡剂、稳泡剂等材料所形成的类似油类性质的乳状液泡沫体系，又称逆乳化泡沫驱油剂，其油水体积比在(50-80)：(50-20)左右。对于油基泡沫驱油剂，发泡量(起泡性)和泡沫半衰期(稳泡性)是两个最重要的指标，技术人员一直在探索如何提高驱油剂的发泡量、泡沫半衰期的方案(通常发泡量300％以上，半衰期大于1h才可能具有一定的应用价值，最好能超过10h)，这其中，又以泡沫半衰期的提高是最突出的难题。例如，田云峰等人开发的配方为：在100ml柴油中加入1.5％的AE-a和AE-b复配的发泡剂以及0.5％的改性后的乙烯丙烯型聚合物(PHB)；测试结果显示，发泡体积达到了500ml(相当于500％)，半衰期为353s。谈心等人开发的配方为：在100ml柴油中加入0.1％的发泡剂DRI-YF-1和2％的稳泡剂DRI-YW-1为油基泡沫钻井液流体的主要组成部分；测试结果显示，发泡体积达到了500ml，半衰期为630s。

发明内容

本说明书的目的在于提供一种具有优异稳泡性能的氟硅表面活性剂，以及油基泡沫驱油剂。

为达到上述目的，本说明书提供了一种含单全氟辛基的氟硅表面活性剂，其中，该氟硅表面活性剂的结构式如下：

其中，R₁选自甲基或乙基；R₂选自甲基或乙基；n为6-22。

该氟硅表面活性剂具有非常突出的稳泡性能，尤其是在油基泡沫体系中。

在上述氟硅表面活性剂中，优选地，n为10-18。

在上述氟硅表面活性剂中，优选地，R₁和R₂同时为甲基；或者，R₁和R₂同时为乙基。