[发明专利]甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-苯磺酸钠多元化合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种甲基‑双全氟癸基硅‑多乙氧基‑苯磺酸钠多元化合物及其制备方法与应用，该多元化合物由全氟癸烷、单甲基二氟硅烷、环氧乙烷及对羟基苯磺酸复合而成；制法包括将全氟癸烷与单甲基二氟硅烷混合，酸化，升温至150～170℃加入环氧乙烷，反应后加入对羟基苯磺酸，最后调节pH至8～9.5即可。本发明的多元化合物应用于油田中进行泡沫驱油。本发明的多元化合物不仅能够简单、高效地起泡，且稳泡效果佳，能够在地层中运移时不会发生色谱分离，尤其在低渗、水敏油田中泡沫驱油效果佳；同时制法简单，可操作性强，成本低。

技术领域

本发明属于泡沫驱油剂领域，尤其涉及一种甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-苯磺酸钠多元化合物及其制备方法与应用。

背景技术

泡沫流体应用于油田的开发在国内外已有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均得到了应用，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。在油田中存在大量低渗水敏油田，该油田地层大多通道狭窄、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，对于该油层无法采取常规的水驱或水基泡沫驱油。

油基泡沫驱油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。但油相比较水相的表面能极低，泡沫形成困难，且不易稳定，常规起泡剂无法形成油基泡沫，严重影响了油基泡沫驱油剂的发展。目前，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、起泡剂、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。然而以乳化剂、起泡剂、稳泡剂组成的常规油基泡沫驱油剂必须各组分协同作用，方能起到形成油基泡沫实现驱油效果的目的。由于其在化学结构、功能基团和极性上存在较大差异，在地层中运移时会发生严重的色谱分离，从而导致各组分分别处于地层中的不同位置，无法协同效果体现，进而造成油基泡沫无法实现驱油效果。O’Neil等人研究了一种油基泡沫流体，该油基泡沫流体主要包括液态控、姪类发泡剂、憐酸醋、铁或铅交联剂、气体等；其中液态炫可以是柴油、煤油者其它脂肪烃；发泡剂选择氟化表面活性剂。具体步骤包括：将柴油、1.0％HF-2(氟化丙烯酸共聚物树脂)、0.15％HG-2(磷酸盐脂)及0.15％HX-2(铁胶黏剂)混合，采用高速揽拌器揽拌2min后，其发泡量为47％，半衰期大于1h。谈心等人开展了油基泡沫钻井液流体技术研究，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，对发泡体积、半衰期、流变性进行评价，结果表明，发泡体积达500ml，半衰期为630s，半衰期和发泡体积均达到世界较为优异的水平。但是，上述两种油基驱油剂均无法同时满足发泡和稳泡的综合要求(通常为发泡300％，稳泡大于1h)。因此，如何达到两者的相对平衡，同时满足上述要求，已经成为研究的重中之重。此外，上述的驱油剂大多为混合试剂，在地层中运移会因分子结果及极性的差异产生运移速度的差异，导致色谱分离现象，造成各组分协同作用减弱、甚至丧失。

综上所述，现亟需一种能够简单、高效地起泡，且稳泡效果佳，尤其能够在地层中运移时不会发生色谱分离的油基泡沫驱油剂，以提高低渗、水敏油藏的采油效果。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种起泡容易、泡沫稳定性强、发泡体积大且无色谱分离的甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-苯磺酸钠多元化合物；本发明的第二目的是该多元化合物的制备方法；本发明的第三目的是提供该多元化合物的应用。