以大庆减压渣油为原料的高效、廉价驱油表面活性剂OCS的制备与性能研究
石油磺酸盐表面活性剂的研发与生产(大庆炼化)
行三氧化硫气相膜式磺化，其主要工艺特点是在新型磺
化反应器内气体 ＳＯ 和原料油液膜进行连续的气—液反 ３
应，通过调节 ＳＯ ／原料油的摩尔比、ＳＯ 气浓度、冷却
３
３
水量水温、反应时间等工艺参数，可稳定地调控磺化反
应的程度，可操作性强，生产的产品性能优异、成本低， 同时，可做到对设备腐蚀性小，对环境污染少。反应系 统包括空气干燥系统、ＳＯ 发生系统、磺化 ／ 老化 ／ 水解
２００７ 年第 ６ 期 石油科技论坛 ５５
技 术 创 新
原油 （南一油库）
密度： ０．８５９～ ０．８６４ｇ／ｃｍ３
常减压装置 减压测线馏 出口温度： ２７６～２８０℃
馏程： 初馏 ３４４℃ 终馏 ４７７℃
润滑油厂 酮苯脱蜡
装置 倾点： －９～－１２℃
图 １ 原料流程图
磺化 装置 （磺化、 中和）
ＡＲＧＧ
硫 磺
酸性水汽提
回 收
硫磺
图 ２ 原料物料平衡图
条件优化等方面做了大量的研究工作，先后进行了釜式 磺化小试实验、釜式中试放大实验、膜式磺化小试实验， 根据产品性能检测，采用膜式磺化的产品性能与釜式磺 化产品性能基本一致。利用我们的磺化工艺合成出的石 油磺酸盐具有组成稳定、成本低廉、稳定性较好、表面 活性高，对原油选择性不强，有很好的普适性，与公司 生产的聚合物表现出很好的配伍性。该产品不需分酸渣、 不需萃取蒸馏、不需复配即可达到超低界面张力要求。
技 术 创 新
石油磺酸盐表面活性剂的 研发与生产
□ 中国石油大庆炼化公司科技研发部 周云霞 常松涛 杨洪孝 宋鸿远 林洪海
摘 要：本文简要叙述了“三元复合驱”提高油田采收率的现状和前景，介绍了中国石油大庆炼化公司 石油磺酸盐研究的基本情况，分析了建设石油磺酸盐表面活性剂工业化生产基地的必要性和可行性。
大庆油田三采表面活性剂研究进展
１８巾国油田化学品号影大庆油田三采用表面活性剂研究进展伍晓林，张国印，单存龙，王海峰（大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆１６３７１２）摘要：本文简述了三元复合驱表面活性剂的驱油机理，并分别介绍了石油磺酸盐、石油羧酸盐、烷基苯磺酸盐在大庆三元复合驱技术中的研究、应用状况。
在此基础上，本文指出了大庆油田三元复合驱表面活性剂今后的研究、发展方向。
关键词：三元复合驱表面活性剂研究进展三元复合驱是通过表面活性剂、碱和聚合物协同作用提高原油采收率的新方法。
２０世纪９０年代大庆油田先后成功地进行了五个三元复合驱矿场试验，试验结果表明：三元复合驱可比水驱提高采收率２０％（ＯＯＩＰ）以上【ｌ】。
但由于五个矿场试验均采用的是进口表面活性剂，成本高，经济效益低，缺乏工业推广价值，这使三元复合驱用表面活性剂成为制约大庆油田三元复合驱技术工业化推广的“瓶颈”。
大庆油田经过多年的技术攻关，先后对石油磺酸盐、石油羧酸盐、烷基苯磺酸盐等表面活性剂进行了研究，为三采用表面活性剂的国产化奠定了坚实的理论和实践基础。
１三元复合驱中表面活性剂驱油机理１．１降低油水界面张力大庆油田经过多年水驱，残余油多以油滴或油膜的形式存在于多孔介质中。
在驱替过程中，油滴同时受到驱动力和毛细管粘滞阻力，只有当驱动压力梯度大于或等于毛管压力梯度时，束缚油滴才开始活化【２】。
大庆油田对于毛细管准数与剩余油的关系曾做过深入研究，结果表明只有当驱替相与原油间的界面张力达到１０．３ｍＮ／ｍ数量级，才会大大增加毛细管准数，显著降低剩余油饱和度，大幅度提高驱油效率。
１．２乳化作用乳化是三元复合驱提高采收率的重要机理之一【３】。
在不同的条件下，三元复合体系可与原油形成Ｗ／Ｏ型或Ｏ／Ｗ型乳状液。
当形成Ｗ／０型乳状液时，乳状液的粘度是原油粘度的２倍以上，使注人阻力增加，可进一步扩大波及体积，当形成Ｏ／Ｗ型乳状液时，原油分子增溶于活性剂胶束中。
所以，乳化通过乳化液调剖及乳化携带提高原油采收率。
大庆油田中新型表面活性剂的应用研究
大庆油田中新型表面活性剂的应用研究作者：余欣梦来源：《中国科技博览》2016年第25期[摘要]通过大庆油田龙西地区储层物性、黏土矿物组分、地层水矿化度资料的细致分析，龙西地区岩石的矿物成份主要由石英、长石、岩屑组成，储层岩石胶结物以灰质和泥质为主，含少量硅质。
黏土矿物主要以伊/蒙混层、绿泥石和伊利石形式存在；孔隙度普遍小于10%，为低孔低渗低压类型，油层孔渗条件差，由于孔道狭窄，毛细效应十分显著，极易造成水锁损害。
防止地层水锁是钻井储层保护的关键，通过钻井液中加入两种表面活性剂DW-3（非离子型）及ABW-6（两性离子型）后，可以有效地降低滤液的表面张力；质量分数为0.2%～0.25%的DW-3能够使得油水界面张力达到超低界面张力数量级（10-3mN/m）。
本文主要通过对水锁伤害机理分析，防水锁剂的优选和评价，开展了防水锁技术攻关与研究，形成了低渗透油层保护技术。
[关键词]表面活性剂；低渗透；水锁损害；优选；油气层保护中图分类号：TE39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）25-0118-021 龙西地区的水锁损害研究龙西地区扶杨油层属于低渗透储层，由于孔道狭窄，毛细效应显著，渗流阻力增加致使油相渗透率降低，水锁损害严重。
特别是当储层渗透率很低或原始含水饱和度低于外来液体侵入形成的束缚水饱和度时，水锁效应会更加明显。
以龙西地区塔284井的储层岩样为例，应用B.B.Bennion等提出的建立在油藏平均渗透率和初始含水饱和度值之上的水锁损害定量评价方法，计算方法如下：由式（1）可以看出，储层的渗透率和原始水饱和度是决定水锁效应的主要因素。
APTi>1.0表示储层水锁效应不明显；APTi为0.8～1.0，表示储层有潜在的水锁效应；APTi由表1可知，平均水锁指数为0.56，这表明如果水基流体被驱替或自吸入储层，有可能出现明显的水锁效应，造成较严重的水锁伤害。
因此，对于该地区的水锁损害要进行预防和解除。
OCS驱油剂用作不同断块油田表面活性剂驱的可行性研究
１ ． １ 原 料 和 试 剂
采用大港 油 田 １ ２ １ ９断 块 脱 水 脱 气 原 油 、 河 南 油 田 Ｂ一１ ２ ５断 块 脱 水 脱 气 原 油 ， 加 入 质 量 分 数 ０ ． １ ％ ～０ ． ４ ％的 Ｏ Ｃ Ｓ表 面 活 性 剂 溶 液 。 在 油 水 体
面 张 力
断块 地 层 水 的矿 化 度 高达 １ １ ３ ２ ２ ８ ｍｇ ／ Ｌ ， 钙 镁 离 子高 达 １ ２ ０ ０ ｍｇ ／ Ｌ ， 说明 Ｏ Ｃ Ｓ表 面 活 性 剂 体 系 具
油 水 界 面 张 力 是 评 价 表 面 活 性 剂 驱 油 体 系 的 重 要 参 数 。 在 化 学 复 合 驱 中要 求 驱 油体 系 与 原 油 间 的 界 面 张 力 达 到 超 低 （～１ ０ ～ ｍＮ ／ ｍ） ， 在 单 独 表 面 活 性 剂 驱 中要 求 驱 油体 系 与 原 油 间 的 界 面 张 力达到 １ ０ ｍ Ｎ ／ ｍ 数 量级 【 引。表 １列 出 Ｏ Ｃ Ｓ驱 油 体 系 与 大港 油 田枣 园 １ ２ ５ ６ 、 １ ２ １ ９断 块 原 油 间 的界
表 面 活性 剂 驱 对 界 面 张 力 的要 求 。 青 海 油 田 两 个
两方 面 考 察 Ｏ Ｃ Ｓ表 面 活 性 剂 体 系 的 性 能 ， 并 通 过 室 内模 拟 驱 油 试 验 ， 验证 Ｏ Ｃ Ｓ表 面 活 性 剂 体 系 的
驱油效果 。
２ ． １ ＯＣ Ｓ表 面 活 性 剂 在 不 同 断 块 油 田 的 油 水 界
５ ２ ｃ ｃ， 原 油 密度 均 在 ０ ． ８ ６ ７ ０ ｇ ／ ｃ ｍ ３ 左右， 地 层 水 矿化 度 均 在 １ １ ３ ２ ２ ８ ｒ ｎ ｇ ／ Ｌ 左右， 钙 镁 离 子 浓 度
糠醛抽出油制取驱油用表面活性剂的研究
次采油的后 期 阶段 ， 为提 高 现有 油 田 的采收 率 ， 三 次采油技术得 到 日益 广泛 的应 用 。国 内外 用 于 三
称取适量减 二线糠 醛抽 出油于三 口烧瓶 中 ， 用
滴液漏斗缓慢加 入一定量 的发 烟硫 酸 ， 在恒 温水浴
次采油的表面活性剂种类很多 ， 前世界各国用于 目 化学驱油的表面活性剂几乎都采用阴离子表面活
酸至 ｐ ９ Ｈ ８— 。然后 加 适 量５ ％ 乙 醇 于 中 和后 的 ０
磺酸 钠中 ， 充分搅 拌后 将溶 液 静 置 分层 ， 离磺 酸 分
盐 和未磺 化 油。最 后在 １５℃下 除 去 大 部分 水 和 ０
糠 醛抽 出油是 润 滑油进 行糠 醛精 制过程 中的 非理想 组分 。 由于 抽 出油 含有 较 多 的胶 质 、 多环 芳烃 和饱 和烃 ， 厂 一直将 其 当燃料 组分使 用 ， 炼 造 成 资源 的严 重 浪 费 。近 年 来 ， 然研 究 开 发 出 利 虽
不 溶 物和滤 液置 于烘 箱 中烘 干 ， 即可 测 得 无 机盐
为磺化剂 ， 在釜式磺化反应器 中合成了一种石油 磺 酸盐表 面活 性剂 ， 并对 磺化 工艺 条件进行 优 化 ， 对 产物 的性能 进行 了评 价 。
１ 实验 部分
硫 酸 钠 含 量 和 脱 盐 样 品 质 量 ； 脱 盐 样 品溶 于 将
刘井杰等． 糠醛 抽 出 油制 取 驱 油 用表 面活 性 剂 的 研 究
３ ５
为产品 ， 上层 为未磺 化油 ， 干燥 即可求 出未磺 化 油
５ ％异丙醇 中加热溶解 ， ０ 然后用正 己烷萃取 ， 下层
收稿 日期：０ ９－ ８一ｌ 。 ２０ ０ ９ 作者简介： 刘井杰 ， 辽宁石油化工大学石化学 院在读研究生 ， 主要从事重质油加工的研究。
超低界面张力表面活性剂研究及在大庆油田的应用
大庆石油学院硕士研究生学位论文
碳链长短会影响表面活性剂分子在油水界面上的排列的紧密程度，从而影响界面活性。
对于混合结构的，碳链越长，亲油性越强，亲水基更接近于界面，而使表面活性剂分子在界面上的排布更加紧密，故混合结构（如ＳＢＡ）表面活性剂的界面活性好于单一结构的表面活性剂。
图３—７＾Ｌ＾一１４分子的球棍模型
Ｕ段妇｜ｅｏｏｏｏｏＷａｔｅｒｐｈａｓｅ西。
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圈３—８不同碳链结构烷醇酰胺表面活性荆分子在油水界面上的排列
３．３．５盐对界面张力的影响
驱油用表面活性剂要能够适应不同油田水的矿化度，表面活性剂的耐盐性就是衡量这一性能的重要参数。
３．３．５．１ＮａＣＩ对√也～一１４体系界面张力的影响
图３—９为不同ＡＬＡ一１４浓度下ＮａＣＩ浓度对原油界面张力的影响。
从图中可以看到，随着ＮａＣＩ浓度增加，０．０２５％、０．０５％和０．１％的ＡＩ．，Ａ－－１４体系界面张力均是先减小，达到一个最低值后又增加。
０．０２５％、０．０５％和０．１％的ＡＬＡ－－１４体系最低界面张力对应的ＮａＣｌ浓度分别为４．５％（最低界面张力为９．７ｘｌ矿）、６％（６．９ｘｌｆｆ３）、１０％（３．３ｘ１０ｒ４），因此，对于ＡＬＡ－－１４体系浓度越大，达到最低界面张力的盐浓度越大，抗盐性越好。
通常情况下，电解质的加入可使界面张力下降，在一定的浓度范围内甚至可降低几个数量级，如浓度为０．１％的ＡＬＡ－－１４体系，在ＮａＣＩ浓度为５％－１２％范围内将界面张力降
到了（１０－３，１０ｒ４）数量级，表明ＡＬＡ一１４体系具有较好的抗盐能力。
大庆油田复合驱用表面活性剂的性能及发展方向
引证文献(7条)
1.李朝霞.张新春.刘仁强.马文国 无碱二元体系提高采收率研究[期刊论文]-新疆石油地质 2009(2) 2.张学佳.纪巍.康志军.孙大勇.王建.那荣喜 三元复合驱采油技术进展[期刊论文]-杭州化工 2009(2) 3.吴文祥.王磊.王超.张向宇.崔茂蕾 新型羧基甜菜碱BS13表面活性剂体系的界面张力及驱油效果[期刊论文]-大庆
随着大庆油田三元复合驱技术的逐步推广，国内各科研 院所对烷基苯磺酸盐的研究也越来越深入，北京化工大学 （赵传钧）、北京勘探院采收率所（朱友益、王红庄）、中科院 新疆化学所（李之平）和大连理工大学（李宗石）都先后有与 合成相关的文献报道，２００１年大庆油田利用抚顺洗化厂的 尾料合成了烷基苯磺酸盐工业产品，并在大庆采油四厂杏二 中实验区进行了工业性矿场实验。
（Ｄ叼垤Ｏ以盹纪腿Ｄ胍∞胁胁￡讹ｅ，Ｄ叼垤１６３７１２，胁渤僦，蕊讹） ＹＡＮＧ Ｚｈｅｎ—ｙｕ，ＺＨＯＵ Ｈａｏ，ＪＩＡＮＧ Ｊｉａｎｇ，ＷＡＮＧ Ｙｉｎｇ，ＰＥＮＧ Ｓｈｕ—ｋａｉ，ＷＡＮＧ Ｍｉｎｇ—ｈｏｎｇ
Ａｂｓｔｍｃｔ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＡＳＰ ｆ１００ｄｉｎｇ ｉｎ Ｄａｑｉｎｇ ｏｉｌ ｆｉｅｌｄ ｉｓ ｒｅｐｏｎｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ａｎｄ出ｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ 讹ｎｄ ｏｆ ｓｕ击ｃｔａｎｔ ｆｏｒ ＡＳＰ ｆｌｏｏｄｉｎｇ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ａｒｅ ｓｕｍｍａＩｉｚｅｄ． ，１１ｌｅ ｐｅ而珊粕ｃｅ ｉｎｄｅｘｅｓ ａ１１ｄ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｏｆ ｓｕ如ｃｔａｎｔ ａｎｄ山ｅ ｎｅｅｄ ｏｆ ｓｕ而ｃｔａｎｔ ｒｅｃｅｎⅡｙ ｆｏｒ ＡＳＰ ｎｏｏｄｉｎｇ
石油学院学报 2009(5)
4.耿杰.王海峰.杨勇.单存龙.伍晓林 大庆油田三元复合驱表面活性剂研究现状及发展方向[期刊论文]-天津化工
长庆减压渣油磺化制备泡沫驱油用表面活性剂
长庆减压渣油磺化制备泡沫驱油用表面活性剂
罗文利１，方琦琦２，周新宇１，常志东２，范 伟３，王正波１，张永强３，段文标３
（１ 提高石油采收率国家重点实验室（中国石油勘探开发研究院）北京 ； １０００８３ ２ 北京科技大学，北京 ； １０２２４９
３ 长庆油田公司勘探开发研究院，陕西 西安 ） ７பைடு நூலகம்００２１
的重视，是油田提高采收率的又一个重要途 原料，浓硫酸为磺化剂进行磺化改性，通过实验探
ｇｅｎｔ．
： ； ； ； ； Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｆｏａｍ ｆｌｏｏｄｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ Ｒｅｓｉｄｕｕｍ Ｓｕｌｆｏｎａｔｉｏｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｓｕｌｆｏｎａｔｅ
； 收稿日期：２０１７１２１２ 修回日期：２０１８０３１７ 联系人简介：罗文利，（１９６８），男，博士，高级工程师，主要从事三次采油聚合物、化学驱技术的研究与应用。 ： Ｅｍａｉｌ ｌｗｌ６８＠ ｐｅｔｒｏｃｈｉｎａ．
（ ， １ Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｏｉｌ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ， ， ， Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３ Ｃｈｉｎａ
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以大庆减压渣油为原料的高效、廉价驱油表面活性剂OCS的
制备与性能研究
郭东红;辛浩川;崔晓东;张雅琴
【期刊名称】《石油学报（石油加工）》
【年(卷),期】2004(020)002
【摘要】针对现有三元复合驱油体系化学剂费用投入大,经济效益差的缺点,以廉价的大庆减压渣油为原料在实验室内合成出廉价的驱油用表面活性剂OCS,并初步评价了所得OCS样品的性能.结果表明,OCS表面活性剂制备重复性好,性能稳定.OCS 表面活性剂具有优异的降低原油-地层水界面张力的能力,在NaOH存在条件下,能在较宽的碱浓度范围内使大庆四厂原油的油-水界面张力降至10-mN/m.在
Na2CO3存在条件下,能在较宽的碱浓度范围内使大庆四厂原油、华北油田古一联原油及胜利孤东采油厂原油的油-水界面张力降至103mN/m.在无碱条件下,对于大港油田枣园1256断块原油,当OCS表面活性剂含量达到0.1%时,油-水界面张力即可降至10-3mN/m.对大庆四厂原油的驱油试验结果表明,OCS表面活性剂、碱和聚合物三元复合体系(ASP)的驱油效率比水驱提高20%以上.
【总页数】6页(P47-52)
【作者】郭东红;辛浩川;崔晓东;张雅琴
【作者单位】中国石油勘探开发研究院,油田化学研究所,北京,100083;中国石油勘探开发研究院,油田化学研究所,北京,100083;中国石油勘探开发研究院,油田化学研究所,北京,100083;中国石油勘探开发研究院,油田化学研究所,北京,100083
【正文语种】中文
【中图分类】TE357.432
【相关文献】
1.大庆油田缔合聚合物/碱/表面活性剂三元复合驱油提高采收率研究 [J], 李华斌;罗平亚;郑焰;郭拥军;王健;廖广志;杨振宇
2.OCS表面活性剂驱油体系与大庆原油间的动态界面张力研究 [J], 郭东红;辛浩川;崔晓东;谢慧专
3.OCS表面活性剂中试产品应用于大庆原油的界面张力性能研究 [J], 郭东红;辛浩川;崔晓东;张雅琴
4.沈北/大庆减压渣油生产微晶蜡工艺研究(Ⅱ)——丙烷脱沥青生产微晶蜡原料工艺条件 [J], 许志明;刘荣江;赵锁奇;杜晓敏
5.长庆减压渣油磺化制备泡沫驱油用表面活性剂 [J], 罗文利;方琦琦;周新宇;常志东;范伟;王正波;张永强;段文标
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