双子型烷基苯磺酸盐的合成与应用

郝 建 玉

（中国石油辽河油田公司曙光采油厂，辽宁 盘锦 124109）

曙采超稠油于2000 年6 月投入大规模开发，目前开发杜84 绕阳河、杜84 兴隆台、杜80 兴隆台、杜813 兴隆台、曙127454 兴隆台及杜212 兴隆台等8 个开发单元，平均原油密度1.009 8 g/cm3，原油粘度 169 405 mPa·s，胶质及沥青质含量60.7%，凝固点26.7 ℃，含蜡量3.17%，属于重质超稠油，由于其较高的粘度和较低的凝固点，常规吞吐热采难度较大。

烷基苯磺酸盐类表面活性剂在提高超稠油采收率方面得到了广泛的研究和应用，具有较好的降低油-水界面张力的能力，而且价格低廉等特点[1,2]。

双子型表面活性剂具有两个亲水基和两个疏水基，打破了传统表面活性剂单疏水基单亲水基的结构，使其具有比传统表面活性剂更为优良的性能[3-9]。

本文以十二烷基苯为主要原料，合成了双子型烷基苯磺酸盐表面活性剂，对产物进行室内性能评价，并应用于现场试验，取得了较好的效果。

1 双子型烷基苯磺酸盐表面活性剂的合成

1.1 双子型烷基苯磺酸盐的结构和合成路线

双子型烷基苯磺酸盐的结构和合成路线见图1。

图1 双子型烷基苯磺酸盐合成路线Fig .1 Gemini alkylbenzene sulfonate synthetic route

1.2 合成步骤

将1 mol 十二烷基和10.0 g 无水三氯化铝加入250 mL 三口烧瓶中，控制温度在 0～15 ℃，缓慢滴加2.5 mol 二氯甲烷，得到中间体。再滴入氯磺酸，进行磺化，再用40% NaOH 溶液中和，将粗产品溶于热无水乙醇中，趁热抽滤，除去无机盐，得到二(4-十二烷基-2-磺基)苯基甲烷钠盐或二(4-十二烷基-2-磺基)苯基乙烷钠盐。

2 产物室内性能评价

2.1 耐温实验

将产物按不同浓度配成水溶液，用JYW-200A全自动表、界面张力仪测定其经过320 ℃高温后表面张力，数据见表1。

表1 试样耐温后不同浓度水溶液的表面张力Table 1 Surface tension of solution with different concentration after high temperature treatment

2.2 静态洗油实验

取现场油砂，经洗涤、称量、混合、干燥等预处理后按Q/SY LH 0168-2004 标准进行测定药剂的洗油性能，药剂浓度4%（w/w），原油粘度68 000 mPa·s，实验温度55 ℃，数据见表2。

表2 洗油率测定Table 2 The determination of washing oil rate

2.3 耐 盐

称取800 mg NaCl，溶于1 L 蒸馏水中，配成800 mg/L 的盐水溶液，备用。用所配制的盐水，将试样配成不同浓度的溶液200 mL。将配制好的盐水溶液200 mL 置于吴茵混调器中，用75 mA 电流，高速档测定1 min，将泡沫倒入1 000 mL 量筒中，读取泡沫体积，数据见表3。

表3 耐盐性实验Table 3 Salt resistance experiment

2.4 耐硬水实验

称取 13.88 g CaCl2和 19.79 g MgCl2溶于 1 L 蒸馏水中，配成10 000 mg/L 的硬水溶液，用所配制的硬水，将试样配成不同浓度的溶液200 mL。将配制好的硬水溶液200 mL 置于吴茵混调器中，用75 mA 电流，高速档测定1 min，将泡沫倒入1 000 mL量筒中，读取泡沫体积。

表4 耐硬水性能实验Table 4 The resistance to hard water

2.5 乳化降粘实验

将耐温后的试样配成不同浓度的水溶液。在70℃条件下测定杜 84 区块原油的实际粘度。用天平称取不同浓度的试样水溶液和原油，原油与试样水溶液的比例为7︰3。在70 ℃条件下恒温1 h，搅拌成乳状液，测乳状液粘度，计算降粘率并同时记录乳状液的情况。

表3 降粘率及乳状液状态Table 3 The viscosity reduction rate and emulsion state

3 现场应用及效果分析

2010 年 7 月到 2012 年 12 月，现场实施 24 井次，措施成功率100%，周期结束井累增液46 316 t，措施增油12 906 t，周期结束井措施前后周期对比，生产天数延长23 d，周期产液提高437 t，产油提高257 t，周期油汽比提高0.1，回采水率提高23.3%，采注比提高0.2。

4 结 论

（1） 本文献介绍的方法能够成功制备双子型烷基苯磺酸盐表面活性剂，并可初步形成工业化生产。

（2） 室内实验证明双子型烷基苯磺酸盐表面活性剂具有较高的耐温性，较强的表面活性，耐盐及耐硬水性能。

（3） 现场应用效果表明，该表面活性剂在超稠油蒸汽吞吐中能够大幅提高油井产量，改善周期生产效果。

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［9］杜西刚( 导师：杨正宇,路遥).新型烷基苯磺酸盐 Gemini 表面活性剂的合成及性能研究[D].中国科学院研究生院（理化技术研究所）,2007.