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新型无碱驱油用表面活性剂合成技术及应用

中国化工报 中国化工报社 2021-01-18
      由中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院、中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第二采油厂、中国石油天然气股份有限公司新疆油田分公司实验检测研究院和大庆油田开普化工有限公司合作开发的新型无碱驱油用表面活性剂合成技术及应用项目,获得了2020年中国石油和化学工业联会科学技术奖技术发明一等奖。

  化学驱是我国处于国际领先水平的提高采收率主体技术。经过10余年攻关,联合攻关团队设计合成了新型甜菜碱表活剂,发明研制了烷基化等关键工艺及装置,发明研制了乳化调控技术和产品,突破了无碱二元驱核心技术瓶颈,在长庆、新疆等油田应用,经济社会效益显著。

  该项技术成果的主要创新点有:一是发明了表活剂定量分子设计方法,研制出长碳链芳基磺基甜菜碱,具备高效能、耐温、耐盐等特点,综合性能处于国际领先水平,解决了无碱表活剂在广泛油藏条件下,难以获得超低界面张力、优异抗吸附及耐盐性难题。

  二是发明了有机酸催化长碳链烷基化和无水季铵化工艺,转化率分别提高到90%和99%;创新形成了新型甜菜碱工业生产技术,建成了具有完全自主知识产权、模块化特点、年产1万吨的中试装置,实现了产品系列化与工业化生产。

  三是发明了乳液孔喉匹配与协同增效的乳化调控技术,研制出不同乳化强度的聚氧乙烯醚表活剂系列产品,创新形成具有流度分级控制的二元驱技术,相比现有二元驱技术进一步提高采收率5个百分点以上,为大幅提高采收率提供了针对性的技术解决方案。

  该技术于2012年开始在油田现场应用,效果显著。其中,长庆北三区块油井含水由91.8%降至75.2%,增油52560吨,直接经济效益1.314亿元,预计该技术在中石油覆盖地质储量30亿吨以上,提高采收率18个百分点以上,新增可采储量5.4亿吨。