非典型改性聚醚的研究.pdf

1、本文所說的非典型聚醚是指可反應(yīng)型聚醚，即引發(fā)劑中具有可反應(yīng)型雙鍵，我們?cè)谶@種非典型聚醚的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改性研究，得到了非典型改性聚醚。雖然加成環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷得到的聚醚屬于典型聚醚，但是由于引發(fā)劑的可反應(yīng)性，使得該種聚醚具有與典型聚醚不同的作用，如耐鹽性、耐溫性以及與環(huán)境的可反應(yīng)性，因而非典型改性聚醚與典型聚醚相比，其性能和用途有很大區(qū)別。本文著重研究了非典型改性聚醚的耐鹽性能以及在高礦化度稠油降粘開采中的應(yīng)用。 油田開采中，相

2、當(dāng)一部分油田地層水礦化度非常高，有的海相生原油地層水中含鹽量高達(dá)15％以上，是海水含鹽的3倍以上，典型聚醚表面活性劑和一般經(jīng)典的表面活性劑在這樣高濃度的鹽水中不可能具有任何活性。所以典型聚醚表面活性劑和一般經(jīng)典的表面活性劑不能用于高礦化度稠油的降粘開采。國(guó)內(nèi)外對(duì)耐鹽性表面活性劑的制備和應(yīng)用研究已經(jīng)有近20年的歷史，研制開發(fā)的采油用表面活性劑主要是陰離子磺酸鹽改性(石油磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽等)和羧酸鹽改性類以及多種非離子表面活性劑的改性，

3、但由于不耐鹽，特別是不耐堿土金屬，在原油降粘中極容易反相，使原油變得更加粘稠。例如，中石油的吐哈油田的稠油區(qū)開采了十年，一直利用往地下注入柴油來稀釋稠油的辦法開采稠油，成本十分高。本項(xiàng)工作，試圖使用反應(yīng)型不規(guī)則非典型改性聚醚，利用可反應(yīng)基團(tuán)和可絡(luò)合基團(tuán)與原油的作用，提高原油在水的高張力條件下的分散性和體系穩(wěn)定性，從而解決典型聚醚表面活性劑和一般經(jīng)典的表面活性劑在高礦化度條件下極易于反相的問題，以解決高礦化度稠油開采難的問題。 本

4、文以不飽和醇作引發(fā)劑利用雙金屬氰化物(DMC)催化加成共聚環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷得到非典型聚醚，然后對(duì)非典型聚醚進(jìn)行磺化，合成了一種非典型改性聚醚α-烯基聚醚磺酸鹽。實(shí)驗(yàn)表明α-烯基聚醚磺酸鹽是一種良好的耐鹽活性劑。通過耐鹽性能評(píng)價(jià)，該活性劑在高礦化度條件下水溶液也是無色透明的，沒有任何沉淀和絮狀物，并且對(duì)高礦化度的玉東稠油具有良好的降粘效果。一方面，α-烯基聚醚磺酸鹽溶液注入稠油中，能形成以稠油為分散相，水為連續(xù)相的穩(wěn)定的油/水型乳狀液，由

5、于連續(xù)相水的粘度很低，在流動(dòng)過程中稠油間相互內(nèi)摩擦變成水與水之間的內(nèi)摩擦；稠油與管壁間的摩擦變?yōu)樗c管壁間的摩擦，這樣就大大降低了油管內(nèi)液體流動(dòng)的摩擦力，也就大大增強(qiáng)了稠油的流動(dòng)性。另一方面，α-烯基聚醚磺酸鹽是一種高分子表面活性劑，親油性強(qiáng)于相對(duì)分子質(zhì)量較低的表面活性劑。根據(jù)相似相容原理，α-烯基聚醚磺酸鹽在原油中有良好的分散性、增溶性、滲透性，在原油中能夠更好地分散和溶解，同時(shí)具有良好的空間伸展作用。其中的極性基與稠油中的膠質(zhì)、瀝青

6、質(zhì)的極性基形成很強(qiáng)的氫鍵，以破壞膠質(zhì)、瀝青質(zhì)分子的平面堆砌，使其結(jié)構(gòu)變得松散，有序化程度降低，便達(dá)到了降粘效果。綜上所述，α-烯基聚醚磺酸鹽能極大降低稠油粘度，為高礦化度稠油降粘開采提供了一種新方法。本論文的主要工作如下： (1)介紹了國(guó)內(nèi)外耐鹽活性劑的研究進(jìn)展情況以及在油田中的應(yīng)用。 (2)用不飽和醇作引發(fā)劑利用雙金屬氰化物(DMC)催化加成共聚環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷得到非典型聚醚，然后對(duì)非典型聚醚進(jìn)行磺化，合成了一種非典型