科创中国

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需求背景

提高水驱后剩余油采收率的三次采油技术研究,已成为油田开发后期加强油田开发的重要课题。上世纪80年代,碱/表面活性剂/聚合物(ASP)三元复合驱是在碱驱、表面活性剂驱和聚合物驱之上发展起来的三次采油技术,它是利用各驱油剂间的协同作用,不断提高洗油效率且扩大了驱替相的波及体积,从而大幅提高原油采收率的。选择合适的表面活性剂体系,将油/水界面张力(IFT)降低至10-3mN/m数量级是该技术应用的关键。但是,目前我国尚未开发出一种可以降低油/水IFT至超低水平的表面活性剂体系。国外公司开发的少量品种,虽然可以将油/水IFT降至超低水平,但是这些表面活性剂价格昂贵且无普适性,在使用过程中需要大量碱的协助,增加了使用成本。因此,开发一种高效、实用、廉价的表面活性剂具有重大意义。 双子(Gemini)表面活性剂是一种新型的表面活性剂

需解决的主要技术难题

它是取原料来源广泛的脂肪酸环烷酸妥尔油脂肪酸及有机胺，经酰化反应、醚化反应、羧化反应合成的非离子转阴离子型表面活性剂。这种表面活性剂分子结构清楚，亲油基为脂肪烃基或环烷烃基，与亲水基、羧基之间由酰胺基聚氧丙烯醚链连接，亲油能力和亲水能力的平衡可调。这种非-阴混型表面活性剂性能优异，在三次采油中独立使用或与非离子型、阴离子型、两性离子型表面活性剂复配使用，均能发挥良好的界面活性、优异的协同效应。在三元弱碱复合体系、二元无碱复合体系中，体现出独特界面活性、洗油能力、增溶能力。在不同油藏驱油试验中，在表活剂浓度***%***%范围内，油水界面张力均可达到10-3-10-4mN/m的超低界面性能。可有效的驱替油层中残余油，使水驱后原油采收率提高20%以上。

期望实现的主要技术目标

设计建造出3000吨/年连续化烷基化工业装置一套；设计制造10000吨/年工业化磺化装置一套； 申请并授权发明专利1件，项目完成时技术就绪度达到8级； 生产出合格的系列长链烷基芳基化合物及其磺酸盐产品；构筑完成适用于不同油藏条件的复合驱油体系； 项目完成时，第一年预计年产量5000吨，产值达到6000万元人民币。

需求解析

解析单位：“科创中国”黑龙江科技服务团（黑龙江省科学技术协会） 解析时间：2022-11-29

黄剑华

哈尔滨工业大学

教授

综合评价

开发一种高效、实用、廉价的表面活性剂具有重大意义。 双子(Gemini)表面活性剂是一种新型的表面活性剂。与普通表面活性剂相比,它具有更高的表(界)面活性、低临界胶束浓度(cmc)和高效润湿性能等特点,这是目前三次采油中驱油用的任何一种表面活性剂所无法比拟的。本研究以双酚A、溴代烷(含碳数分别为10、12、14、16)、氯磺酸、三乙醇胺为主要原料,通过醚化反应、磺化反应和中和反应从而合成了一种阴离子型双醚双苯磺酸盐(DADPS)Gemini表面活性剂:2,2-二(4-烷氧基-3-苯磺酸三乙醇胺)丙烷,

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