本发明专利技术提供了一种芳基烷基聚氧乙烯醚羧基甜菜碱表面活性剂及制法和应用。该芳基烷基聚氧乙烯醚羧基甜菜碱表面活性剂的结构式为：其中，R为苯基、甲苯基、二甲苯基或乙苯基；m、n分别为选自0-15的整数且m+n＝15，x为1-30的整数。本发明专利技术还通过了上述芳基烷基聚氧乙烯醚羧基甜菜碱表面活性剂的制备方法以及在三次采用中的应用。本发明专利技术所提供的芳基烷基聚氧乙烯醚羧基甜菜碱表面活性剂的水溶液具有较高的粘度，既可以提高波及体积，又能够降低界面张力，同时具有良好的乳化性能，能够使高粘原油降粘，从而提高采收率，因此在三次采油中具有良好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种芳基烷基聚氧乙烯醚羧基甜菜碱表面活性剂及其制法和在采油中的应用，属于石油开采
技术介绍
国内外高粘、低流度油藏资源丰富，其中我国松辽盆地中渗透率1-200mD、粘度20-500mPa·s油藏，储量达数十亿吨。然而由于原油含蜡量、胶质、沥青质含量高且地层温度较低，导致原油粘度高，开发困难。如何有效提高原油流动性，是大幅度提高低渗高粘油藏采收率的主要攻关方向。针对中高渗普通稠油的开发，国内外采用化学驱路线，采用聚合物驱、化学复合驱等方式开展了现场试验研究，取得了一定的效果。然而中低渗油藏化学剂注入性与提高采收率效果难以兼得，亟需高效的开发方式。目前，化学降粘技术主要集中在乳化降粘和油溶性降粘研究，主要用于稠油的集输，且存在降粘率低、经济性差、机理认识不清等问题，现场也仅作为单井吞吐增产措施使用。国内外开发了非离子型(烷基酚聚氧乙烯醚)、阴离子型(聚氧乙烯烷基醇醚硫酸酯盐)等多种乳化降粘剂。但乳化降黏剂适应性较差，通常一种降黏剂只适用于一种稠油，且开采时需加入大量的水，要求所形成的乳状液必须具有一定的稳定性，导致采出的稠油破乳脱水难度增加、处理量加大。因此针对中低渗高粘原油的开发亟需研制新型降粘剂。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种芳基烷基聚氧乙烯醚羧基甜菜碱表面活性剂，其水溶液具有较高的粘度，能够起到良好的提高采收率的效果。为达到上述目的，本专利技术提供了一种芳基烷基聚氧乙烯醚羧基甜菜碱表面活性剂，其是N-[芳基十八烷基聚氧乙烯醚(x)-2-羟丙基]-N,N-二甲基羧基甜菜碱两性表面活性剂，其结构式为：其中，R为苯基、甲苯基、二甲苯基或乙苯基；m、n分别为选自0-15的整数且m+n＝15，x为1-30的整数。根据本专利技术的具体实施方案，优选地，上述芳基烷基聚氧乙烯醚羧基甜菜碱表面活性剂，其中，R为苯基，m为7，n为8，x为5-30的整数，其结构式为：根据本专利技术的具体实施方案，优选地，上述芳基烷基聚氧乙烯醚羧基甜菜碱表面活性剂，其中，R为甲苯基，m为7，n为8，x为5-30的整数，其结构式为：根据本专利技术的具体实施方案，优选地，上述芳基烷基聚氧乙烯醚羧基甜菜碱表面活性剂，其中，R为二甲苯基，m为7，n为8，x为5-30的整数，其结构式为：根据本专利技术的具体实施方案，优选地，上述芳基烷基聚氧乙烯醚羧基甜菜碱表面活性剂，其中，R为乙苯基，m为7，n为8，x为5-30的整数，其结构式为：本专利技术所提供的N-[芳基十八烷基聚氧乙烯醚(x)-2-羟丙基]-N,N-二甲基羧基甜菜碱两性表面活性剂的水溶液具有较高的粘度，既可以提高波及体积，又能够降低界面张力，同时具有良好的乳化性能，能够使高粘原油降粘，从而提高采收率，因此在三次采油中具有良好的应用前景。本专利技术还提供了上述芳基烷基聚氧乙烯醚羧基甜菜碱表面活性剂的制备方法，其包括以下步骤：(1)付氏烷基化反应：(2)加氢还原反应：(3)乙氧基化反应：(4)醚化反应：(5)胺化反应：(6)季胺化反应：得到所述芳基烷基聚氧乙烯醚羧基甜菜碱表面活性剂。根据本专利技术的具体实施方案，优选地，上述方法可以包括以下具体步骤：(1)付氏烷基化反应：以甲磺酸为催化剂，加入3.4-3.6mol苯或甲苯或二甲苯或乙苯，升温至100-120℃，开始滴加1-1.1mol油酸甲酯，滴加时间控制在6-7h，滴加完毕后，继续反应3-4h，冷却至室温，静置分层，用冰水冲洗三次，分出下层催化剂的水溶液，上层液体继续用冰水洗三次，依次干燥，在20-30Pa、220-230℃下，分子蒸馏得到芳基十八酸甲酯；(2)加氢还原反应：在200-350℃、25-30MPa的条件下，使芳基十八酸甲酯在加氢催化剂CuO-ZnO-Cr2O3作用下加氢还原得到芳基十八醇；(3)乙氧基化反应：将芳基十八醇与KOH按照1:1的摩尔比加入压热釜中，密闭后，通过氮气加入0.01mol的环氧乙烷，对压热釜进行氮气置换，然后在搅拌下于60-80℃、30mmHg下抽空30分钟，然后卸压并加入适量二级催化剂(芳基十八醇与二级催化剂的摩尔比为1:0.1至1:0.05)，随后重复上述氮气置换、抽空的操作；待温度升至反应温度140-180℃时，在0.3-0.4MPa的压力下，连续稳定滴加环氧乙烷，保温1小时后冷却，在低真空度下脱除反应物料中未反应的环氧乙烷，卸压，得到芳基烷基醇聚氧乙烯醚；(4)醚化反应：将0.10mol的芳基烷基醇聚乙烯醚、0.005mol四丁基溴化铵、0.20mol固体NaOH混合，加入正己烷作溶剂，加热升温至60℃，滴加0.11mol环氧氯丙烷，滴加时间5h，然后升温至80-100℃，恒温反应5-10h后，水洗至中性，得到醚化反应产物；(5)胺化反应：将0.05mol醚化反应产物与10.0g质量浓度为30-33％的二甲胺水溶液混合，加入乙醇作溶剂，在50-80℃搅拌反应5-10h，旋转蒸发除去乙醇，得到胺化反应产物；(6)季胺化反应：将氯乙酸钠溶解在适量的水和无水乙醇中，然后与胺化反应产物混合，所述胺化反应产物与氯乙酸钠的摩尔比为1:1.1，升温至60-80℃反应6-10h，得到芳基烷基聚氧乙烯醚羧基甜菜碱表面活性剂。在上述方法中，优选地，加氢催化剂为CuO-ZnO-Cr2O3，其是由CuO、ZnO与Cr2O3组成，三者的质量比为7.5：2.5：50。在上述方法中，优选地，所述二级催化剂为Ca(OEt)2/H3PO4。本专利技术提供的芳基烷基聚氧乙烯醚羧基甜菜碱表面活性剂的合成步骤可以按照以下方式进行：(1)付氏烷基化反应：在密封反应釜中，以甲磺酸为催化剂，加入3.4-3.6mol苯、甲苯、二甲苯或乙苯，升温至100-120℃，开始滴加1-1.1mol油酸甲酯，滴加时间控制在6-7h，滴加完毕后，继续反应3-4h，冷却至室温，静置分层，用冰水冲洗三次，分出下层催化剂的水溶液，上层液体继续用冰水洗三次，依次干燥，在20-30Pa、220-230℃下，分子蒸馏得到芳基十八酸甲酯；(2)加氢还原反应：在200-350℃、25-30MPa的反应条件下，使步骤(1)的反应生成物芳基十八酸甲酯在加氢催化剂CuO-ZnO-Cr2O3(CuO、ZnO与Cr2O3的质量比为7.5：2.5：50)，作用下加氢还原得到芳基十八醇；(3)乙氧基化反应：将使步骤(2)的反应生成物芳基十八醇与KOH本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种芳基烷基聚氧乙烯醚羧基甜菜碱表面活性剂，其结构式为：其中，R为苯基、甲苯基、二甲苯基或乙苯基；m、n分别为选自0‑15的整数且m+n＝15，x为1‑30的整数。
【技术特征摘要】
1.一种芳基烷基聚氧乙烯醚羧基甜菜碱表面活性剂，其结构式为：
其中，R为苯基、甲苯基、二甲苯基或乙苯基；m、n分别为选自0-15的整数且
m+n＝15，x为1-30的整数。
2.根据权利要求1所述的芳基烷基聚氧乙烯醚羧基甜菜碱表面活性剂，其中，
R为苯基，m为7，n为8，x为5-30的整数，其结构式为：
3.根据权利要求1所述的芳基烷基聚氧乙烯醚羧基甜菜碱表面活性剂，其中，
R为甲苯基，m为7，n为8，x为5-30的整数，其结构式为：
4.根据权利要求1所述的芳基烷基聚氧乙烯醚羧基甜菜碱表面活性剂，其中，
R为二甲苯基，m为7，n为8，x为5-30的整数，其结构式为：
5.根据权利要求1所述的芳基烷基聚氧乙烯醚羧基甜菜碱表面活性剂，其中，
R为乙苯基，m为7，n为8，x为5-30的整数，其结构式为：
6.权利要求1-5任一项所述的芳基烷基聚氧乙烯醚羧基甜菜碱表面活性剂的制
备方法，其包括以下步骤：
(1)付氏烷基化反应：
(2)加氢还原反应：
(3)乙氧基化反应：
(4)醚化反应：
(5)胺化反应：
(6)季胺化反应：
得到所述芳基烷基聚氧乙烯醚羧基甜菜碱表面活性剂。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其包括以下步骤：
(1)付氏烷基化反应：
以甲磺酸为催化剂，加入3.4-3.6mol苯、甲苯、二甲苯、乙苯，升温至100-120℃，
开始滴加1-1.1mol油酸甲酯，滴加时间控制在6-7h，滴加完毕后，继续反应3-4h，
冷却至室温，静置分层，用冰水冲洗三次，分出下层催化剂的水溶液，上层液体继续
用冰水洗三次，依次干燥，在20-30Pa、220-230℃下，分子蒸馏得到芳基十八酸甲酯；
(2)加氢还原反应：
在200-350℃、25-30MPa的条件下，使所述芳基十八酸甲酯在加氢催化剂的作用
下加氢还原得到芳基十八醇；
(3...
【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，蔡红岩，张群，周朝辉，田茂章，宣英龙，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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