长链叔胺作为CO2泡沫驱起泡稳泡剂的应用制造技术

本发明专利技术所述长链叔胺作为CO2泡沫驱起泡稳泡剂的应用，所述长链叔胺的结构式如下：其中，R1为长链烃基，其中可能含有碳碳双键‑C＝C‑；R2为酰胺基、酯基或亚甲基；n＝0、1、2、3、4或5。所述长链叔胺作为CO2泡沫驱起泡稳泡剂的应用，是将长链叔胺分散在水中得到起泡液，将所得起泡液和CO2同时注入地层进行采油驱替，所述起泡液中长链叔胺的质量浓度为0.1％～0.5％。本发明专利技术所述应用能提高CO2泡沫驱起泡液的发泡能力和稳泡效果，并减少用量，降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于原油开采
，具体涉及长链叔胺作为CO2泡沫驱起泡稳泡剂的应用。
技术介绍
所公开的现有技术中，长链叔胺这类物质并不单独使用，其常常以表面活性剂制备过程中的中间体形式出现，如作为制备表面活性剂甜菜碱的中间体。泡沫驱油是用表面活性剂配制成驱油剂水溶液，利用表面活性剂的发泡性使气体或蒸汽以泡沫流体的形式进行驱替，以减少气体或蒸汽驱油时的“气窜”现象，扩大波及体积。由于这类泡沫是气体分散在表面活性剂水溶液所形成的分散体系，因此其本身就具有界面活性，可以降低油—水界面张力，提高洗油效率，进而发挥更好的驱油效果，提高采收率。CO2泡沫驱具有气体本身易压缩、易溶于油、能降低原油黏度和改善油水流度比等物理化学特性。目前，CO2泡沫驱中起泡剂大多采用乙氧基磺酸酯铵盐或表面活性剂复配体系，但存在有发泡能力弱、稳泡效果差、用量大等缺点。此外，CO2泡沫在地层运输时会发生衰减。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供长链叔胺作为CO2泡沫驱起泡稳泡剂的应用，以提高CO2泡沫驱起泡液的发泡能力和稳泡效果，并减少用量，降低成本。本专利技术所述长链叔胺作为CO2泡沫驱起泡稳泡剂的应用，长链叔胺的结构式如下：其中，R1为长链烃基，其中可能含有碳碳双键-C＝C-；R2为酰胺基、酯基或亚甲基；n＝0、1、2、3、4或5。上述长链叔胺作为CO2泡沫驱起泡稳泡剂的应用，是将长链叔胺分散在水中得到起泡液，将所得起泡液和CO2同时注入地层进行采油驱替，所述起泡液中长链叔胺的质量浓度为0.1％～0.5％。上述长链叔胺作为CO2泡沫驱起泡稳泡剂的应用，还可向长链叔胺分散在水中得到的起泡液中加入添加剂形成复合起泡液，所述复合起泡液中添加剂的质量浓度为0.1％～10％，所述添加剂为氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸氢镁、碳酸氢钙、水杨酸钠、苯乙烯磺酸钠、对苯磺酸钠中的至少一种。上述长链叔胺作为CO2泡沫驱起泡稳泡剂的应用，所述长链叔胺为芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺、油酸酰胺乙基-N,N-二甲基叔胺、花生油酸酰胺丁基-N,N-二甲基叔胺、芥酸酯丙基-N,N-二甲基叔胺、油酸酯乙基-N,N-二甲基叔胺、花生油酸酯丁基-N,N-二甲基叔胺、十八烷基二甲基叔胺、二十烷基二甲基叔胺、二十二烷基二甲基叔胺中的一种，它们的结构式分别如下：芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺结构式：该结构式中，R1含碳数＝21，R2基团为酰胺基，n＝3；油酸酰胺乙基-N,N-二甲基叔胺结构式：该结构式中，R1含碳数＝17，R2基团为酰胺基，n＝2；花生油酸酰胺丁基-N,N-二甲基叔胺结构式：该结构式中，R1含碳数＝19，R2基团为酰胺基，n＝4；芥酸酯丙基-N,N-二甲基叔胺结构式：该结构式中，R1含碳数＝21，R2基团为酯基，n＝3；油酸酯乙基-N,N-二甲基叔胺结构式：该结构式中，R1含碳数＝17，R2基团为酯基，n＝2；花生油酸酯丁基-N,N-二甲基叔胺结构式：该结构式中，R1含碳数＝19，R2基团为酯基，n＝4；十八烷基二甲基叔胺结构式：该结构式中，R1含碳数＝17，R2基团为亚甲基，n＝0；二十烷基二甲基叔胺结构式：该结构式中，R1含碳数＝19，R2基团为亚甲基，n＝0；二十二烷基二甲基叔胺结构式：该结构式中，R1含碳数＝21，R2基团为亚甲基，n＝0。所述长链叔胺中，R2基团为酰胺基的长链叔胺可通过公开号为CN101618302、名称为“一种长链羧基甜菜碱表面活性剂及其制备方法”中公开的制备方法制备得到，或于市场购买。所述长链叔胺中，R2基团为酯基的长链叔胺可通过下述方法制得：(1)根据R2基团为某一种具体酯基时的长链脂肪酸的结构式，按照摩尔比1：(1～5)将长链脂肪酸结构式中对应的脂肪酸与SOCl2混合，加入适量的CH2Cl2作为溶剂(反应介质)，或不加溶剂直接加热熔融后，在20～90℃卤化反应4～12h，停止反应，除去过量的SOCl2及CH2Cl2，得到棕色液体即为长链脂肪酰氯。(2)将步骤(1)所得长链脂肪酰氯与长链脂肪酸结构式中对应的N,N-二甲基烷基醇(N,N-二甲基乙基醇、N,N-二甲基丙基醇、N,N-二甲基丁基醇或N,N-二甲基戊基醇)按摩尔比1：(0.8～2.0)，以乙腈为溶剂(反应介质)，在冰水浴冷却的条件下，反应2～12h，得到微黄色固体初产物，纯化后得到R2基团为酯基的长链叔胺。所述长链叔胺中R2基团为亚甲基的长链叔胺可通过文献“叔胺类化合物的合成新方法.周红军等.西华师范大学学报(自然科学版),2007,28,307-310”中公开的制备方法制备得到。所述长链叔胺常温下为固体粉末，能分散于水或者盐水(溶解或不溶解于水均可使用)，属于CO2敏感型化合物，能使CO2气体形成泡沫流体。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术为长链叔胺发掘了新的用途，开拓了一个新的应用领域；此前长链叔胺通常不单独使用，多用作制备阳离子或两性离子表面活性剂的中间体。2、本专利技术为CO2泡沫驱采油提供了一种新的起泡稳泡剂。3、由于长链叔胺分散在水中形成的起泡液的表观黏度约为1～2mPa·s，便于与CO2同时注入地层，当长链叔胺与CO2相遇时，长链叔胺质子化形成季铵盐表面活性剂(长链阳离子表面活性剂)，从而具有低的表界面张力，易于起泡，且季铵盐表面活性剂能自组装形成具有三维空间网络结构的丝状胶束体系，赋予起泡液黏弹性，有利于稳泡，减弱了泡沫在地层运输过程中的衰减，因此，本专利技术所述应用更容易得到丰富、稳定的CO2泡沫，有利于持续扩大波及体积并降低油水界面张力，从而提高驱油效果，提高原油采收率。4、本专利技术所述应用中长链叔胺价格低廉，并且由于易于起泡，发泡能力强，因此能减少用量，降低CO2泡沫驱的成本。附图说明图1为实施例1中泡沫体积与时间的关系图。图2为实施例2中最大起泡体积和泡沫半衰期与复合起泡液中NaCl浓度的关系图(a为最大起泡体积与复合起泡液中NaCl浓度的关系图，b为泡沫半衰期与复合起泡液中NaCl浓度的关系图)。图3为实施例3中最大起泡体积和泡沫半衰期与复合起泡液中水杨酸钠含量的关系图(a为最大起泡体积与复合起泡液中水杨酸钠浓度的关系图，b为泡沫半衰期与复合起泡液中水杨酸钠浓度的关系图)。图4为实施例4中最大起泡体积和泡沫半衰期与起泡剂浓度的关系图(a为最大起泡体积与起泡剂浓度的关系图，b为泡沫半衰期与起泡剂浓度的关系图)。图5为实施例5和对比例3中增加采收率、流动压力与注入体积的关系图(图中连线的为流动压力随注入体积的变化曲线，未连线的为增加采收率随注入体积的变化点)。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术所述长链叔胺作为CO2泡沫驱起泡稳泡剂的应用做进一步说明。以下实施例中，所用芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺、油酸酰胺乙基-N,N-二甲基叔胺、花生油酸酰胺丁基-N,N-二甲基叔胺、芥酸酯丙基-N,N-二甲基叔胺、油酸酯乙基-N,N-二甲基叔胺、花生油酸酯丁基-N,N-二甲基叔胺、十八烷基二甲基叔胺、二十烷基二甲基叔胺、二十二烷基二甲基叔胺均为专利技术人按照
技术实现思路
中所述方法合成。实施例1配制复合起泡液：将芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺、氯化钠在搅拌下均匀分散于水中形成复合起泡液，复合起泡液中，芥本文档来自技高网...

【技术保护点】
长链叔胺作为CO2泡沫驱起泡稳泡剂的应用，所述长链叔胺的结构式如下：所述结构式中，R1为长链烃基，R2为酰胺基、酯基或亚甲基；n＝0、1、2、3、4或5。

【技术特征摘要】
1.长链叔胺作为CO2泡沫驱起泡稳泡剂的应用，所述长链叔胺的结构式如下：所述结构式中，R1为长链烃基，R2为酰胺基、酯基或亚甲基；n＝0、1、2、3、4或5。2.根据权利要求1所述长链叔胺作为CO2泡沫驱起泡稳泡剂的应用，其特征在于将长链叔胺分散在水中得到起泡液，将所得起泡液和CO2同时注入地层进行采油驱替，所述起泡液中长链叔胺的质量浓度为0.1％～0.5％。3.根据权利要求2所述长链叔胺作为CO2泡沫驱起泡稳泡剂的应用，其特征在于向长链叔胺分散在水中得到的起泡液中加入添加剂形成复合起泡液，所述复合起泡液中添加剂的质量浓度为0....

【专利技术属性】
技术研发人员：冯玉军，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51