【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种阴离子-阳离子-非离子型表面活性剂。具体而言，本专利技术涉及一种可用于三次采油的阴离子-阳离子-非离子型表面活性剂、其制造方法及其在三次采油中的应用。
技术介绍
随着世界能源需求的增加，石油的合理开发利用已引起人们的极大重视，对石油的开采量及开采效率的要求也越来越高。常规的采油方法(一次和二次法)一般仅采出原油地质储量的1/3，还有约2/3的原油未能采出，因此在能源日趋紧张的情况下，提高采油率已成为石油开采研究的重大课题。三次采油技术则是一种有效的提高采油率的方法。其中，化学驱油技术是三次采油中非常重要并大规模实施的技术，包括聚合物驱油技术、表面活性剂驱油技术、碱水驱油技术等以及聚合物、碱、表面活性剂的多种组合技术。化学驱油是物理作用和化学作用的共同结果，物理作用利用了驱替液的波及作用，而化学作用则利用了驱替液的微观驱油作用。化学作用的核心是降低驱替液与原油的界面张力。表面活性剂由于兼具亲油(疏水)和亲水(疏油)性质，当表面活性剂溶于水时，分子主要分布在油水界面上，可以显著降低油水界面张力。油水界面张力的降低意味着表面活性剂体系能够克服原油间的内聚力，将大油滴分散成小油滴，从而提高原油流经孔喉时的通过率。表面活性剂的驱油效果还表现在使亲油的岩石表面润湿性反转、原油乳化、提高表面电荷密度及油滴聚并等作用，这是表面活性剂能够成为驱替液中起举足轻重作用的组分的原因。
【技术保护点】
一种阴离子‑阳离子‑非离子型表面活性剂，其特征在于，选自基本上如下式(I)所示的化合物中的至少一种，式(I)中，基团N+是季氮阳离子；基团R1至R3彼此相同或不同，各自独立地选自任选取代的C1‑50(优选C1‑20)直链或支链烷基、任选取代的C5‑50(优选C5‑10或者C5‑8)单环或多环环烷基(优选C5‑7单环环烷基比如环己基)、任选取代的C2‑50(优选C2‑20)直链或支链烯基、任选取代的C6‑50(优选C6‑20)芳基和由式代表的基团，前提是基团R1至R3中的至少一个是由式代表的基团，此处所谓“任选取代”，指的是任选被一个或多个选自氧代、羟基、由式代表的基团、C1‑20(优选C1‑10)直链或支链烷基、C5‑10(优选C5‑8或者C5‑7)单环或多环环烷基(比如环己基)、C2‑20(优选C2‑10)直链或支链烯基和C6‑20(优选C6‑10)芳基的取代基取代；基团Rh选自任选取代的C1‑50(优选C1‑20)直链或支链烷基、任选取代的C5‑50(优选C5‑10或者C5‑8)单环或多环环烷基(比如环己基)、任选取代的C2‑50(优选C2‑20)直链或支链烯基和任选取代的C6‑5...
【技术特征摘要】
1.一种阴离子-阳离子-非离子型表面活性剂，其特征在于，选自
基本上如下式(I)所示的化合物中的至少一种，
式(I)中，基团N+是季氮阳离子；基团R1至R3彼此相同或不同，
各自独立地选自任选取代的C1-50(优选C1-20)直链或支链烷基、任选
取代的C5-50(优选C5-10或者C5-8)单环或多环环烷基(优选C5-7单环
环烷基比如环己基)、任选取代的C2-50(优选C2-20)直链或支链烯基、
任选取代的C6-50(优选C6-20)芳基和由式代表
的基团，前提是基团R1至R3中的至少一个是由式
代表的基团，此处所谓“任选取代”，指的是任
选被一个或多个选自氧代、羟基、由式代表的
基团、C1-20(优选C1-10)直链或支链烷基、C5-10(优选C5-8或者C5-7)
单环或多环环烷基(比如环己基)、C2-20(优选C2-10)直链或支链烯基
和C6-20(优选C6-10)芳基的取代基取代；基团Rh选自任选取代的C1-50(优选C1-20)直链或支链烷基、任选取代的C5-50(优选C5-10或者C5-8)
单环或多环环烷基(比如环己基)、任选取代的C2-50(优选C2-20)直链
或支链烯基和任选取代的C6-50(优选C6-20)芳基；基团X-选自卤素离
子(优选氟离子、氯离子、溴离子和碘离子，更优选氯离子)和氢氧
根离子(OH-)；基团Link选自任选取代的x+1价C1-50(优选C1-20)直
链或支链烷基、任选取代的x+1价C5-50(优选C5-10或者C5-8)单环或
多环环烷基(优选C5-7单环环烷基比如环己基)、任选取代的x+1价
C2-50(优选C2-20)直链或支链烯基、任选取代的x+1价C6-50(优选C6-20)
芳基和任选取代的x+1价C3-50(优选C3-20)直链或支链杂烷基；各基
团Poly彼此相同或不同，各自独立地选自式代表
的基团；各基团L彼此相同或不同，各自独立地选自任选取代的C1-10直链或支链亚烷基和任选取代的C2-10直链或支链亚烯基(优选各自独
立地选自任选取代的C1-5直链或支链亚烷基)；各基团Salt彼此相同或
不同，各自独立地选自由-A-(M)r+代表的基团，其中基团A-选自羧酸根
(COO-)和磺酸根(SO3-)；x是1至10之间的任意整数(优选1至4
\t之间的任意整数，比如1、2或者3)；在各基团Poly之间，各数值y
彼此相同或不同，各自独立地选自0至200之间的任意数值(优选0
至100之间的任意数值)，前提是x个数值y之和大于0；在各基团Poly
之间，各基团Ru彼此相同或不同，各自独立地选自C2-6直链或支链亚
烷基(优选各自独立地选自-CH2-CH2-和-CH2-CH(CH3)-)；基团M选自
碱金属(优选Li、Na和K)、碱土金属(优选Mg和Ca)和铵根(NH4)；
当基团M为碱金属或铵根时，r＝1；当基团M为碱土金属时，r＝0.5，
其中，在没有特别明确的情况下，所谓“任选取代”，指的是任选
被一个或多个选自氧代、羟基、C1-20(优选C1-10)直链或支链烷基、
C5-10(优选C5-8或者C5-7)单环或多环环烷基(比如环己基)、C2-20(优
选C2-10)直链或支链烯基和C6-20(优选C6-10)芳基的取代基取代，并
且，所述直链或支链杂烷基选自直链或支链烷基分子结构内部的一个
或多个基团-CH2-被选自-O-、-S-、-NR′-(其中，基团R′选自任选取代
的C1-20(优选C1-10)直链或支链烷基、任选取代的C5-10(优选C5-8或
C5-7)单环或多环环烷基、任选取代的C2-20(优选C2-10)直链或支链烯
基和任选取代的C6-20(优选C6-10)芳基)和(其中，基团
N+是季氮阳离子；基团R′选自任选取代的C1-20(优选C1-10)直链或支
链烷基、任选取代的C5-10(优选C5-8或C5-7)单环或多环环烷基、任
选取代的C2-20(优选C2-10)直链或支链烯基和任选取代的C6-20(优选
C6-10)芳基；基团Rh选自任选取代的C1-50(优选C1-20)直链或支链烷
基、任选取代的C5-50(优选C5-10或者C5-8)单环或多环环烷基(比如
环己基)、任选取代的C2-50(优选C2-20)直链或支链烯基和任选取代的
C6-50(优选C6-20)芳基；基团X-选自卤素离子(优选氟离子、氯离子、
溴离子和碘离子，更优选氯离子)和氢氧根离子(OH-))之一的替代
基团直接替代而获得的基团；以及直链或支链烷基分子结构内部的一
个或多个基团被替代基团或(其中，基团
N+是季氮阳离子；基团Rh选自任选取代的C1-50(优选C1-20)直链或
支链烷基、任选取代的C5-50(优选C5-10或者C5-8)单环或多环环烷基
(比如环己基)、任选取代的C2-50(优选C2-20)直链或支链烯基和任选
取代的C6-50(优选C6-20)芳基；基团X-选自卤素离子(优选氟离子、
氯离子、溴离子和碘离子，更优选氯离子)和氢氧根离子(OH-))直
\t接替代而获得的基团，
前提是，所述基团R1、所述基团R2、所述基团R3和所述基团Rh
中的至少一个在其结构中包含C8直链状部分。
2.权利要求1所述的阴离子-阳离子-非离子型表面活性剂，其中
各基团Poly各自独立地选自式
代表的醚链段；在各基团
Poly之间，各数值m彼此相同或不同，各自独立地选自0至100之间
的任意数值，优选0至50之间的任意数值；在各基团Poly之间，各数
值n彼此相同或不同，各自独立地选自0至100之间的任意数值，优
选0至50之间的任意数值，前提是全部数值m与全部数值n之和大于
0；优选的是，全部数值m之和大于0且不超过100(优选不超过50)
和/或全部数值n之和大于0且不超过100(优选不超过50)。
3.权利要求1所述的阴离子-阳离子-非离子型表面活性剂，选自
基本上如下式(I-1)所示的化合物、基本上如下式(I-2)所示的化合
物、基本上如下式(I-3)所示的化合物和基本上如下式(I-4)所示的
化合物中的至少一种，并且附加条件是：这些化合物分子结构中的至
少一个N原子与另外的基团Rh和基团X键合而呈现为式(其
中，基团N+是所述至少一个N原子的季氮阳离子形式；基团Rh选自
任选取代的C1-50(优选C1-20)直链或支链烷基、任选取代的C5-50(优
选C5-10或者C5-8)单环或多环环烷基(比如环己基)、任选取代的C2-50(优选C2-20)直链或支链烯基和任选取代的C6-50(优选C6-20)芳基；
基团X-选自卤素离子(优选氟离子、氯离子、溴离子和碘离子，更优
选氯离子)和氢氧根离子(OH-))所示的季铵盐和/或季铵碱的形式，
式(I-1)中，各基团Ra彼此相同或不同，各自独立地选自氢、任
选取代的C1-20直链或支链烷基、任选取代的C2-20直链或支链烯基和任
选取代的C6-10芳基；各基团Ra′彼此相同或不同，各自独立地选自单键、
任选取代的C1-10直链或支链亚烷基、任选取代的C2-10直链或支链亚烯
\t基、羰基、任选取代的C1-10直链或支链亚烷基羰基和任选取代的C2-10直链或支链亚烯基羰基，优选各自独立地选自单键和任选取代的C1-6直链或支链亚烷基；b是1至3之间的任意整数，优选1；各基团Y彼
此相同或不同，各自独立地选自N和O，前提是当基团Y是N时，a＝1，
当基团Y是O时，a＝0，并且至少一个基团Y是N；x′是1至5之间的
任意整数(优选1至4之间的任意整数，比如1、2或者3)；各基团
Rp1彼此相同或不同，各自独立地选自式
代表的基团、氢、任选
取代的C1-50(优选C1-20)直链或支链烷基、任选取代的C5-50(优选C5-10或者C5-8)单环或多环环烷基(比如环己基)、任选取代的C2-50(优选
C2-20)直链或支链烯基和任选取代的C6-50(优选C6-20)芳基，前提是
至少一个基团Rp1是式
代表的基团；各基团
Rp2彼此相同或不同，各自独立地选自式
代表的基团、氢、任
选取代的C1-50(优选C1-20)直链或支链烷基、任选取代的C5-50(优选
C5-10或者C5-8)单环或多环环烷基(比如环己基)、任选取代的C2-50(优
选C2-20)直链或支链烯基和任选取代的C6-50(优选C6-20)芳基；各数
值m′彼此相同或不同，各自独立地选自0至100之间的任意数值，优
选0至50之间的任意数值，各数值n′彼此相同或不同，各自独立地选
自0至100之间的任意数值，优选0至50之间的任意数值，各数值
m″彼此相同或不同，各自独立地选自0至100之间的任意数值，优选0
至50之间的任意数值，各数值n″彼此相同或不同，各自独立地选自0
至100之间的任意数值，优选0至50之间的任意数值，前提是全部数
值m′、全部数值m″、全部数值n′与全部数值n″之和大于0且不超过
200(优选大于0且不超过100)；各基团L彼此相同或不同，各自独立
地选自任选取代的C1-10直链或支链亚烷基和任选取代的C2-10直链或支
链亚烯基(优选各自独立地选自任选取代的C1-5直链或支链亚烷基)；
各基团Salt彼此相同或不同，各自独立地选自由-A-(M)r+代表的基团，
其中基团A-选自羧酸根(COO-)和磺酸根(SO3-)；基团M选自碱金
属(优选Li、Na和K)、碱土金属(优选Mg和Ca)和铵根(NH4)；
\t当基团M为碱金属或铵根时，r＝1；当基团M为碱土金属时，r＝0.5，
前提是，所述基团Ra和所述基团Rh中的至少一个在其结构中包
含C8直链状部分，
式(I-2)中，基团Rb选自任选取代的C1-49直链或支链烷基、任
选取代的C5-49单环或多环环烷基和任选取代的C2-49直链或支链烯基
(优选选自任选取代的C1-29直链或支链烷基、任选取代的C5-10单环或
多环环烷基和任选取代的C2-29直链或支链烯基，或者选自任选取代的
C8-29直链或支链烷基、任选取代的C5-8单环或多环环烷基和任选取代
的C8-29直链或支链烯基，或者选自任选取代的C8-19直链或支链烷基、
任选取代的C5-7单环环烷基(比如环己基)和任选取代的C8-19直链或
支链烯基)；各基团Rb′彼此相同或不同，各自独立地选自单键和羰基；
各基团Y彼此相同或不同，各自独立地选自N和O，前提是当基团Y
是N时，a＝1，当基团Y是O时，a＝0，并且至少一个基团Y是N；x″
是1至10之间的任意整数(优选1至4之间的任意整数，比如1、2
或者3)；各基团Rp1彼此相同或不同，各自独立地选自式
代表的基团、氢、任选
取代的C1-50(优选C1-20)直链或支链烷基、任选取代的C5-50(优选C5-10或者C5-8)单环或多环环烷基(比如环己基)、任选取代的C2-50(优选
C2-20)直链或支链烯基和任选取代的C6-50(优选C6-20)芳基，前提是
至少一个基团Rp1是式
代表的基团；各基团
Rp2彼此相同或不同，各自独立地选自式
代表的基团、氢、任
选取代的C1-50(优选C1-20)直链或支链烷基、任选取代的C5-50(优选
C5-10或者C5-8)单环或多环环烷基(比如环己基)、任选取代的C2-50(优
\t选C2-20)直链或支链烯基和任选取代的C6-50(优选C6-20)芳基；各数
值m′彼此相同或不同，各自独立地选自0至100之间的任意数值，优
选0至50之间的任意数值，各数值n′彼此相同或不同，各自独立地选
自0至100之间的任意数值，优选0至50之间的任意数值，各数值
m″彼此相同或不同，各自独立地选自0至100之间的任意数值，优选0
至50之间的任意数值，各数值n″彼此相同或不同，各自独立地选自0
至100之间的任意数值，优选0至50之间的任意数值，前提是全部数
值m′、全部数值m″、全部数值n′与全部数值n″之和大于0且不超过
200(优选大于0且不超过100)；各基团L彼此相同或不同，各自独立
地选自任选取代的C1-10直链或支链亚烷基和任选取代的C2-10直链或支
链亚烯基(优选各自独立地选自任选取代的C1-5直链或支链亚烷基)；
各基团Salt彼此相同或不同，各自独立地选自由-A-(M)r+代表的基团，
其中基团A-选自羧酸根(COO-)和磺酸根(SO3-)；基团M选自碱金
属(优选Li、Na和K)、碱土金属(优选Mg和Ca)和铵根(NH4)；
当基团M为碱金属或铵根时，r＝1；当基团M为碱土金属时，r＝0.5，
前提是，所述基团Rb和所述基团Rh中的至少一个在其结构中包
含C8直链状部分，
式(I-3)中，各基团Rc彼此相同或不同，各自独立地选自任选取
代的C1-20直链或支链烷基、任选取代的C2-20直链或支链烯基、任选取
代的C1-20直链或支链烷基羰基和任选取代的C2-20直链或支链烯基羰基
(或者各自独立地选自任选取代的C1-10直链或支链烷基、任选取代的
C2-10直链或支链烯基、任选取代的C1-10直链或支链烷基羰基和任选取
代的C2-10直链或支链烯基羰基，或者各自独立地选自任选取代的C8-20直链或支链烷基、任选取代的C8-20直链或支链烯基、任选取代的C8-20直链或支链烷基羰基和任选取代的C8-20直链或支链烯基羰基)；各基团
Rd彼此相同或不同，各自独立地选自任选取代的C1-10直链或支链亚烷
基、任选取代的C2-10直链或支链亚烯基、任选取代的C1-10直链或支链
亚烷基羰基、任选取代的C2-10直链或支链亚烯基羰基、任选取代的羰
基C1-10直链或支链亚烷基羰基和任选取代的羰基C2-10直链或支链亚烯
基羰基(优选各自独立地选自任选取代的C1-5直链或支链亚烷基和任
\t选取代的C1-5直链或支链亚烷基羰基)；x″′是1至10之间的任意整数
(优选1至4之间的任意整数，比如1、2或者3)；各基团Rp彼此相
同或不同，各自独立地选自式
代表的基团、氢、任选
取代的C1-50(优选C1-20)直链或支链烷基、任选取代的C5-50(优选C5-10或者C5-8)单环或多环环烷基(比如环己基)、任选取代的C2-50(优选
C2-20)直链或支链烯基和任选取代的C6-50(优选C6-20)芳基，前提是
至少一个基团Rp是式代表的基团；各数值m′彼此相同或不同，各自独立地选自0至100之
间的任意数值，优选0至50之间的任意数值，各数值n′彼此相同或不
同，各自独立地选自0至100之间的任意数值，优选0至50之间的任
意数值，前提是全部数值m′与全部数值n′之和大于0且不超过200(优
选大于0且不超过100)；各基团L彼此相同或不同，各自独立地选自
任选取代的C1-10直链或支链亚烷基和任选取代的C2-10直链或支链亚烯
基(优选各自独立地选自任选取代的C1-5直链或支链亚烷基)；各基团
Salt彼此相同或不同，各自独立地选自由-A-(M)r+代表的基团，其中基
团A-选自羧酸根(COO-)和磺酸根(SO3-)；基团M选自碱金属(优
选Li、Na和K)、碱土金属(优选Mg和Ca)和铵根(NH4)；当基团
M为碱金属或铵根时，r＝1；当基团M为碱土金属时，r＝0.5，
前提是，所述基团Rc和所述基团Rh中的至少一个在其结构中包
含C8直链状部分，
式(I-4)中，基团Rc选自任选取代的C1-20直链或支链烷基、任
选取代的C2-20直链或支链烯基、任选取代的C1-20直链或支链烷基羰基
和任选取代的C2-20直链或支链烯基羰基(或者各自独立地选自任选取
\t代的C1-10直链或支链烷基、任选取代的C2-10直链或支链烯基、任选取
代的C1-10直链或支链烷基羰基和任选取代的C2-10直链或支链烯基羰
基，或者各自独立地选自任选取代的C8-20直链或支链烷基、任选取代
的C8-20直链或支链烯基、任选取代的C8-20直链或支链烷基羰基和任选
取代的C8-20直链或支链烯基羰基)；各基团Rd彼此相同或不同，各自
独立地选自任选取代的C1-10直链或支链亚烷基、任选取代的C2-10直链
或支链亚烯基、任选取代的C1-10直链或支链亚烷基羰基、任选取代的
C2-10直链或支链亚烯基羰基、任选取代的羰基C1-10直链或支链亚烷基
羰基和任选取代的羰基C2-10直链或支链亚烯基羰基(优选各自独立地
选自任选取代的C1-5直链或支链亚烷基和任选取代的C1-5直链或支链
亚烷基羰基)；基团Y是N或O，前提是当基团Y是N时，a＝1，当基
团Y是O时，a＝0；x″″是1至9之间的任意整数(优选1至3之间的
任意整数，更优选1或2)；各基团Rp1彼此相同或不同，各自独立地
选自式代表的基团、
氢、任选取代的C1-50(优选C1-20)直链或支链烷基、任选取代的C5-50(优选C5-10或者C5-8)单环或多环环烷基(比如环己基)、任选取代的
C2-50(优选C2-20)直链或支链烯基和任选取代的C6-50(优选C6-20)芳
基，前提是至少一个基团Rp1是式
代表的基团；各基团
Rp2彼此相同或不同，各自独立地选自式
代表的基团、氢、任
选取代的C1-50(优选C1-20)直链或支链烷基、任选取代的C5-50(优选
C5-10或者C5-8)单环或多环环烷基(比如环己基)、任选取代的C2-50(优
选C2-20)直链或支链烯基和任选取代的C6-50(优选C6-20)芳基；各基
团Rp3彼此相同或不同，各自独立地选自式
代表的基团、氢、任选
取代的C1-50(优选C1-20)直链或支链烷基、任选取代的C5-50(优选C5-10或者C5-8)单环或多环环烷基(比如环己基)、任选取代的C2-50(优选
\tC2-20)直链或支链烯基和任选取代的C6-50(优选C6-20)芳基；各数值
m′彼此相同或不同，各自独立地选自0至100之间的任意数值，优选0
至50之间的任意数值，各数值n′彼此相同或不同，各自独立地选自0
至100之间的任意数值，优选0至50之间的任意数值，各数值m″彼此
相同或不同，各自独立地选自0至100之间的任意数值，优选0至50
之间的任意数值，各数值n″彼此相同或不同，各自独立地选自0至100
之间的任意数值，优选0至50之间的任意数值，各数值m″′彼此相同
或不同，各自独立地选自0至100之间的任意数值，优选0至50之间
的任意数值，各数...
【专利技术属性】
技术研发人员：李应成，顾松园，张卫东，鲍新宁，沙鸥，沈之芹，杨一青，翟晓东，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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