特别用于增加开采烃的含有N-酰基N-烷基α-氨基羧酸化合物的微胞系统技术方案

技术编号:2067317 阅读:183 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
制备用于增加开采烃的微胞系统时,使用了一些表面活化剂,它们是N-酰基N-烷基-α-氨基羧酸化合物.其通式为式(I)和式(Ⅱ),式中,R+[1]、R+[2]、和R+[3]中至少有一个饱和的或不饱和的C-[1]-C-[22]脂族烃基(其中可能含有羧酸基),其余的为氢原子,R+[1]、R+[2]、及R+[3]总共有4至22个碳原子.R+[4]为1-5个碳原子的烷基,R+[5]为1-12个碳原子的烷基,M为碱金属,铵.或季铵团.本发明专利技术涉及应用N-酰基N-烷基α-氨基羧酸化合物以提高石油开采,特别是关于制备微乳状液或微胞溶液时用到的表面活化剂.(*该技术在2005年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
用来增加开采石油的现有技术中,已经应用了多种类型表面活化剂。由于价格及有效利用率的问题,最常用的表面活化剂是磺酸盐类,特别是石油磺酸盐,以碱金属或铵盐的形式应用的。只要每升水中盐含量不超过30克(或氯化钠等同物),使用这些表面活化剂是不错的,这个数值是大约的,特别如对产品参数进行适宜选择,使油和磺酸盐溶液间界面张力保留在很低的水平,大约103mN/m或以下。但是,当盐量显著高于上述的数值时,己知现磺酸盐的界面参数会迅速下降,二价离子尤其是钙和镁含量越高,界面张力值会很高,还有,磺酸盐对二价离子的高度敏感性,会使表面活化剂溶液在通过蓄积层时,产生沉积现象和/或把表面活化剂转为静止相,这种现象与岩石脱落的阳离子有关,会导致表面活化剂不起作用。 有人提出用其它阴离子表面活化剂取代石油磺酸盐,例如是链烷烃-磺酸盐、链烯烃-磺酸盐、烷基-硫酸盐、烷基-磷酸盐、链烷酸酯、乙氧基化的脂肪族醇,乙氧基化的烷基苯羧酸、烷基苯硫酸盐、烷基苯酸盐等等,以及多种非离子表面活化剂,例如是乙氧基化的醇、乙氧基化的烷基苯等等。不过,如油田内的水的盐份高,这些石油磺酸盐的表面活化剂替代代品,会损失界面利用率。和阴离子表面活化剂比较非离子型表面活化剂在沉积倾向性方面,对二价阳离子,相当不敏感。相反这些非离子型表面活化剂主要缺点是,在溶液中,它们的性质很容易受到微小温度变化影响。此外在各液相间分布此类产物(与多分散性有关分布)会导致它在溶液中有效浓度降低。上述常见的表面活化剂各种问题,导致朝着用其它表面活性化合物的研究工作得以进行,这些化合物的表面活性将不受或基本不受多价阳离子影响,并且在宽的PH值和温度范围内。因此,在制备适用于增加开采石油的微胞系统方面,有人介绍使用N-酰基α-氨基-羧酸化合物作为表面活化剂。而法国专利2,440,773号和它的第一个增补专利2,468,402号,描述使用依据下列普通化学式的化合物。 这里的R和R1是脂族原子团,R含有6至32个碳原子,或更多的碳原子(例如是可多达120个)。R1方面有1至80个碳原子。他们指出,这些化合物应用的是碱金属的形式(也可选择碱土金属盐的形式),及和伯胺、仲胺或叔胺等化合在一起。在先的文献中所指明的化合物有N-酰基α-氨基-十四烷酸钠、N-酰基α-氨基十六烷酸钠N-酰基-α-氨基十八烷酸钠,N-酰基α-氨基廿四烷酸钠。其它提及的还有相应的钾、铵或丙胺的盐,以及N-丙酰基α-氨基十六烷酸钠、N-丁酰基α-氨基十六烷酸镁、N-丙酰基α-氨基二十烷酸铵、N-丁酰基α-氨基三十烷酸钾,和有以下化学式的化合物 这里的R是一丙烯齐聚物,包含大约二十个单位的CH3-CH=CH2。已经知道,使用N-酰基N-烷基α-氨基羧酸类化合物即和较以前的化合物的分别是它们在氮原子上附有一个烷基原子团,结果有不少改进,以及影响产物微胞系统的行为,特别是关系到多价离子,及可操作的温度及PH范围。一般来说,本专利技术所考虑到的N-酰基N-烷基α-氨基羧酸化合物,是由法国专利技术专利2,395,252号所叙述的化合物中选出来的,申请人相同,但这里的氮原子差不多全是叔的。这些化合物都有下面两个化学式之中的其中一个的结构 这里的R1、R2和R3符号中,其中至少有一个是一个饱和或不饱和的脂族碳氢化合物原子团,含有例如是1至22个碳原子,馀下的R1、R2和R3是一个氢原子;R1、R2和R3一共含有4至22个碳原子;R4是一含有1至5个原子的烷基原子团,最好是甲基;R5是一含有1至12个碳原子的烷基原子团,最好是甲基;M是一种碱,或是一种碱土金属、铵、或季铵原子团(最好是钠或钾)。在化学式(I)和(II)里,R1、R2、R3等符号的其中一个是代表一个脂族原子团,如上面所定义的一样,不过是替代了一个羧酸团,例如是一种酸,最好是钠或钾的盐。上面所定义的N-酰基N-烷基α-氨基羧酸化合物,有N-酰基N-甲基α-氨基辛烷酸钠、N-酰基N-丙基α-氨基辛烷酸铵、N-月桂基N-甲基α-氨基十二烷酸钠(月桂基=C11H23-CO-),N-酰基N-甲基α-氨基廿四烷酸钠、N-丁酰基N-甲基α-氨基廿烷酸钠、和N-酰基N-甲基α-氨基廿二烷酸钠、N-酰基N-甲基α-氨基廿四烷酸钠、N-酰基N-甲基α-氨基十六烷酸钠、上述化合物,可以单独使用,或是使用它们的混合物。其它的合适化合物,都含有这由不饱和羧酸所衍生的 部份,这些不饱和羧酸是9-十八烯酸(油酸)、9,12-十八碳二烯酸(亚油酸)9,12,15-十八碳三烯酸(亚麻酸)或13-廿二烯酸(芥酸),这些酸都是以碱性盐、或碱土金属盐、铵团或是一个季铵团的形式被使用,最好是钠或钾的盐,R4和R5各自特别代表甲基原子团。可以用各种不同方法制造本专利技术所考虑到的多种N-酰基N-烷基α-氨基羧酸化合物,特别是可以按照法国专利技术专利2,395,252号所披露的方法去做,这里把一烯基不饱化合物和酰胺、氢、一氧化碳等起化学作用,催化剂是钴。 考虑到化学式(I)和(II)制品的定义,按照本专利技术的方法用于它们生产开始时的化合物,除了氢气和一氧化碳之外,还应该有至少一种烯基不饱和化合物,它的普通化学式是R1-CR2=CH-R3;和至少一种普通化学式是R5CONHR4的酰胺,在前述之说明中已作出叙述。 、烯基不饱和化合物例子有直链或分支的内烯烃或α-烯烃,它们含有2至68个碳原子,尤其是6至24个碳原子或以上。有利的线性单烯烃包括n-1-己烯、n-1-辛烯、n-1-癸烯、n-1-十二烯、n-1-十四烯、n-1-十六碳烯、n-1-十八碳烯、n-1-廿碳烯、n-1-廿二碳烯、n-1-廿四碳烯、以及它们的混合物,特别是含有20至24个碳原子的α-单烯烃的混合物。其它值得提及的,含有一个不饱和脂族链的脂肪酸,尤其是那些由植物或动物的脂膏或油所衍生的脂肪酸,更特别值得一提的,有油酸、亚麻酸、亚油酸、和芥酸等。起始时的酰胺中,值得特别注意的是仲酰胺,这里的R4是一有1至5个碳原子的烷基原子团,R5是一个有1至12个碳原子的烷基原子团,例如是N-甲基乙酰胺、N甲基丁酰胺,或是有 C11H23-CO-NH-CH3化学式的N-甲基月桂酰胺。法国专利技术专利2,395,252号所披露的N-酰基α-氨基羧酸化合物的制备条件,变化的范围很大,例如说,总的压力范围可以是10至250巴,最好是30至200巴;H2/CO的比例,可以是例如5∶1至1∶10,最好是1∶2至1∶5,这是按照克分子数量计算的。一般来说,对H2/CO的比例值加以限制是有利的,这样可以避免产生醇,不过,仍然可以使用例如是2∶1的比率,最好在一低温下进行;正常的温度是50-200℃,比较好的是90-150℃。在这个过程中我们可以看到,如果R4是一烷基原子团(使用仲酰胺来得到),制备这种化合物,产生的副产品会比R4是一个氢原子的时候少(氢原子是由伯酰胺得到)。因此,本专利技术所考虑的化合物可以得到较好的产量。反应物有时附有未起作用的产品。把烯烃从酰化了的氨基酸分离出来是相当容易的,可以蒸发出烯烃,或是在溶剂蒸发后再提取。用作提取烯烃的溶剂通常是饱和的或不饱和的烃。这些酰化氨基酸也可以用如氢氧化钠或氢氧化钾来中和;这酰化了的氨基酸接着被输入水溶相内,成为一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含一种水溶液或微乳状液的微胞系统,含有至少一种表面活性化合物,特点是这表面活性化合物是由N-酰基N-烷基α-氨基羧酸化合物选择出来,它的普通化学式是:***(I)和***(II)在这里的R↑[1]、R↑[2]和R↑[3]符号中,至少有一个是表示具时1至22个碳原子的饱和或不饱和脂族碳氢化合物原子团,其中一个可能含有一个羧酸团COOM,馀下的一个或多个符号是代表一个氢原子,R↑[1]、R↑[2]和R↑[3]整个地由4至22个碳原子组成,R↑[4]是一个拥有1至5个碳原子的烷基原子团,R↑[5]是一个有1至12个碳原子的烷基原子团,M是一种碱、碱土金属、铵或季铵团。

【技术特征摘要】
1、包含一种水溶液或微乳状液的微胞系统,含有至少一种表面活活性化合物,特点是这表面活性化合物是由N-酰基N-烷基α-氨基羧酸化合物选择出来,它的普通化学式是在这里的R1、R2和R3符号中,至少有一个是表示具时1至22个碳原子的饱和或不饱和脂族碳氢化合物原子团,其中一个可能含有一个羧酸团COOM,馀下的一个或多个符号是代表一个氢原子,R1、R2和R3整个地由4至22个碳原子组成,R4是一个拥有1至5个碳原子的烷基原子团,R5是一个有1至12个碳原子的烷基原子团,M是一种碱、碱土金属、铵或季铵团。2、根据权利要求1的微胞系统,在此表面活性化合物是一种N-乙酰基N-甲基α-铵基羧酸化合物。3、根据权利要求1或2的微胞系统,在此的表面活性化合物是由N-酰基N-烷基α-氨基十四烷酸钠、N-酰基N-烷基α-氨基十六烷酸钠、N-酰基N-烷基α-氨基十八烷基钠、N-酰基N-烷基α-氨基廿烷酸钠、N-酰基N-烷基α-氨基廿二烷酸钠、N-酰基N-烷基α-氨基廿四烷酸钠、N-酰基N-烷基α-氨基廿六烷酸钠,和它们的混合物所组成。4、根据权利要求1至3中任何一个的微胞系统,特点是该微胞是由按重量...

【专利技术属性】
技术研发人员:巴维尔瓦拉姆邦
申请(专利权)人:法国石油公司
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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