水溶性α-二醇磺化环氧树脂组合物和其制备方法技术

公开的是含磺化环氧树脂组合物和方法用于制备所述组合物的α‑glycol。含磺化环氧树脂组合物中的α‑glycol通过形成的反应产物包括一个含环氧化物的化合物，伯氨基磺酸酯制成，和任选的一种或多种的伯一元胺的烯化氧低聚物，接着通过转换在反应产物中任何未反应的环氧基团以α‑glycol基通过水解。所述α‑glycol含有磺化的环氧树脂组合物表现出在水溶液中良好的溶解性和可用于改变地下地层的渗透性和提高存在于地层中的烃流体的动员和/或回收率是有用的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水溶性α-二醇磺化环氧树脂组合物和其制备方法
本专利技术涉及含有水溶性αβ-二醇的磺化环氧树脂组合物，并提供一种制备所述聚合物的方法。本专利技术还涉及使用所述组合物从地下储层中回收烃流体的方法，所述组合物用于改变地下岩层对水基流体的渗透性并且增加岩层中存在的烃流体的移动和/或回收率。
技术介绍
从石油和天然气井中产生大量水构成地下岩层中烃总回收的主要费用之一。许多生产油井产生的总排出物大于80体积％。因此，大部分泵送能量通过从井中提升水来消耗。然后必须对生产排出物进行昂贵的分离程序以回收无水烃。水构成麻烦并且昂贵的处理问题。因此，非常期望减少石油和天然气井产生的水量。通过在给定的泵送速率下减少井筒中的水流从而降低井筒中泵的液体水平来实现减少产出水量的另一有益效果，从而降低岩层中的背压并且改善泵送效率和净日产油量。
技术实现思路
本专利技术是一种含α-二醇的磺化环氧树脂组合物和一种制备所述含α-二醇的磺化环氧树脂组合物的方法，所述方法包括以下步骤：(A)通过使以下反应来形成磺化环氧树脂聚合物反应产物：(i)每分子具有平均多于一个环氧基的含环氧的化合物，(ii)伯氨基磺酸盐，(iii)任选的伯单胺环氧烷低聚物，和(iv)任选的选自由以下组成的群组的环氧反应性化合物：伯单胺、仲二胺、单羟烷基伯单胺，二羟烷基伯单胺，三羟烷基伯单胺、单羟基环烷基伯单胺、二羟基环烷基伯单胺和三羟基环烷基伯单胺，以及(B)通过水解将来自步骤(A)的反应产物中的全部或部分未反应的环氧基转化成α-二醇基。在本文中以上描述的本专利技术的组合物的一个实施例中，含环氧的化合物(i)由下式表示：其中Q选自二价芳香族基团-Ar-；Ar-L-Ar，其中L选自直接键、C1到C8亚烷基、-SO2-、-S-、>C＝O或-O-；具有4个碳到8个碳的二价环脂肪族基团K或-R1-K-R2-，其中R1和R2独立地是C1到C3亚烷基，优选为选自4,4'-亚异丙基二酚(双酚A)的二缩水甘油醚的含环氧的化合物；顺式-1,3-环己烷二甲醇；反式-1,3-环己烷二甲醇；顺式-1,4-环己烷二甲醇；或反式-1,4-环己烷二甲醇；伯氨基磺酸盐(ii)由下式表示：其中Z为任选地被一个或多个烷基取代的脂肪族、环脂肪族、多环脂肪族或芳香族烃基，M是任何单价阳离子，优选地，伯氨基磺酸盐选自对氨基苯磺酸，钠盐；对氨基苯磺酸，钾盐；氨基甲磺酸，钠盐；或氨基甲磺酸，钾盐；如果存在，那么伯单胺环氧烷低聚物(iii)由下式表示：其中，R3是-H、C1到C12烷基或环烷基，R4是共价键、C1到C12烷基或环烷基，R5和R6独立地是-H、C1到C12烷基或环烷基，并且x和y的值独立地是0到400，优选地伯单胺环氧烷低聚物R3和R5是-CH3，R4是-CH2-，R6为-H，并且x和y的值独立地是0到75，其限制条件是x或y中的至少一个等于或大于1。在本文中以上描述的本专利技术方法的一个实施例中，伯氨基磺酸盐(ii)、任选的伯单胺环氧烷低聚物(iii)和任选的环氧反应性化合物(iv)中的环氧反应性基团与含环氧的化合物(i)中的环氧基的当量比是0.25:1到0.95:1。在本文中以上描述的本专利技术方法的一个实施例中，权利要求1的反应产物的平均分子量是300到100,000，并且优选以分批或连续方法产生。具体实施方式本专利技术的一个实施方案是含磺化环氧树脂组合物和方法，使所述组合物包含，基本上由，由以下步骤组成的(A)，以形成磺化的环氧树脂聚合物的反应产物，其包含α-glycol，基本上由，由环氧树脂(i)与至少一种双官能化合物的反应产物相对于反应与环氧化物基团，优选伯氨基磺酸酯(ii)和任选的伯单胺氧化烯低聚物(iii)和/或任选的附加的环氧反应性化合物(IV)，和/或任选的催化剂，和/或任选的溶剂以形成反应产物，然后(B)将未反应的环氧基团的反应产物，以α-通过水解的乙二醇基团。本专利技术方法的第一步骤(A)是使用化学计量制备磺化环氧树脂低聚物或聚合物(下文中称为“聚合物”)，其在所述聚合物中产生未反应的环氧基。本专利技术的磺化环氧树脂聚合物的组分(i)是环氧树脂，并且可以是每分子具有平均多于一个环氧基的含环氧的化合物。环氧基可以连接到氧、硫或氮原子或连接到-CO-O-基团的碳原子上的单个键合氧原子。-CO-O-基团的氧、硫、氮原子或碳原子可以连接到脂肪族、环脂肪族、多环脂肪族或芳香族烃基上。脂肪族、环脂肪族、多环脂肪族或芳香族烃基可以被一个或多个惰性取代基取代，所述惰性取代基包括但不限于烷基，优选为甲基；烷氧基，优选为甲氧基；卤素原子，优选为氟、溴或氯；硝基；或腈基。优选的含环氧的化合物包括由式I表示的二缩水甘油醚：其中Q选自二价芳香族基团-Ar-、Ar-L-Ar，其中L选自直接键、C1到C8亚烷基、-SO2-、-S-、>C＝O或-O-、具有4个碳到8个碳的二价环脂肪族基团K或-R1-K-R2-，其中R1和R2独立地是C1到C3亚烷基。可以使用的含环氧的化合物的更具体实例包括以下的二缩水甘油醚：1,2-二羟基苯(儿茶酚)；1,3-二羟基苯(间苯二酚)；1,4-二羟基苯(对苯二酚)；4,4'-亚异丙基二酚(双酚A)；4,4'-二羟二苯甲烷；3,3',5,5'-四溴双酚A；4,4'-硫代二酚；4,4'-磺酰基二酚；2,2'-磺酰基二酚；4,4'-二羟基二苯氧化物；4,4'-二羟基二苯甲酮；1,4-二羟基萘；2,6-二羟基萘；9,9-双(4-羟基苯基)芴；2,2-双(4-羟基苯基)乙酰胺；2,2-双(4-羟基苯基)-N-甲基乙酰胺；1,1'-双(4-羟基苯基)-1-苯乙烷；3,3'-5,5'-四氯双酚A；3,3'-二甲氧基双酚A；4,4'-二羟基联苯；4,4'-二羟基-α-甲基芪；4,4'-二羟基苯甲酰苯胺；4,4'-二羟基芪；4,4'-二羟基-α-氰基芪；N,N'-双(4-羟基苯基)对苯二甲酰胺；4,4'-二羟基偶氮苯；4,4'-二羟基-2,2'-二甲基氧偶氮基苯；4,4'-二羟基二苯基乙炔；4,4'-二羟基查耳酮；4-羟基苯基-4-羟基苯甲酸酯；二丙二醇；聚(丙二醇)；硫二乙二醇；顺式-、反式-1,3-和1,4-环己烷二甲醇；顺式-、反式-1,2-环己烷二甲醇；顺式-、反式-1,3-环己烷二甲醇；顺式-、反式-1,4-环己烷二甲醇；1,1-环己烷二甲醇；1,1-环己烷二乙醇；1,4-双(2-羟基乙氧基)环己烷；1,4-环己烷二乙醇；1,4-(2-羟基乙氧基)环己烷；二环戊二烯二甲醇、降冰片烯二甲醇；降冰片烷二甲醇；环辛烷二甲醇；顺式-和反式-2,2,4,4-四甲基环丁烷-1,3-二醇；三(羟基苯基)甲烷的三缩水甘油醚；酚的聚缩水甘油醚或烷基或卤素取代的酚-醛酸催化的缩合产物(酚醛清漆树脂)；4,4'-二氨基二苯基甲烷的四缩水甘油胺；4,4'-二氨基；N，N'-二甲基-4,4'-二氨基芪；4,4'-二氨基苯甲酰苯胺；4,4'-二氨基联苯；二环戊二烯或其低聚物与酚或烷基或卤素取代酚的缩合产物的聚缩水甘油醚；以及其组合。优选的含环氧的化合物是4,4'-亚异丙基二酚(双酚A)的二缩水甘油醚；顺式-1,3-环己烷二甲醇；反式-1,3-环己烷二甲醇；顺式-1,4-环己烷二甲醇；和反式-1,4-环己烷二甲醇。可以使用的含环氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备含α‑二醇的磺化环氧树脂组合物的方法，所述方法包含以下步骤：(A)通过使以下反应而形成磺化环氧树脂聚合物反应产物(i)每分子具有平均多于一个环氧基的含环氧的化合物，(ii)伯氨基磺酸盐，(iii)任选的伯单胺环氧烷低聚物，和(iv)任选的选自以下的环氧反应性化合物：伯单胺、仲二胺、单羟烷基伯单胺、二羟烷基伯单胺、三羟烷基伯单胺、单羟基环烷基伯单胺、二羟基环烷基伯单胺或三羟基环烷基伯单胺以及(B)通过水解将来自步骤(A)的所述反应产物中的未反应的环氧基转换成α‑二醇基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.27 US 62/3549891.一种制备含α-二醇的磺化环氧树脂组合物的方法，所述方法包含以下步骤：(A)通过使以下反应而形成磺化环氧树脂聚合物反应产物(i)每分子具有平均多于一个环氧基的含环氧的化合物，(ii)伯氨基磺酸盐，(iii)任选的伯单胺环氧烷低聚物，和(iv)任选的选自以下的环氧反应性化合物：伯单胺、仲二胺、单羟烷基伯单胺、二羟烷基伯单胺、三羟烷基伯单胺、单羟基环烷基伯单胺、二羟基环烷基伯单胺或三羟基环烷基伯单胺以及(B)通过水解将来自步骤(A)的所述反应产物中的未反应的环氧基转换成α-二醇基。2.根据权利要求1所述的方法，其中(i)所述含环氧的化合物由下式表示：其中Q选自二价芳香族基团-Ar-；Ar-L-Ar，其中L选自直接键、C1到C8亚烷基、-SO2-、-S-、>C＝O或-O-；具有4个碳到8个碳的二价环脂肪族基团K或-R1-K-R2-，其中R1和R2独立地是C1到C3亚烷基；(ii)所述伯氨基磺酸盐由下式表示：其中Z是任选被一个或多个烷基取代的脂肪族、环脂肪族、多环脂肪族或芳香族烃基并且M是任何单价阳离子；并且(iii)如果存在，那么所述伯单胺环氧烷低聚物由下式表示：其中R3是-H、C1到C12烷基或环烷基，R4是共价键、C1到C12烷基或环烷基，R5和R6独立地是-H、C1到C12烷基或环烷基，并且x和y的值独立地是0到400。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述伯单胺磺酸盐(ii)、所述任选的伯单胺环氧烷低...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·E·小赫夫纳，S·M·霍伊尔斯，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US