多阴离子表面活性剂及其制备和使用方法技术

本公开涉及多阴离子表面活性剂、表面活性剂混合物、它们的衍生组合物及其在烃采收中的用途。还描述了制备多阴离子表面活性剂的方法。法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多阴离子表面活性剂及其制备和使用方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年4月24日提交的美国临时申请63/015,394的权益，其全文据此以引用方式并入本文。


[0003]本公开涉及多阴离子表面活性剂、包含多阴离子表面活性剂的表面活性剂混合物，以及包含这些表面活性剂和表面活性剂混合物的组合物及其例如在油气操作中的使用方法。

技术介绍

[0004]提高油采收率(EOR)是一项用于在一次和二次采收之后从储层中采收油的日益重要的补充技术。许多油气储层聚集大量的油，这些油紧密结合并且难以通过传统的水驱法移除。EOR技术诸如化学驱提高油采收率(CEOR)可通过利用可置换紧密结合油的表面活性剂来释放经由水驱法无法触及的油。多种阴离子表面活性剂目前用于EOR应用，包括烷基芳基磺酸盐(AAS)、α
‑
烯烃磺酸盐(AOS)、内烯烃磺酸盐(IOS)和衍生自丙氧基化C
12
‑
C
20
醇的醇醚硫酸盐。
[0005]EOR努力可受益于新表面活性剂的识别和具有性能优势的表面活性剂组合。例如，可促进地质层中的水相和油气相之间的低界面张力的表面活性剂是高度期望的。另外有价值的是可与粘稠油产生稳定的低粘度微乳液的表面活性剂，特别是在不存在湍流条件的情况下。因此，持续需要开发有成本效益的且改进的表面活性剂和表面活性剂混合物。

技术实现思路

[0006]本文提供了多阴离子表面活性剂。多阴离子表面活性剂可包含两个或更多个阴离子官能团(例如，选自羧酸根基团、硫酸根基团、磺酸根基团或它们的任何组合的两个或更多个阴离子官能团)。在某些实施方案中，多阴离子表面活性剂可包含羧酸根部分和磺酸根部分。
[0007]例如，本文提供了由下式I
[0008][0009]或其盐定义的多阴离子表面活性剂，其中p为1至5的整数；R1表示C8
‑
C50烷基基团或C8
‑
C50烷基芳基基团；AO在每次出现时单独地表示选自乙氧基基团、丙氧基基团或丁氧基基团的亚烷氧基基团；并且w为1至110的整数。
[0010]在一些实施方案中，AO在每次出现时可单独地表示选自乙氧基基团或丙氧基基团
的亚烷氧基基团。在一些实施方案中，w为20至110，诸如30至110、40至110、50至110或60至110的整数。
[0011]在一些实施方案中，AO可由下式定义
[0012][0013]其中BO表示丁烯氧基基团；PO表示丙烯氧基基团；EO表示乙烯氧基基团；x为1至65的整数；y为0至65的整数；并且z为0至45的整数。
[0014]在一些实施方案中，z为0。
[0015]在一些实施方案中，y为0并且z为0。
[0016]在一些实施方案中，x可为5至50，诸如10至50、20至45、25至45或25至40。在一些实施方案中，y可为0至45，诸如5至45、10至40、15至40、15至30或15至25。在一些实施方案中，x:(y+z)的比率可以是0.5:1至2:1。
[0017]AO的种类、亚烷基基团的数目(w)、整数n和R1的种类可以组合选择。例如，在一些实施方案中，ε由下式定义
[0018][0019]其中w和n如上式I中所定义，q为等于R1中的碳原子数的整数并且可为0.5至6，诸如1至6、1.5至5、2至4.5或2至4。
[0020]本文还描述了包含这些多阴离子表面活性剂的表面活性剂包、包含这些表面活性剂包的组合物及其在油气操作中的使用方法。例如，本文提供了包含水和本文所述的一种或多种多阴离子表面活性剂的水性组合物。
[0021]水可包括海水、微咸水、淡水、返排水或采出水、废水、河水、湖水或池塘水、含水层水、盐水或它们的任何组合。在某些实例中，水可包括硬水或硬盐水。在一些实施方案中，水可包含至少10ppm、至少100ppm、至少500ppm、至少1,000ppm、至少5,000ppm或至少10,000ppm的选自Ca
2+
、Mg
2+
、Sr
2+
、Ba
2+
以及它们的组合的二价金属离子。在某些实施方案中，水可包含100ppm至25,000ppm的选自Ca
2+
、Mg
2+
、Sr
2+
、Ba
2+
以及它们的组合的二价金属离子。
[0022]在一些实施方案中，水性组合物还可包含一种或多种助表面活性剂。所述一种或多种助表面活性剂可包括阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂或它们的任何组合。
[0023]在一些实例中，所述一种或多种助表面活性剂可包括阴离子表面活性剂，诸如磺酸盐、二磺酸盐、硫酸盐、二硫酸盐、磺基琥珀酸盐、二磺基琥珀酸盐、羧酸盐、二羧酸盐或它们的任何组合。在某些实例中，阴离子表面活性剂可包括以下中的一者：支链或非支链的C6
‑
C32:PO(0
‑
65):EO(0
‑
100)羧酸盐；C8
‑
C30烷基苯磺酸盐(ABS)；磺基琥珀酸盐表面活性剂；由下式定义的表面活性剂
[0024]R1—R2—R3[0025]其中R1包含具有6
‑
32个碳原子以及连接R1和R2的氧原子的支链或非支链的、饱和或不饱和的、环状或非环状的疏水碳链；R2包含烷氧基化链，该烷氧基化链包含选自亚乙基氧、亚丙基氧、亚丁基氧以及它们的组合的至少一个氧化物基团；并且R3包含支链或非支链的烃链，该支链或非支链的烃链包含2
‑
12个碳原子和2至5个羧酸根基团；或由下式定义的
表面活性剂
[0026][0027]其中R4在每次出现时独立地为具有6
‑
32个碳原子的支链或非支链的、饱和或不饱和的、环状或非环状的疏水碳链；并且M表示抗衡离子。
[0028]在一些实例中，所述一种或多种助表面活性剂可包括非离子表面活性剂。在某些实例中，非离子表面活性剂可包括支链或非支链的C6
‑
C32:PO(0
‑
65):EO(0
‑
100)，诸如支链或非支链的C6
‑
C30:PO(30
‑
40):EO(25
‑
35)、支链或非支链的C6
‑
C12:PO(30
‑
40):EO(25
‑
35)或者支链或非支链的C6
‑
C30:EO(8
‑
30)。在某些实例中，非离子表面活性剂可具有大于10的亲水亲油平衡值。
[0029]在一些实施方案中，组合物还可包含共溶剂、聚合物(例如，粘度调节聚合物)、流动性控制剂、减摩剂、胶凝剂、交联剂、破裂剂、pH调节剂、非乳化剂、铁控制剂、腐蚀抑制剂、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种由下式I或其盐定义的表面活性剂，其中p为1至5的整数；R1表示C8
‑
C50烷基基团；AO在每次出现时单独地表示选自乙氧基基团、丙氧基基团或丁氧基基团的亚烷氧基基团；并且w为1至110的整数。2.如权利要求1所述的表面活性剂，其中AO在每次出现时单独地表示选自乙氧基基团或丙氧基基团的亚烷氧基基团。3.如权利要求1
‑
2中任一项所述的表面活性剂，其中w为20至110，诸如30至110、40至110、50至110或60至110的整数。4.如权利要求1
‑
3中任一项所述的表面活性剂，其中ε由下式定义其中w和n如上式I中所定义；并且q为等于R1中的碳原子数的整数；并且其中ε为0.5至6，诸如1至6、1.5至5、2至4.5或2至4。5.如权利要求1
‑
4中任一项所述的表面活性剂，其中R1表示支链C8
‑
C50烷基基团，诸如源自Guerbet缩合反应的C8
‑
C50烷基基团。6.如权利要求1
‑
5中任一项所述的表面活性剂，其中R1表示直链C8
‑
C50烷基基团。7.如权利要求1
‑
6中任一项所述的表面活性剂，其中AO由下式定义其中BO表示丁烯氧基基团；PO表示丙烯氧基基团；EO表示乙烯氧基基团；x为1至65的整数；y为0至65的整数；并且z为0至45的整数。8.如权利要求7所述的表面活性剂，其中z为0。9.如权利要求7
‑
8中任一项所述的表面活性剂，其中x为5至50，诸如10至50、20至45、25至45或25至40。
10.如权利要求7
‑
9中任一项所述的表面活性剂，其中y为5至45，诸如10至40、15至40、15至30或15至25。11.如权利要求7
‑
10中任一项所述的表面活性剂，其中x:(y+z)的比率为0.5:1至2:1。12.如权利要求7
‑
10中任一项所述的表面活性剂，其中y为0并且z为0。13.一种水性组合物，所述水性组合物包含水和由权利要求1
‑
12中任一项所定义的表面活性剂。14.如权利要求13所述的组合物，其中所述组合物还包含一种或多种助表面活性剂。15.如权利要求14所述的组合物，其中所述一种或多种助表面活性剂包括阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂或它们的任何组合；其中所述阴离子表面活性剂包括磺酸盐、二磺酸盐、硫酸盐、二硫酸盐、磺基琥珀酸盐、二磺基琥珀酸盐、羧酸盐、二羧酸盐或它们的任何组合，其中所述阴离子表面活性剂包括以下中的一者：支链或非支链的C6
‑
C32:PO(0
‑
65):EO(0
‑
100)
‑
羧酸盐；C8
‑
C30烷基苯磺酸盐(ABS)；磺基琥珀酸盐表面活性剂；由下式定义的表面活性剂R1—R2—R3其中R1包含具有6
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：雪佛龙美国公司，
类型：发明
国别省市：