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63/015,401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
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烯烃磺酸盐(AOS)、内烯烃磺酸盐(IOS)和衍生自丙氧基化C
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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一个或多个羧酸根基团(例如，1个至3个羧酸根基团)和一个或多个磺酸根基团(例如，1个至2个磺酸根基团)。
[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HG表示包含磺酸根部分或硫酸根部分的头部基团；R1表示被一个至三个磺酸根部分取代并且任选地被选自羟基和烷氧基的一个至三个取代基取代的C7
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C28烷基基团，被一个至三个磺酸根部分取代并且任选地被选自羟基和烷氧基的一个至三个取代基取代的C7
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C28烷基芳基基团，被一个至三个磺酸根部分取代并且任选地被选自羟基和烷氧基的一个至三个取代基取代的C7
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C28烯基基团，或被一个至三个磺酸根部分取代并任选地被选自羟基和烷氧基的一个至三个取代基取代的C7
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C28烯
基芳基基团；n为1至8的整数；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]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
[0012][0013]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。
[0014]在某些实施方案中，多阴离子表面活性剂可由下式IA
[0015][0016]或其盐定义，其中HG表示包含磺酸根部分或硫酸根部分的头部基团；n为1至8的整数；R1表示被一个至三个磺酸根部分取代并且任选地被选自羟基和烷氧基的一个至三个取代基取代的C7
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C28烷基基团，被一个至三个磺酸根部分取代并且任选地被选自羟基和烷氧基的一个至三个取代基取代的C7
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C28烷基芳基基团，被一个至三个磺酸根部分取代并且任选地被选自羟基和烷氧基的一个至三个取代基取代的C7
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C28烯基基团，或被一个至三个磺酸根部分取代并任选地被选自羟基和烷氧基的一个至三个取代基取代的C7
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C28烯基芳基基团；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40的整数。
[0017]在式IA的一些实施方案中，z为0。
[0018]在式IA的一些实施方案中，y为0并且z为0。
[0019]在式IA的一些实施方案中，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。
[0020]在一些实施方案中，头部基团可包含磺酸根部分。例如，在一些实施方案中，头部基团可由下式
[0021][0022]或其盐定义，其中m为1至6的整数。
[0023]在其他实施方案中，头部基团可包含硫酸根部分。例如，在一些实施方案中，头部基团可由下式
[0024][0025]或其盐定义，其中m为1至6的整数。
[0026]在一些实例中，R1可包含以下中的一者：
[0027][0028]或其盐，其中a为0至32的整数；并且b为0至32的整数，条件是a和b的总和为4至32。
[0029]还提供了包含两种或更多种多阴离子表面活性剂的表面活性剂混合物。例如，本文提供了一种表面活性剂混合物，该表面活性剂混合物包含：
[0030](a)由式II或其盐定义的第一表面活性剂；
[0031][0032][0033]以及
[0034](b)由式III或其盐定义的第二表面活性剂；
[0035][0036]其中A为硫酸根或磺酸根；D1和D2中的一者为磺酸根基团并且D1和D2中的一者为氢；E1和E2中的一者为磺酸根基团并且E1和E2中的一者为羟基；e为0至32的整数并且f为0至32的整数，条件是e和f的总和为4至32；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；w为1至110的整数；并且p为1至6的整数。
[0037]第一表面活性剂和第二表面活性剂可以不同的量存在于表面活性剂混合物中。例如，在一些实施方案中，基于表面活性剂混合物的总重量，第一表面活性剂可以5重量％至80重量％的量存在，并且基于表面活性剂混合物的总重量，第二表面活性剂可以5重量％至80重量％的量存在。
[0038]在式II
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式III的一些实施方案中，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。在一些实施方案中，e和f的总和可为8至22。
[0039]本文还描述了包含这些多阴离子表面活性剂和表面活性剂混合物的表面活本文档来自技高网...

【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HG表示包含磺酸根部分或硫酸根部分的头部基团；R1表示被一个至三个磺酸根部分取代并且任选地被选自羟基和烷氧基的一个至三个取代基取代的C7
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C28烷基基团，被一个至三个磺酸根部分取代并且任选地被选自羟基和烷氧基的一个至三个取代基取代的C7
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C28烷基芳基基团，被一个至三个磺酸根部分取代并且任选地被选自羟基和烷氧基的一个至三个取代基取代的C7
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C28烯基基团，或被一个至三个磺酸根部分取代并任选地被选自羟基和烷氧基的一个至三个取代基取代的C7
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C28烯基芳基基团；n为1至8的整数；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
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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
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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
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4中任一项所述的表面活性剂，其中所述头部基团由下式或其盐定义，其中m为1至6的整数。6.如权利要求1
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4中任一项所述的表面活性剂，其中所述头部基团由下式或其盐定义，其中m为1至6的整数。7.如权利要求1
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6中任一项所述的表面活性剂，其中所述表面活性剂由下式IA
或其盐定义，其中HG表示包含磺酸根部分或硫酸根部分的头部基团；n为1至8的整数；R1表示被一个至三个磺酸根部分取代并且任选地被选自羟基和烷氧基的一个至三个取代基取代的C7
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C28烷基基团，被一个至三个磺酸根部分取代并且任选地被选自羟基和烷氧基的一个至三个取代基取代的C7
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C28烷基芳基基团，被一个至三个磺酸根部分取代并且任选地被选自羟基和烷氧基的一个至三个取代基取代的C7
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C28烯基基团，或被一个至三个磺酸根部分取代并任选地被选自羟基和烷氧基的一个至三个取代基取代的C7
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C28烯基芳基基团；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40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
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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
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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
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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1
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11中任一项所述的表面活性剂，其中y为0并且z为0。13.如权利要求1
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12中任一项所述的表面活性剂，其中R1包含以下中的一者或其盐，其中a为0至32的整数；并且b为0至32的整数，条件是a和b的总和为4至32。
14.一种表面活性剂混合物，其包含：(a)由式II或其盐定义的第一表面活性剂；以及(b)由式III或其盐定义的第二表面活性剂；其中A为硫酸根或磺酸根；D1和D2中的一者为磺酸根基团并且D1和D2中的一者为氢；E1和E2中的一者为磺酸根基团并且E1和E2中的一者为羟基；e为0至32的整数并且f为0至32的整数，条件是e和f的总和为4至32；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；w为1至110的整数；p为1至6的整数。15.如权利要求14所述的混合物，其中基于所述表面活性剂混合物的总重量，所述第一表面活性剂以5重量％至80重量％的量存在；基于表面活性剂混合物的总重量，第二表面活性剂以5重量％至80重量％的量存在。16.如权利要求14
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15中任一项所述的混合物，其中AO在每次出现时单独地表示选自乙...

【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：