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一种三次采油用双酰胺型甜菜碱表面活性剂的制备方法及其应用技术

技术编号:8448872 阅读:237 留言:0更新日期:2013-03-21 02:15
本发明专利技术涉及一种三次采油用双酰胺型甜菜碱表面活性剂的制备方法及其应用,属于表面活性剂、胶体与界面化学领域。该驱油用表面活性剂的结构为:,其中:R1为CH3或H;R2、R3为C7-C17的烷基,可以相同,也可以不同;m为2或3;X为CH2COO或CH2CH2SO3或CH2CH2CH2SO3或CH2CH2CH2CH2SO3或CH2CHOHCH2SO3。本发明专利技术涉及的双酰胺型甜菜碱表面活性剂由双酰胺基烷基甲基叔胺与两性化试剂如氯乙酸钠或氯(溴)乙基磺酸钠或丙(丁)烷磺内酯或3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠反应制得。通过与其它表面活性剂复配,可用作无碱驱油剂。在45℃、总表面活性剂质量分数0.01%-0.5%条件下,无需加碱即能使原油/地层水界面张力降低至10-3mN/m数量级。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油田采油领域所用的一种助剂,尤其是一种三次采油用双酰胺型甜菜碱的制备方法及其应用,属于表面活性剂、胶体与界面化学领域。本专利技术涉及的双酰胺型甜菜碱表面活性剂由双酰胺基烷基甲基叔胺与两性化试剂反应制得。通过与其它表面活性剂复配,可用作无碱驱油剂,在45°C、总表面活性剂质量分数0.01% - O. 5%条件下,无需加碱即能使原油/地层水界面张力降低至10_>10_4 mN/m数量级,形成超低界面张力。
技术介绍
我国目前大部分油田(大庆、胜利、辽河、新疆、中原)均已进入高含水开发阶段,原油产量有逐年递减的趋势,而对石油的需求却迅速增长,因此各油田都在积极采用新的勘探开发技术,力争保持稳产、增产。从国内勘探形势看,短期内找到新的储量丰富的油田的可能性很小,只能依靠老油田挖潜提高原油采收率来保持产量的稳定,化学驱就是进一步提高采收率的重要技术措施。化学驱提高采收率的机理是扩大波及体积和提高驱油效率,其中提高驱油效率的作用是由表面活性剂完成的。如果油水界面张力降低到超低(小于O.01mN/m)范围,表面活性剂可大幅度提高采收率。因此,国内外都在研究能明显降低油水界面张力的表面活性剂。其中,实际应用的三元复合驱油剂(碱、表面活性剂、聚合物)数量不断增长,但其所含有的强碱导致的负面效应也逐渐显现,包括地层黏土分散、运移而引起渗透率下降、油藏及井底结垢、采出液破乳脱水困难等一系列问题,严重制约了采油技术的发展。为了克服这些缺陷,需要开发以表面活性剂-聚合物二元复合驱取代三元复合驱。在无碱表面活性剂/聚合物二元驱中,表面活性剂起提高驱油效率作用,聚合物扩大波及体积,从而大幅度提高采收率,是目前最可行的提高采收率技术。然而三元复合驱中常用的廉价表面活性剂,如石油磺酸盐,重烷基苯磺酸盐、天然羧酸盐、石油羧酸盐以及木质素磺酸盐等,在无碱条件下通常不能将原油/水界面张力降至超低,为此需要开发新型表面活性剂。已公开的专利 CN1814691A、US755609SB2、CN1566257A、CN1498939A、CN101070468A和CN101625884A等对新型表面活性剂都有所介绍。CN102040994A也涉及一种氨基磺酸型两性表面活性剂,无需加碱和加盐即可将原油-盐水的界面张力降低到10_2mN/m的水平。尽管US03225074、03265719、03360550、03366671揭示了一种双酰胺类羧基甜菜碱的合成方法,但是主要用于杀菌剂,并未涉及在三次采油中的应用,也未涉及本专利技术的其他类型的甜菜碱的制备方法及应用。迄今为止在三次采油中,未见有公开相关的双酰胺型甜菜碱的制备方法及其应用。鉴于上述现状,提出本专利技术的内容,其目标是以价格相对低廉的多胺和长链脂肪酸等为主要原料制备一种三次采油用双酰胺型甜菜碱。引入的酰胺官能团使其具有良好的生物降解性、温和性和化学稳定性,相对成本较低,其表(界)面张力低,可应用于无碱三次采油中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种三次采油用双酰胺型甜菜碱的制备方法及其应用。本专利技术的技术方案一种三次采油用双酰胺型甜菜碱表面活性剂,其通式如[I]所示本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种三次采油用双酰胺型甜菜碱表面活性剂,其特征在于如通式[1]所示,???????????????????????????????????????????????????????????[1],其中:R1为CH3或H;R2、R3为?C7?C17?的烷基,可以相同,也可以不同;m为2?或3;X为CH2COO或CH2CH2SO3或CH2CH2CH2SO3或CH2CH2CH2CH2SO3或CH2CHOHCH2SO3;双酰胺型甜菜碱[1]通过如通式[2]的中间体双酰胺基烷基甲基叔胺与氯乙酸钠、氯(溴)乙基磺酸钠、丙(丁)烷磺内酯或3?氯?2?羟基丙烷磺酸钠之一反应制备得到;??????????[2],中间体双酰胺基烷基甲基叔胺[2]是通过如通式[3]的多烷基甲基三胺与直碳链烷基酸制备得到,???????????[3],所述的直碳链烷基酸为八酸、十酸、十二酸、十四酸、十六酸、十八酸中的一种或几种。429897dest_path_image001.jpg,35453dest_path_image002.jpg,752874dest_path_image003.jpg

【技术特征摘要】
1.一种三次采油用双酰胺型甜菜碱表面活性剂,其特征在于如通式[I]所示,2.权利要求I所述的三次采油用双酰胺型甜菜碱表面活性剂的制备方法,其特征在于该方法步骤为, (1)以直链碳脂肪酸八酸、十酸、十二酸、十四酸、十六酸、十八酸中的一种或几种与通式[3]的多烷基甲基三胺的摩尔比为2. 0-2. I: I进行投料,油浴条件下加热直到物料完全融化后打开搅拌,N2气保护下升温至130 - 190°C,反应过程中不断馏出生成的水,以体系酸值和胺值的变化判断反应进度,反应5-8小时,得到通式[2]的中间体双酰胺基烷基甲基叔胺; (2)用步骤(I)制得的中间体双酰胺基烷基甲基叔胺与两性化反应试剂氯乙酸钠、氯(溴)乙基磺酸钠、丙(丁)烷磺内酯或3-氯-2-...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘学民杨欠欠袁圆郭姗姗李丹萍崔正刚
申请(专利权)人:江南大学
类型:发明
国别省市:

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