專利名稱：烷基酚聚氧乙烯醚羧酸鹽型甜菜堿及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種烷基酚聚氧乙烯醚羧酸鹽型甜菜堿及其制備方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)多數(shù)油田現(xiàn)如今處于高含水期開(kāi)采階段，仍有六成以上的石油“留守”地下。 而且，注水開(kāi)發(fā)的油田大多數(shù)都進(jìn)入高含水、高采出程度的“雙高”階段，“多井低產(chǎn)”的問(wèn)題難以回避。根據(jù)對(duì)我國(guó)13個(gè)主要油田的82個(gè)注水開(kāi)發(fā)區(qū)進(jìn)行的調(diào)查，目前產(chǎn)出液含水量達(dá)90%，產(chǎn)量每年遞減1500萬(wàn)噸。面對(duì)這些問(wèn)題，依靠技術(shù)的進(jìn)步，去提高油田采收率，全面增加可采儲(chǔ)量，已經(jīng)勢(shì)在必行。若把井下剩余石油開(kāi)采出來(lái)，相當(dāng)于我國(guó)的可采儲(chǔ)量增加一倍以上。因此，發(fā)展三次采油是我國(guó)石油開(kāi)采的必經(jīng)之路。所謂三次采油，是對(duì)比一次采油、二次采油而言的。通俗地講，在石油開(kāi)采初期，只是利用地層的天然能量開(kāi)采石油，稱為一次采油，其采收率僅為10%左右。通過(guò)向地層補(bǔ)充能量來(lái)開(kāi)采石油的方法，如注水、注氣等，稱為二次采油。目前世界上已有大量油田采用二次采油方法，但采收率一般也只能達(dá)到25%到40%左右。三次采油，則是利用物理、化學(xué)和生物等手段，繼續(xù)開(kāi)采地下剩余的石油，以此提高原油采收率的方法。在三次采油技術(shù)手段中，復(fù)合驅(qū)(聚合物-表面活性劑)已經(jīng)成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，并且實(shí)踐證明此技術(shù)可以較好的提高原油采收率。其中活性劑(包括表面活性劑和堿) 由于具有降低油水界面張力等作用，使聚合物驅(qū)后地下的殘余油(油膜、盲端油等)重新啟動(dòng)，從而提高采收率。根據(jù)Er = Ev^Ed其中艮表示采收率，％出,表示波及系數(shù)，為洗油效率，％。因此提高采收率，必須提高波及系數(shù)及洗油效率。而表面活性劑的性質(zhì)則直接決定了實(shí)際生產(chǎn)中復(fù)合驅(qū)油劑的洗油效率。因此開(kāi)發(fā)新型的表面活性劑對(duì)于我國(guó)三次采油產(chǎn)業(yè)具有極為重要的意義。目前，在普通油藏(一、二類油藏)中已經(jīng)有表面活性劑被成功應(yīng)用(CN1458219A)，但是對(duì)于高溫、高礦化度的油藏來(lái)說(shuō)，對(duì)一、二類油藏來(lái)說(shuō)效果較好的表面活性劑則不能有效降低界面張力，并表現(xiàn)為化學(xué)結(jié)構(gòu)易變，嚴(yán)重的色譜分離等等，不能勝任。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之一是現(xiàn)有技術(shù)中含表面活性劑的驅(qū)油劑在高溫、高礦化度條件下驅(qū)油效率差，同時(shí)由于含堿，對(duì)地層和油井帶來(lái)傷害，并腐蝕設(shè)備及輸送管道的問(wèn)題，提供一種新型烷基酚聚氧乙烯醚羧酸鹽型甜菜堿表面活性劑。烷基酚聚氧乙烯醚羧酸鹽型甜菜堿表面活性劑具有在無(wú)堿、高溫高鹽條件下仍可以形成10_3mN/m的超低界面張力的優(yōu)點(diǎn)，從而可以提高原油采收率。本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題之二為提供與解決技術(shù)問(wèn)題之一相對(duì)應(yīng)的烷基酚聚氧乙烯醚羧酸鹽型甜菜堿表面活性劑的制備方法。此方法具有工藝簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和，設(shè)備要求較低等特點(diǎn)。
為解決上述問(wèn)題之一，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種烷基酚聚氧乙烯醚羧酸鹽型甜菜堿表面活性劑，其分子通式為
權(quán)利要求
1.一種烷基酚聚氧乙烯醚羧酸鹽型甜菜堿，其分子通式為
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所描述烷基酚聚氧乙烯醚羧酸鹽型甜菜堿，其特征在于堿金屬選自鈉、鉀、堿土金屬選自鈣、鎂。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所描述烷基酚聚氧乙烯醚羧酸鹽型甜菜堿，其特征在于R為C5 C15 的烷基、烯基、C6 C15的芳基中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所描述烷基酚聚氧乙烯醚羧酸鹽型甜菜堿，其特征在于聚氧乙烯醚的聚合度η的取值范圍為2 20。
5.權(quán)利要求1所描述烷基酚聚氧乙烯醚羧酸鹽型甜菜堿的制備方法包括以下步驟a)烷基酚聚氧乙烯醚的制備將烷基酚聚氧乙烯醚與亞硫酰氯在摩爾比為0. 1 5 1，反應(yīng)溫度為20 150°C，反應(yīng)4 12小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)處理后得到鹵代烷基酚聚氧乙烯醚；b)酚聚氧乙烯醚-N，N-二甲基胺的制備將a)所合成的鹵代烷基酚聚氧乙烯醚與二甲胺水溶液，在溫度為30 150°C，反應(yīng) 2 20小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)處理后得到烷基酚聚氧乙烯醚-N，N- 二甲基胺；c)酚聚氧乙烯醚羥基磺酸鹽型甜菜堿的制備將b)所合成的烷基酚聚氧乙烯醚-N，N-二甲基胺與氯乙酸鈉在60 100°C下，反應(yīng) 2 8小時(shí)得到目標(biāo)產(chǎn)物。上述技術(shù)方案中，a)驟中烷基酚聚氧乙烯醚與過(guò)量亞硫酰氯的摩爾比優(yōu)選為1 3 1，反應(yīng)溫度優(yōu)選范圍為50 120°C，反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為10小時(shí)；b)驟中優(yōu)選溫度為70 90°C，反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為10小時(shí)；c)驟反應(yīng)溫度及反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為70°C下2小時(shí)，然后升溫至90°C下繼續(xù)反應(yīng)2 6小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種烷基酚聚氧乙烯醚羧酸鹽型甜菜堿表面活性劑及其制備方法。主要解決目前生產(chǎn)技術(shù)中表面活性劑作為驅(qū)油劑在高溫、高礦化度下驅(qū)油效果差，同時(shí)由于含堿，對(duì)地層及油井帶來(lái)巨大傷害，腐蝕設(shè)備及輸送管道，污染環(huán)境等問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)采用分子通式為的烷基酚聚氧乙烯醚羧酸鹽型甜菜堿，其中M選自堿金屬、堿土金屬中任意一種，R為C1～C20的烴基，n為1～30中的任意整數(shù)的技術(shù)方案，較好地解決了該問(wèn)題，可用于油田的強(qiáng)化采油生產(chǎn)中。
文檔編號(hào)C07C229/12GK102276489SQ20101019967
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者孫文彬, 張慧, 李應(yīng)成, 袁明 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司上海石油化工研究院