[發明專利]N,N-雙脂肪酰基二胺二乙酸二聚氧乙烯醚雙羧酸鹽及其制備方法

有效

• 申請號: 201010147108.5
• 申請日: 2010-04-15
• 公開（公告）號: CN102219896A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 沈之芹;沙鷗;張慧;鮑新寧
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C08G65/332
• 分類號: C08G65/332;C08G65/26;C07C233/47;C07C231/12;C09K8/584
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所 31121
• 代理人: 沈原

技術領域

本發明涉及一種N，N-雙脂肪酰基二胺二乙酸二聚氧乙烯醚雙羧酸鹽及其制備方法。

背景技術

化學驅是三次采油的主要方法，而表面活性劑驅被認為是可以較大幅度提高采收率、適用范圍廣、最具發展前景的一種化學劑。表面活性劑無論是作為主劑還是作為助劑驅油，對大幅度提高采收率均起到不可估量的作用。

使用表面活性劑能提高原油采收率的主要機理是：在油田進入高含水期后，剩余油以不連續的油膜被圈閉在油藏巖石的孔隙中，作用于油珠上的兩個主要力是粘滯力和毛細管力，如果選用合適的表面活性劑體系，降低油水間的界面張力，使儲油層油水間的界面張力從20～30mN/m降至較低或超低值(10^-3～10^-4mN/m)，便能減少使剩余油移動時油珠變形所帶來的阻力，從而大幅提高驅油效率。表面活性劑驅提高原油采收率主要決定于表面活性劑在油層中的波及效率和驅油效率。

即Er＝Eυ·Ed

式中：Er表示采收率，％；Eυ表示波及效率，％；Ed表示驅油效率，％。

因此，提高Er必須從提高Ev和Ed入手。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，能夠提高Ed(驅油效率)。這一效應可由綜合效應參數毛管數(N)來描述：

Ed∝N

N＝驅動力/粘滯力∝μ·υ/Y_ow

式中：μ表示注入相粘度；υ表示注入相液流速度；Y_ow表示油水間界面張力。

實踐已證明，要有效地降低殘余油飽和度，必須將毛管數提高3～4個數量級。由于油層注入量和壓力有限，因此單靠提高μ和υ是不夠的，但可以將油水界面張力Y_ow降低3個或更高的數量級，從而大大提高毛管數并使Ed(驅油效率)顯著提高，這也是活性劑主要的驅油機理。而要提高波及效率，主要辦法是減小驅替液的流度，這一點可以通過加入聚?合物增加驅替液粘度來實現。在三采作業中，運用ASP三元復合驅驅油體系，通過加入表面活性劑可以得到油水間的超低界面張力使驅油效(Ed)率增加，通過注入聚合物以增加注入液粘度提高波及效率(Ev)，注入堿以減少表面活性劑的吸附。充分利用ASP有益的協同組合效應，提高原油采收率(Er)。

國外三次采油用的表面活性劑工業化產品主要有兩大類：一是石油磺酸鹽為主的表面活性劑，二是烷基苯磺酸鹽為主的表面活性劑，這兩類表面活性劑原料都取自原油，原料來源廣、數量大，因而也是國外三次采油用量最大的表面活性劑。由于磺酸鹽類表面活性劑為陰離子型，它與二價陽離子(地層水中的Ca²⁺、Mg²⁺等)會發生沉淀，當Ca²⁺、Mg²⁺超過300μg/g時便失去驅油效果。為此，國外還在繼續開發研究適合高含鹽、高Ca²⁺、Mg²⁺離子地層用的表面活性劑，包括多官能團的表面活性劑、雙子表面活性劑以及犧牲劑的研究，并且注重各種表面活性劑的復配研究。

石油磺酸鹽是真正大量用作驅油劑的表面活性劑，這是由于石油磺酸鹽具有以下優點：①生產工藝簡單，價格低；②來源于原油，降低界面張力能力強。但石油磺酸鹽耐鹽性差，吸附損耗較大，且由于原料組成復雜，不同批次產品性能差異大等原因限制了其進一步擴大應用。因此對于高溫高鹽油藏石油磺酸鹽不適用。

陰—非離子兩性表面活性劑近年來一直是三次采油(EOR)領域研究的熱點之一，由于其分子結構中將兩種不同性質的非離子基團和陰離子基團設計在同一個表面活性劑分子中，使其兼具陰離子和非離子表面活性劑的優點，優勢互補、性能優良，因此顯示了良好的應用前景，尤其針對無堿存在的二元復合驅體系，由于沒有堿的存在不但避免了油層的堵塞、結垢和腐蝕等問題，而且能與原油形成超低界面張力。而雙子表面活性劑是由兩個親水基團、兩個疏水基團和一個連接基鍵合而成的特殊結構化合物，比傳統表面活性劑具有更為優良的性能。雙子表面活性劑具有臨界膠束濃度低、降低界面張力能力強、能耐較高礦化度以及獨特的流變性和粘彈性—增粘作用等特征，是一類極富應用前景的提高采收率用表面活性劑，為油田的三次采油開辟新的途徑。

早在20世紀20年代末30年代初的專利申請中，德格魯特(De?Groot)就曾提出水溶性表面活性劑有助于提高石油的采收率。