[發明專利]烷基酚聚氧乙烯醚羧酸鹽型甜菜堿及其制備方法

有效

• 申請號: 201010199673.6
• 申請日: 2010-06-11
• 公開（公告）號: CN102276489A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 孫文彬;李應成;袁明;張慧
• 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: C07C229/12
• 分類號: C07C229/12;C07C227/08;C08G65/00;C09K8/584;C09K8/588
• 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

我國多數油田現如今處于高含水期開采階段，仍有六成以上的石油“留守”地下。而且，注水開發的油田大多數都進入高含水、高采出程度的“雙高”階段，“多井低產”的問題難以回避。根據對我國13個主要油田的82個注水開發區進行的調查，目前產出液含水量達90％，產量每年遞減1500萬噸。面對這些問題，依靠技術的進步，去提高油田采收率，全面增加可采儲量，已經勢在必行。若把井下剩余石油開采出來，相當于我國的可采儲量增加一倍以上。因此，發展三次采油是我國石油開采的必經之路。

所謂三次采油，是對比一次采油、二次采油而言的。通俗地講，在石油開采初期，只是利用地層的天然能量開采石油，稱為一次采油，其采收率僅為10％左右。通過向地層補充能量來開采石油的方法，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到25％到40％左右。三次采油，則是利用物理、化學和生物等手段，繼續開采地下剩余的石油，以此提高原油采收率的方法。

在三次采油技術手段中，復合驅(聚合物-表面活性劑)已經成為當前研究的熱點，并且實踐證明此技術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，使聚合物驅后地下的殘余油(油膜、盲端油等)重新啟動，從而提高采收率。

根據

E_r＝E_v*E_d

其中E_r表示采收率，％；E_v表示波及系數，％；E_d為洗油效率，％。因此提高采收率，必須提高波及系數及洗油效率。而表面活性劑的性質則直接決定了實際生產中復合驅油劑的洗油效率。因此開發新型的表面活性劑對于我國三次采油產業具有極為重要的意義。目前，在普通油藏(一、二類油藏)中已經有表面活性劑被成功應用(CN1458219A)，但是對于高溫、高礦化度的油藏來說，對一、二類油藏來說效果較好的表面活性劑則不能有效降低界面張力，并表現為化學結構易變，嚴重的色譜分離等等，不能勝任。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一是現有技術中含表面活性劑的驅油劑在高溫、高礦化度條件下驅油效率差，同時由于含堿，對地層和油井帶來傷害，并腐蝕設備及輸送管道的問題，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點，從而可以提高原油采收率。本發明所解決的技術問題之二為提供與解決技術問題之一相對應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。此方法具有工藝簡單、反應條件溫和，設備要求較低等特點。

為解決上述問題之一，本發明采用的技術方案如下：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

其中M為堿金屬、堿土金屬中任意一種，堿金屬選自鈉、鉀、堿土金屬選自鈣、鎂。R為C₁～C₂₀的烴基，優選范圍為C₅～C₁₅的烷基、烯基、C₆～C₁₅的芳基中的至少一種。n為1～30中的任意整數，優選范圍為2～20之間任意整數。

為解決上述技術問題之二，本發明采用如下技術方案：一種烷基酚聚氧乙烯醚羧酸鹽型甜菜堿表面活性劑，包括以下步驟：

a)代烷基酚聚氧乙烯醚的合成：

將烷基酚聚氧乙烯醚與過量亞硫酰氯在摩爾比為0.1～5，反應溫度為20～150℃，反應4～12小時，反應結束后經處理后得到鹵代烷基酚聚氧乙烯醚；

b)基酚聚氧乙烯醚-N，N-二甲基胺的合成：

將a)中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℃，反應2～20小時，反應結束后經處理后得到烷基酚聚氧乙烯醚-N，N-二甲基胺；

c)基酚聚氧乙烯醚羥基磺酸鹽型甜菜堿的合成：

將b)中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℃下，反應2～8小時得到目標產物。