[發明專利]脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚苯磺酸鹽及其制備方法

有效

• 申請號: 201010551987.8
• 申請日: 2010-11-17
• 公開（公告）號: CN102464598A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 何秀娟;張衛東;李應成;沙鷗
• 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: C07C309/42
• 分類號: C07C309/42;C07C303/32;C09K8/584;C08G65/28;C08G65/338
• 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

本發明涉及一種脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚苯磺酸鹽及其制備方法。

背景技術

我國主要油田經過一次和二次開采后已經進入高含水期，如何提高原油采收率，最大限度地開發剩余儲量，三次采油技術在保證油田穩產高產方面發揮了非常重要的作用。其中，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^-2～10^-3mN/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。

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。但是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礦化度、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。

近幾年來，人們發現陰非表面活性具有很好的表、界面活性，可以在油水界面形成較低界面張力。同時，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。

另外，現有的三元復合驅油體系中，含有高濃度的堿，如氫氧化鈉、碳酸鈉等，在使用過程中，對地層和油井等帶來巨大的傷害，如：1991年，趙國璽在《表面活性劑物理化學》P495；1994年，劉程在《表面活性劑大全》P35中所公開的內容。所以針對那些苛刻油藏，我們理應尋求一種在無堿、高溫(地層溫度大于85℃)、高鹽(礦化度40000mg/L以上)條件下結構穩定，并能與原油形成超低界面張力，有效提高原油采收率的表面活性劑驅油體系。

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，提供一種脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚苯磺酸鹽表面活性劑。該表面活性劑具有在無堿、高溫高鹽條件下可以形成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是提供與解決技術問題之一相對應的脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚苯磺酸鹽表面活性劑的制備方法。

為解決上述技術問題之一，本發明采用的技術方案如下：一種脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚苯磺酸鹽，其分子通式為：

其中M為堿金屬、堿土金屬或銨基，R為C₈～C₂₄的烷基，n為1～20中的任一整數。

上述技術方案中，堿金屬的優選方案為鈉或鉀，更優選方案為鈉；堿土金屬的優選方案為鎂或鈣；R優選方案為C₈～C₁₈的烷基，更優選方案為C₁₂～C₁₈的烷基；n的優選方案為3～10中的任意一個整數。

為解決上述技術問題之二，本發明采用的技術方案如下：一種脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚苯磺酸鹽的制備方法，包括以下步驟：

a)脂肪酸酰胺和環氧乙烷在反應溫度為85～160℃，壓力為0～0.40MPa表壓條件下，在催化劑作用下反應得脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚；其中所述脂肪酸酰胺中脂肪鏈為含8～24個碳原子的烷基；環氧乙烷與脂肪酸酰胺的摩爾比為1～20∶1；所述的催化劑為鉀的堿性化合物，用量為脂肪酸酰胺重量的0.3％～3％；

b)步驟a)合成的脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚與氯化芐在反應溫度為50～80℃條件下，反應2～10小時得脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚苯；其中脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚與氯化芐的摩爾比為1∶1～2；