[發明專利]脂肪胺聚氧乙烯醚羧酸鹽及其制備方法

有效

• 申請號: 201210150220.3
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN103421174A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 何秀娟;張衛東;李應成;沙鷗;李慧琴
• 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;C07C217/08;C07C213/06;C09K8/584;C09K8/588;C09K8/594
• 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胺聚氧乙烯醚羧酸鹽及其制備方法。

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。在三次采油新技術中，化學復合驅仍然是具有很大發展前途的方法之一。其驅油機理主要為聚合物增加驅替水的粘度，降低油水流度比，緩解竄流現象，提高波及效率；表面活性劑和堿降低油/水界面張力，增大毛管數，促使原油自巖石上脫附及有效分散，實現對殘余油的有效驅動，從而提高采收率。然而化學復合驅中的聚合物大多為干粉、膠板，故其溶解性非常不好，而且聚合物的耐溫抗鹽性一直是困擾高溫高礦化度油藏應用的難題。

為了提高封堵高滲透層的能力，人們經過大量的研究發現，泡沫具有比聚合物更好的進入并降低高滲透層滲透性的能力。通過添加泡沫劑和氣體混合，以泡沫流體的形式進行驅替，可有選擇性地封堵高滲透帶，調整吸液剖面，增大波及系數，又由于泡沫劑本身是表面活性劑，具有界面活性，降低油/水界面張力，增大毛管數，將可以發揮更好的效果，大幅度提高采收率。

目前市場上的泡沫劑主要有兩大類：陰離子型泡沫劑和非離子型泡沫劑。然而，對于高溫，高礦化度油藏，由于單獨的陰離子泡沫劑與地層水的配伍性較差，容易與地層水中的鈣，鎂等高價離子形成沉淀，當Ca²⁺、Mg²⁺超過300μg/g時便失去驅油效果；而非離子泡沫劑存在濁點，耐溫性能差，地層溫度高于濁點，表面活性劑即開始從水中析出，限制了其在三次采油中的應用。而且泡沫是一種熱力學不穩定體系，當采用泡沫驅油時，又需要泡沫在地層保留盡可能長的時間。因此，泡沫驅的核心問題是研制發泡能力強，穩定性好，與地層水配伍性能良好，抗溫耐鹽的泡沫劑體系。

文獻CN200410065833.2和CN200710070151.4中分別公開了十二胺聚氧乙烯醚以及十八伯胺聚氧乙烯醚及其制備方法，但是這兩種均屬于非離子表面活性劑，存在濁點問題，不能滿足高溫油藏的需求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一是現有泡沫驅強化采油技術中存在的泡沫劑熱穩定性差，遇二價離子沉淀，不能滿足高溫高礦化度地層泡沫驅需要的問題，提供一種新的脂肪胺聚氧乙烯醚羧酸鹽。該脂肪胺聚氧乙烯醚羧酸鹽在礦化度200000mg/L，鈣鎂離子濃度10000mg/L的地層水條件下澄清透明，高溫老化后仍具有良好的泡沫性能的優點。本發明所要解決的技術問題之二是提供一種與解決技術問題相對應的脂肪胺聚氧乙烯醚羧酸鹽的制備方法。

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

其中M為堿金屬、堿土金屬或銨基中的任意一種，R為C₈～C₄₀的烷基，m+n為1～40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；堿土金屬的優選方案為鎂或鈣；R優選方案為C₈～C₂₄的烷基；m+n的優選方案為3～30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：一種脂肪胺聚氧乙烯醚羧酸鹽的制備方法，包括以下步驟：

a)脂肪胺和環氧乙烷在反應溫度為50～200℃，壓力為0～2.0MPa表壓條件下，在催化劑作用下反應得脂肪胺聚氧乙烯醚；其中所述脂肪胺中脂肪鏈為含8～40個碳原子的烷基；環氧乙烷與脂肪胺的摩爾比為1～40:1；所述的催化劑為鉀的堿性化合物，用量為脂肪胺重量的0.3%～3%；

b)步驟a)合成的脂肪胺聚氧乙烯醚與氯乙酸鈉在反應溫度為20～200℃條件下，反應1～24小時得脂肪胺聚氧乙烯醚羧酸鹽；其中脂肪胺聚氧乙烯醚與氯乙酸鈉的摩爾比為1:?1～10；

上述技術方案中a)步驟中的反應溫度優選范圍為120～180℃，壓力優選范圍為0.1～1.0MPa；b)步驟反應溫度優選范圍為50～100℃，反應時間優選范圍為2～10小時。所述脂肪胺的脂肪鏈優選方案為含有8～24個碳原子的烷基。