[發(fā)明專(zhuān)利]脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸鹽表面活性劑、其制備方法及其在三次采油中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210188897.6
• 申請(qǐng)日: 2012-06-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102676143A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許虎君;宋春麗;羅強(qiáng)章
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C09K8/584
• 分類(lèi)號(hào): C09K8/584;C07C59/125;C07C51/41
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸鹽表面活性劑，其制備方法及其作為驅(qū)油劑和復(fù)配劑在三次采油中的應(yīng)用。?

背景技術(shù)?

非離子-陰離子表面活性劑的最大特點(diǎn)是抗鹽能力強(qiáng)。另外，針對(duì)不同鹽含量的地層水，通過(guò)調(diào)節(jié)烷氧基表面活性劑分子中氧乙烯鏈節(jié)的大小，可以調(diào)節(jié)表面活性劑的親水親油平衡。因此作為驅(qū)油劑，非離子-陰離子表面活性劑表現(xiàn)出比磺酸鹽表面活性劑和羧酸鹽表面活性劑更大的優(yōu)勢(shì)。加拿大David?Lioym-inster和Wainwright?Sparky復(fù)合驅(qū)試驗(yàn)中選用的表面活性劑就屬于此類(lèi)；日本的Tomokazu?Yoshimura研究小組合成的羧酸鹽型表面活性劑，具有優(yōu)良的降低油水界面張力的能力，特別適用于三次采油。但Tomokazu?Yoshimura研究小組提出的合成步驟繁瑣，所用原料價(jià)格昂貴，需無(wú)水操作，合成條件苛刻，加之還原反應(yīng)復(fù)雜，產(chǎn)率較低，阻礙了其工業(yè)化生產(chǎn)。?

隨著三次采油技術(shù)研究不斷深入的過(guò)程中，人們希望驅(qū)油用表面活性劑能夠滿足越來(lái)越高的驅(qū)油用要求，不僅要求它能夠使油水界面張力降低至超低，在巖石上的吸附損失小，與油藏流體有較好的配伍性和對(duì)油藏有較小的損壞性，并且希望其成本低廉，經(jīng)濟(jì)可行。目前，針對(duì)我國(guó)油藏的實(shí)際情況最主要體現(xiàn)在高溫、高礦化度等問(wèn)題上，提出了三次采油用驅(qū)油表面活性劑的耐高鹽、耐高溫、吸附損失低、成本低等要求(郭萬(wàn)奎，楊振宇，伍曉林等.用于三次采油的新型弱堿表面活性劑[J]，石油學(xué)報(bào)，2006，27，75-78.)。這些表面活性劑的開(kāi)發(fā)還有待繼續(xù)深入的研究。?

目前，雖然國(guó)內(nèi)外對(duì)醇醚羧酸鹽表面活性劑的研究已有報(bào)道，但種類(lèi)很少，國(guó)內(nèi)對(duì)這方面的研究成果則更為有限，基本上還是處于研究、試驗(yàn)階段。相對(duì)于雙子表面活性劑這一技術(shù)領(lǐng)域所蘊(yùn)涵的巨大潛能和諸多行業(yè)對(duì)該類(lèi)產(chǎn)品的強(qiáng)烈期待而言，還需要不斷地進(jìn)行更多研究和更深入的探索。?

脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸鹽表面活性劑完全不同于常規(guī)的非離子和陰離子驅(qū)油用表面活性劑，其具有高表面活性，很好的熱穩(wěn)定性和抗鹽能力，而且具有配伍性好，生物降解性能好等特點(diǎn)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，提供能夠應(yīng)用在油田中的具有來(lái)源廣泛、低界面張力、性能高效、產(chǎn)品穩(wěn)定、成本低廉、制備簡(jiǎn)單、實(shí)用、易于工業(yè)化生產(chǎn)的脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸鹽。?

這種脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸鹽表面活性劑完全不同于常規(guī)的非離子和陰離?子驅(qū)油用表面活性劑，它是在陰離子表面活性劑長(zhǎng)烷基鏈中嵌入乙氧基團(tuán)，分子結(jié)構(gòu)上同時(shí)含有抗溫和抗鹽能力的基團(tuán)，其具有高表面活性，很好的熱穩(wěn)定性和抗鹽能力，而且具有配伍性好，生物降解性能好等特點(diǎn)。用這種脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸鹽與其它表面活性劑復(fù)配，有很好的協(xié)同效應(yīng)，加入電解質(zhì)后可以與原油形成超低界面張力。?

本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的的：?

本發(fā)明制備的脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸鹽表面活性劑具有如下化學(xué)結(jié)構(gòu)通式：?

RO(CH₂CH₂O)_nCH₂CH₂COONa?

式中：R分別為C_12～18長(zhǎng)鏈烷基，n＝2～4，M堿金屬離子(Na⁺)?

本發(fā)明技術(shù)所采用的制備方法包括以下步驟：?

(1)脂肪醇聚氧乙烯醚與丙烯酸甲酯(n(脂肪醇聚氧乙烯醚)∶n(丙烯酸甲酯)＝1∶1～1∶5)在催化劑作用下反應(yīng)，其中，丙烯酸甲酯采用滴加的方式進(jìn)料，滴加溫度為60℃左右，滴加時(shí)間約為1h，滴加完畢后，升溫至70～90℃左右，反應(yīng)約為8～24h，待反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過(guò)濾，洗滌，重結(jié)晶，干燥后得到中間體脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸甲酯，產(chǎn)品為棕黃色固體。?

式中：R分別為C_12～18長(zhǎng)鏈烷基，n＝2～4?

(2)在干燥的三口燒瓶中加入中間體，加熱至60℃左右，滴加5％-25％氫氧化鈉溶液，摩爾比為1∶1～1∶1.6，攪拌，加熱，控制回流溫度在70～110℃左右，調(diào)至pH值為8～9，反應(yīng)1～6h后，結(jié)束反應(yīng)，經(jīng)過(guò)濾，洗滌，100℃下真空(真空度約為2.5kPa)干燥過(guò)夜，得到羧酸鹽產(chǎn)品。?

式中：R分別為C_12～18長(zhǎng)鏈烷基，n＝2～4?

(3)用適量無(wú)水乙醇使脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸鹽產(chǎn)品溶解，用無(wú)水乙醇進(jìn)行幾次重結(jié)晶，將重結(jié)晶后的產(chǎn)品進(jìn)行干燥處理，即可得到棕黃色脂肪醇聚氧乙烯醚丙酸鹽表面活性劑。?