[發明專利]一種三次采油用雙酰胺型甜菜堿表面活性劑的制備方法及其應用

無效

• 申請號: 201210565407.X
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN102977873A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 劉學民;楊欠欠;袁圓;郭姍姍;李丹萍;崔正剛
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C09K8/584
• 分類號: C09K8/584
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 時旭丹;劉品超

技術領域

本發明涉及油田采油領域所用的一種助劑，尤其是一種三次采油用雙酰胺型甜菜堿的制備方法及其應用，屬于表面活性劑、膠體與界面化學領域。

本發明涉及的雙酰胺型甜菜堿表面活性劑由雙酰胺基烷基甲基叔胺與兩性化試劑反應制得。通過與其它表面活性劑復配，可用作無堿驅油劑，在?45℃、總表面活性劑質量分數?0.01%?-?0.5%條件下，無需加堿即能使原油／地層水界面張力降低至?10^-3~10^-4?mN/m?數量級，形成超低界面張力。

背景技術

我國目前大部分油田（大慶、勝利、遼河、新疆、中原）均已進入高含水開發階段，原油產量有逐年遞減的趨勢，而對石油的需求卻迅速增長，因此各油田都在積極采用新的勘探開發技術，力爭保持穩產、增產。從國內勘探形勢看，短期內找到新的儲量豐富的油田的可能性很小，只能依靠老油田挖潛提高原油采收率來保持產量的穩定，化學驅就是進一步提高采收率的重要技術措施。化學驅提高采收率的機理是擴大波及體積和提高驅油效率，其中提高驅油效率的作用是由表面活性劑完成的。如果油水界面張力降低到超低（小于0.01mN/m）范圍，表面活性劑可大幅度提高采收率。因此，國內外都在研究能明顯降低油水界面張力的表面活性劑。其中，實際應用的三元復合驅油劑（堿、表面活性劑、聚合物）數量不斷增長，但其所含有的強堿導致的負面效應也逐漸顯現，包括地層黏土分散、運移而引起滲透率下降、油藏及井底結垢、采出液破乳脫水困難等一系列問題，嚴重制約了采油技術的發展。

為了克服這些缺陷，需要開發以表面活性劑-聚合物二元復合驅取代三元復合驅。在無堿表面活性劑/聚合物二元驅中，表面活性劑起提高驅油效率作用，聚合物擴大波及體積，從而大幅度提高采收率，是目前最可行的提高采收率技術。然而三元復合驅中常用的廉價表面活性劑，如石油磺酸鹽，重烷基苯磺酸鹽、天然羧酸鹽、石油羧酸鹽以及木質素磺酸鹽等，在無堿條件下通常不能將原油／水界面張力降至超低，為此需要開發新型表面活性劑。已公開的專利?CN1814691A、US755609SB2、CN1566257A、CN1498939A、CN101070468A和CN101625884A?等對新型表面活性劑都有所介紹。CN102040994A也涉及一種氨基磺酸型兩性表面活性劑，無需加堿和加鹽即可將原油-鹽水的界面張力降低到10^-2mN/m的水平。盡管US03225074、03265719、03360550、03366671揭示了一種雙酰胺類羧基甜菜堿的合成方法，但是主要用于殺菌劑，并未涉及在三次采油中的應用，也未涉及本發明的其他類型的甜菜堿的制備方法及應用。迄今為止在三次采油中，未見有公開相關的雙酰胺型甜菜堿的制備方法及其應用。

鑒于上述現狀，提出本發明的內容，其目標是以價格相對低廉的多胺和長鏈脂肪酸等為主要原料制備一種三次采油用雙酰胺型甜菜堿。引入的酰胺官能團使其具有良好的生物降解性、溫和性和化學穩定性，相對成本較低，其表（界）面張力低，可應用于無堿三次采油中。

發明內容

本發明的目的在于提供一種三次采油用雙酰胺型甜菜堿的制備方法及其應用。

本發明的技術方案：一種三次采油用雙酰胺型甜菜堿表面活性劑，其通式如?[1]所示：

????[1]，

其中：R₁為CH₃或H；R₂、R₃為?C₇-C₁₇?的烷基，可以相同，也可以不同；m為2?或3；X為CH₂COO或CH₂CH₂SO₃或CH₂CH₂CH₂SO₃或CH₂CH₂CH₂CH₂SO₃或CH₂CHOHCH₂SO₃。?

雙酰胺型甜菜堿通過如通式[2]的中間體雙酰胺基烷基甲基叔胺與氯乙酸鈉、氯（溴）乙基磺酸鈉、丙（丁）烷磺內酯或3-氯-2-羥基丙烷磺酸鈉之一反應制備得到；

??????????[2]，

中間體雙酰胺基烷基甲基叔胺是通過如通式[3]的多烷基甲基三胺與直碳鏈烷基酸制備得到，?

??????????[3]，