[發(fā)明專利]一種聚乙二醇二氮雜環(huán)化合物、制備方法及應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108440450B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 茍紹華;周利華;段明;何楊;陳龍;樊敏;譚小林;謝勁超
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號: C07D295/185
• 分類號: C07D295/185;C08G65/333;C08G65/337;C09K8/035;C09K8/74
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 夏艷

本發(fā)明提供一種聚乙二醇二氮雜環(huán)化合物，如圖1所示；本發(fā)明還提供了所述化合物的制備方法，包括以下步驟：利用鹵化試劑對聚乙二醇進(jìn)行鹵化，制備二鹵聚乙二醇；通過長鏈酰鹵與二氮雜環(huán)化合物的酰胺化反應(yīng)，制備二氮雜環(huán)長鏈酰胺，所述長鏈酰鹵的碳原子數(shù)為4～20；將所述二鹵聚乙二醇和所述二氮雜環(huán)長鏈酰胺進(jìn)行季銨化反應(yīng)，純化后制備得到所述聚乙二醇二氮雜環(huán)化合物；所述聚乙二醇二氮雜環(huán)化合物具有良好的防膨和耐水洗性能，能夠有效保護(hù)油藏；所述制備方法具有方法原理可靠，操作簡便，產(chǎn)率較高，且綠色環(huán)保的優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油田化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種聚乙二醇二氮雜環(huán)化合物、制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著油氣田開發(fā)程度的加深，越來越多的油田需要注水開發(fā)。在注水開發(fā)過程中，由于外部水的進(jìn)入，使得地層原來的水平衡破壞，一些易水化的粘土礦物質(zhì)發(fā)生水化、膨脹、遷移，油氣儲層被破壞，影響油氣開采。粘土穩(wěn)定劑的加入可減輕外部水對儲層的傷害。

常用的粘土穩(wěn)定劑包括無機(jī)小分子、有機(jī)小分子、有機(jī)高分子等。

其中，KCl、NaCl、NH₄Cl氯化銨等為常用的無機(jī)小分子粘土穩(wěn)定劑，這些無機(jī)小分子粘土穩(wěn)定劑的優(yōu)勢在于成本低、防膨效果明顯，但是其耐沖刷效果差，長效穩(wěn)定性差。

常用的有機(jī)小分子粘土穩(wěn)定劑為普通有機(jī)陽離子表面活性劑，該類粘土穩(wěn)定劑的穩(wěn)定粘土的效果明顯，且長期持久，但其最大的缺點是將儲層的水潤濕性變?yōu)橛蜐櫇裥裕褂蜌鈱愚D(zhuǎn)變成親油，使油的相對滲透率平均降低40％，使油氣井產(chǎn)量降低，因此在使用陽離子表面活性劑作粘土穩(wěn)定劑時，要認(rèn)真選擇，否則可能引起相反的后果。

有機(jī)陽離子聚合物穩(wěn)定粘土的能力超過無機(jī)鹽類和陽離子表面活性劑類粘土穩(wěn)定劑，且具有用量少、效能高、吸附能力強(qiáng)、受pH值影響小、對地層適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點，是近幾年來國內(nèi)外重點研究和應(yīng)用的對象。但其存在的缺點是相對分子質(zhì)量大的陽離子聚合物類粘土穩(wěn)定劑往往會加重對低滲透油層滲透率的傷害。

近來，人們研究了一些相對分子質(zhì)量小新型有機(jī)陽離子作為粘土穩(wěn)定劑，如Gemini型陽離子表面活性劑。Gemini型陽離子表面活性劑由于氮是在主鏈上，因而對控制粘土礦物的水化膨脹效果十分顯著，它們對礦物微粒的分散運移也具有較強(qiáng)的控制作用，可以彌補(bǔ)單分子季銨鹽和有機(jī)聚合物粘土穩(wěn)定劑的缺陷，是近幾年來國內(nèi)外重點研究和應(yīng)用的對象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種具有良好防膨和耐水洗性能的聚乙二醇二氮雜環(huán)化合物；

本發(fā)明的另一目的在于提供一種所述聚乙二醇二氮雜環(huán)化合物的制備方法及應(yīng)用。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種聚乙二醇二氮雜環(huán)化合物，其結(jié)構(gòu)通式如下：

其中，n為0～2的整數(shù)，n’為2～4的正整數(shù)，m為1～99的正整數(shù)，R為C3～C19的長鏈烷基，X^-為Cl^-或Br^-。

一種上述聚乙二醇二氮雜環(huán)化合物的制備方法，包括以下步驟：

(1)利用鹵化試劑對聚乙二醇進(jìn)行鹵化，制備二鹵聚乙二醇；

(2)通過長鏈酰鹵與二氮雜環(huán)化合物的酰胺化反應(yīng)，制備二氮雜環(huán)長鏈酰胺，所述長鏈酰鹵的碳原子數(shù)為4～20；

(3)將所述二鹵聚乙二醇和所述二氮雜環(huán)長鏈酰胺進(jìn)行季銨化反應(yīng)，純化后制備得到所述聚乙二醇二氮雜環(huán)化合物。

優(yōu)選的，步驟(1)中所述聚乙二醇的聚合度為2～100。