[發明專利]一種驅油用Gemini聚氧乙烯醚琥珀酸鹽表面活性劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202011279968.4
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112195021B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 李國利;鄧理;劉平;王志強;劉超;于孟露;劉玉君
• 申請（專利權）人: 山東大明精細化工有限公司
• 主分類號: C09K8/584
• 分類號: C09K8/584;C07C303/20;C07C309/17;C07C67/08;C07C69/60;C07C41/30;C07C43/23
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 張清東

本發明涉及一種驅油用Gemini聚氧乙烯醚琥珀酸鹽表面活性劑及其制備方法，其特征在于，所述表面活性劑為Gemini烷基酚聚氧乙烯磺基琥珀酸鹽。本申請通過合成Gemini烷基酚聚氧乙烯醚磺基琥珀酸鹽，獲得了抗鹽耐溫，并且具有較高潤濕性的Gemini烷基酚聚氧乙烯醚磺基琥珀酸鹽，特別適用于高溫高鹽油藏。本申請提供的Gemini烷基酚聚氧乙烯醚磺基琥珀酸鹽型的耐溫耐鹽超低界面張力表面活性劑，具有很好的推廣應用前景和良好的社會經濟效益。

技術領域

本發明涉及一種驅油用Gemini聚氧乙烯醚琥珀酸鹽表面活性劑及其制備方法。

背景技術

三次采油技術中的化學驅是用化學物質來改善油、氣、水及巖石間的性能，一般可在水驅的基礎上將采收率再提高20%左右。目前我國各油田化學驅主要是二元或三元復合驅技術，尤其是基于超低界面張力機理的表面活性劑驅，該技術具有良好的普適性和經濟性，與其他技術相比表現出明顯的優勢。然而適用于復合驅的表面活性劑如石油磺酸鹽、重烷基苯磺酸鹽、天然羧酸鹽以及石油羧酸鹽會產生鹽析及水解問題導致耐溫抗鹽性能及界面活性無法滿足要求，而烷氧基羧酸鹽、磺酸鹽耐溫抗鹽性能得到改善，界面性能不足，為此新的驅油用表面活性劑的研制日益迫切。近年，Gemini表面活性劑在親水基部位或近親水基部位將兩個傳統的表面活性劑通過分子鍵結合起來，具有超低界面張力、低臨界膠束濃度、低Kraff點、良好的鈣皂分散能力和乳化滲透性，是近年表面活性劑領域的研究熱點。

在Gemini表面活性劑分子結構中，由于兩個非離子頭基靠聯接基團通過化學鍵連接，由此造成了兩個表面活性劑單體離子相當緊密的連接。致使其碳氫鏈間更容易產生強相互作用，即加強了碳氫鏈間的疏水結合力。而且親水基間的排斥傾向受制于化學鍵力而被大大削弱，這可能是雙子表面活性劑與普通表面活性劑具有高表面活性的根本原因。常用的非離子表面活性劑烷基醇聚氧乙烯醚作為乳化劑因溶解性差、濁點低等問題，通常一種表面活性劑無法同時滿足乳化降粘、潤濕洗油、低界面張力等日益苛刻的技術指標，一般采取表面活性劑復配的使用加以改善。如專利CN107365575A中所述通過技術改進可應用于粘度高達200mPa·s的的油藏，采收率提高至17.6%以上，但是需要采用烷基醇聚氧乙烯醚或其衍生物與酯類化合物、潤濕劑復配使用。

發明內容

本發明提供一種驅油用Gemini聚氧乙烯醚琥珀酸鹽表面活性劑及其制備方法，解決技術問題是通過縮合，馬來酸酐羧化，加成磺化合成Gemini烷基酚聚氧乙烯醚磺基琥珀酸鹽，對現有的Gemini烷基酚聚氧乙烯醚進行了結構優化，烷基苯結構和原油的芳烴結構相似相溶，既兼具了酚聚氧乙烯醚對原油的乳化功能，雙子結構的引入又強化了這種功能，同時將琥珀酸結構引入分子的官能結構中，兼有羧酸鈉的溫和性和磺酸鈉的抗硬水耐鹽耐溫性，提高潤濕性能同時，有效克服復配的色譜分離問題，且單獨使用也具有較好的效果，使用方便，無需復配。

為了解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種驅油用Gemini聚氧乙烯醚琥珀酸鹽表面活性劑，所述表面活性劑為Gemini烷基酚聚氧乙烯磺基琥珀酸鹽，其分子通式為：

其中M為金屬離子，R為碳原子數1-20的烷基或異構烷基，n為選自3-9中的任意一個整數。

所述金屬離子M是所述金屬離子M是鈉離子、鉀離子和鋰離子中的一種或幾種。

一種驅油用Gemini聚氧乙烯醚琥珀酸鹽表面活性劑的制備方法，將烷基酚聚氧乙烯醚和多聚甲醛混合，抽真空至-0.06 Mpa～-0.08 Mpa后充入氮氣，加熱至100℃～120℃，在壓力為0.05～0.5Mpa條件下，攪拌2h；降溫至70℃～100℃，加入馬來酸酐，反應4～6h，用堿溶液中和至產物溶液pH=7左右；加入含有催化劑和磺化劑的溶劑，設定轉速為350r/min，在設定加熱溫度為70℃～100℃條件下攪拌8～10h，即得驅油用Gemini聚氧乙烯醚琥珀酸鹽表面活性劑。

所述烷基酚聚氧乙烯醚與多聚甲醛的摩爾比為2:1。