含聚氧乙烯醚羥丙基苯胺基磺酸鹽甜菜堿及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及含聚氧乙烯醚羥丙基苯胺基磺酸鹽甜菜堿及其制備方法。主要解決現(xiàn)有技術中含表面活性劑的驅油劑在高溫、高礦化度油藏條件下驅油效果差，使用濃度高、以及三元復合驅中堿對地層和油井造成污染傷害、并嚴重腐蝕設備和輸送管道的問題。本發(fā)明通過采用含有分子通式為（Ⅰ）的含聚氧乙烯醚羥丙基苯胺基磺酸鹽甜菜堿，其中R1為C16~C30的烷基、烯基中的任意一種，n為1~8，R2為C2~C5的亞烷基、羥基取代亞烷基中的任意一種的技術方案，較好地解決了該問題，可用于油田的三次采油生產(chǎn)中。 （Ⅰ）
【專利說明】含聚氧乙烯醚羥丙基苯胺基磺酸鹽甜菜堿及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及含聚氧乙烯醚羥丙基苯胺基磺酸鹽甜菜堿及其制備方法。

【背景技術】
[0002] 隨著國民經(jīng)濟的迅速增長，國內石油供求矛盾日益突出，主要表現(xiàn)為原油的采出 程度比較低和油氣資源相對貧乏。為了進一步提高原油的采出程度，目前國內各大油田主 要利用聚合物驅、堿水驅、表面活性劑驅以及復合驅(二元復合、三元復合）等化學驅方法。 化學驅技術是我國三次采油提高原油采收率的主要方法之一，其中，表面活性劑是聚合物 驅后進一步挖潛增效、提高采收率幅度較大、適用面較廣、具有較大發(fā)展?jié)摿Φ囊环N化學驅 油劑。
[0003] 礦場試驗和微觀驅油實驗表面，水驅或聚合物驅后油層中一般還有50%以上的殘 余油。在注入水波及到的范圍內，殘余油以膜狀、柱狀、簇狀等幾種形態(tài)滯留在油層中，這些 滯留在油層中的小油滴由于受到毛細管力、粘附力和內聚力的作用而成為殘余油。如果在 注入水中加入高效的表面活性劑，通過降低油水界面張力就可以大大降低毛細管力、粘附 力和內聚力的阻力作用，改變原油的流動性，提高洗油效率，降低殘余油飽和度，達到提高 采收率的目的。
[0004] 成功開展表面活性劑驅以及與表面活性劑有關的其它驅油技術的關鍵在于研制 開發(fā)廉價、高效的表面活性劑。目前國內已開發(fā)了石油磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、石油羧酸鹽 以及生物表面活性劑等四大類表面活性劑。但隨著化學驅油技術在油田的不斷推廣應用， 低溫低礦化度的油藏儲量越來越少，高溫高鹽油藏已經(jīng)成為化學驅油技術攻關及推廣應用 的主陣地，但目前使用的化學驅油劑中表面活性劑普遍存在不耐溫不抗鹽的缺點，嚴重影 響了化學驅油技術在高溫高鹽油藏中的應用效果，已經(jīng)成為制約化學驅油技術在高溫高鹽 油藏推廣應用的技術瓶頸。因此，研究開發(fā)耐溫抗鹽、高效穩(wěn)定的驅油用表面活性劑產(chǎn)品迫 在眉睫。
[0005] 文獻CN1439689A公開了一種堿-混合表面活性劑-聚合物的三元復合驅油體系 及其應用，其中選用的堿為Na 2CO3。但是在使用過程中，堿對地層和油井等帶來巨大傷害，設 備和管道腐蝕嚴重，在維修、維護上花費大量資金。文獻CN102220122A公開了一種甜菜堿 型二元驅油劑、制備方法及其應用，其中所述的甜菜堿型二元驅油劑只在溫度為45飛5°C、 礦化度為400(T6000 mg/L、用量為0. 05、. 3%的范圍內能達到超低界面張力，與實際高溫 高礦化度等惡劣的油藏條件相比，其適用范圍過于狹窄，難以大規(guī)模推廣應用。
[0006] 因此，針對目前苛刻的油藏環(huán)境，我們理應尋求一種在無堿、高溫、高鹽條件下能 有效提高驅油效率的表面活性劑驅油劑。


【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術問題之一是現(xiàn)有技術中含表面活性劑的驅油劑在高溫、高 礦化度油藏條件下驅油效果差，使用濃度高、以及堿對地層和油井造成污染傷害、并嚴重腐 蝕設備和輸送管道的問題，提供一種新型的含聚氧乙烯醚羥丙基苯胺基磺酸鹽甜菜堿表面 活性劑。該表面活性劑在無堿、高溫高鹽油藏條件下仍能與原油形成1〇_3?1〇_5毫牛/米 超低界面張力，具有較高的驅油效率。
[0008] 本發(fā)明所要解決的技術問題之二是提供一種與解決技術問題之一相對應的含聚 氧乙烯醚羥丙基苯胺基磺酸鹽甜菜堿的制備方法。
[0009] 本發(fā)明所要解決的技術問題之三是技術問題之一所述的含聚氧乙烯醚羥丙基苯 胺基磺酸鹽甜菜堿在三次采油中的應用。
[0010] 為解決上述技術問題之一，本發(fā)明采用的技術方案如下：含聚氧乙烯醚羥丙基苯 胺基磺酸鹽甜菜堿表面活性劑，其分子通式為：

【權利要求】
1. 含聚氧乙烯醚羥丙基苯胺基磺酸鹽甜菜堿，其分子通式為：
其中札為C16~C3(I的烷基、烯基中的任意一種，n=l~8,R2為C2~C5的亞烷基、羥基取代亞 燒基中的任意一種。
2. 根據(jù)權利要求1所述的含聚氧乙烯醚羥丙基苯胺基磺酸鹽甜菜堿，其特征在于所述 的札為C2(l?C28的烷基、烯基中的任意一種，n=l飛，R2為C2~C3的亞烷基、羥基取代亞烷基 中的任意一種。
3. 根據(jù)權利要求1至2中任一項所述含聚氧乙烯醚羥丙基苯胺基磺酸鹽甜菜堿的制備 方法，包括以下步驟： (a) 脂肪醇和環(huán)氧乙烷在反應溫度為85?160°C，壓力為(TO. 80MPa表壓下，在堿性催化 劑作用下反應得到脂肪醇聚氧乙烯醚；其中環(huán)氧乙烷與脂肪醇的摩爾比為（1~6) : 1 ;堿性 催化劑用量為脂肪醇重量的〇. 39T3. 0% ; (b) 將步驟（a)所合成的脂肪醇聚氧乙烯醚與環(huán)氧氯丙烷和堿金屬氫氧化物固體顆粒 在4(Tll(TC反應:T10小時，得到脂肪醇聚氧乙烯縮水甘油醚；其中，脂肪醇聚氧乙烯醚與 環(huán)氧氯丙烷的摩爾比為1: (1~2); (c) 將步驟（b)得到的脂肪醇聚氧乙烯縮水甘油醚與N，N-二甲基對苯二胺在 7(T16(TC反應2~10小時，得到脂肪醇聚氧乙烯醚羥丙基叔胺；其中，脂肪醇聚氧乙烯縮水 甘油醚與N，N-二甲基對苯二胺摩爾比為1:(廣3); (d) 用步驟（c)制得的脂肪醇聚氧乙烯醚羥丙基叔胺與磺化試劑于4(n〇0°C反應2~20 小時，得到脂肪醇聚氧乙烯醚羥丙基苯胺基磺酸鹽甜菜堿；其中脂肪醇聚氧乙烯醚羥丙基 叔胺與磺化試劑的摩爾比為1: (1~4);所述磺化試劑分子通式為XR2S03M，X選自Br或C1，M 選自K或Na。
4. 根據(jù)權利要求3所述的制備方法，其特征是步驟（d)反應在溶劑中進行，所述溶劑為 甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇中的任意一種或幾種的混合物，用量為脂肪醇 聚氧乙烯醚羥丙基叔胺質量的1飛倍。
5. 根據(jù)權利要求3所述的制備方法，其特征是步驟（d)的反應產(chǎn)物經(jīng)乙醇重結晶進行 提純。
6. 根據(jù)權利要求3所述的制備方法，其特征在于（a)步驟中的反應溫度為14(T16(TC， 壓力為0? 2?0? 6MPa。
7. 根據(jù)權利要求3所述的制備方法，其特征在于（b)步驟中的反應溫度為6(n〇0°C， 反應時間為4~8小時。
8. 根據(jù)權利要求3所述的制備方法，其特征在于（c)步驟中的反應溫度為9(T13(TC， 反應時間為:T6小時。
9. 根據(jù)權利要求3所述的制備方法，其特征在于（d)步驟中的反應溫度為5(T90°C，反 應時間為4~12小時。
10.權利要求1至2中任一項所述的含聚氧乙烯醚羥丙基苯胺基磺酸鹽甜菜堿在三次 采油中的應用。
【文檔編號】C07C309/14GK104276985SQ201310286139
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月9日 優(yōu)先權日:2013年7月9日
【發(fā)明者】唐恒志, 張衛(wèi)東, 李應成, 沙鷗 申請人: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