CN101955584B - 一种烷醇酰胺聚氧乙烯醚的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烷醇酰胺聚氧乙烯醚的制备方法及其应用。该方法包括下列步骤：将200～400份的脂肪酸投入到压力反应器中，搅拌升温至脂肪酸完全熔化后，将50～110份的乙醇胺加入到反应器内，然后再加入2～6份的KOH催化剂，通入氮气，抽真空，反复三次，将反应器内的压力控制在0.02MPa，温度控制在120～170℃，反应5～12h，然后通入氮气将温度控制在160℃后，在绝对压力0.3～0.4MPa，通入200～500份环氧乙烷，在180℃，保温60分钟，通入氮气，降温75℃，出料得到加成产品。由该方法制备的烷醇酰胺聚氧乙烯醚可以与原油形成超低界面张力10-3～10-4mN/m。
Description
技术领域：
本发明涉及一种烷醇酰胺聚氧乙烯醚的制备方法及其在三次采油应用。
背景技术：
地下原油经过一次和二次开采后，大部分原油仍残留在地层中，三次采油技术是利用化学剂进行强化采油的技术，复合驱指碱-表面活性剂-聚合物三者中两者或三者合一的复合驱油技术，聚合物增加驱替液的粘度，改善油/水流度比和吸水剖面，其粘弹性还具有一定的洗油效果，表面活性剂降低油/水界面张力，乳化和增溶原油；碱与原油中的酸性物质反应就地生成新的表面活性剂，与外加表面活性剂起协同效应，更大限度地降低油/水界面张力。是提高采收率最高的一种方法，理论上可将油全部采出，但碱在实际应用中发现了碱垢损坏地层和卡泵等严重问题，阻碍了该技术的正常发展。
现有常规的三元复合驱体系，其碱的使用浓度在1.0～1.5％，但从矿场试验中暴露出一些直接制约该技术实现工业化应用的问题：由于碱浓度过高，油层和油井结垢严重损坏了地层，且每隔10～15天必须清洗一次泵桶，增加了采油难度和附加成本，甚至直接影响油井的正常生产；而且强碱(如NaOH)会造成设备和管道腐蚀严重；也会降低聚合物的粘度和粘弹性，为达到所需的粘度只得大大提高聚合物的使用浓度，使成本提高许多。
当今为了增强表面活性剂的驱油效果，往往采用混合表面活性剂的复配体系进行驱油。但这种体系通过孔隙介质时，因其吸附能力的差异以及在油、水相中分配的不同而发生色谱分离。
发明内容：
为了克服背景技术中的不足，本发明提供一种烷醇酰胺聚氧乙烯醚的制备方法，由该方法制备的烷醇酰胺聚氧乙烯醚用于油田三次采油中，作为驱油剂配制二元复合驱油体系，具有优异的界面张力、乳化和驱油性能，可以与原油形成超低界面张力10-3～10-4mN/m，达到理想的驱油效果。
本发明的采用的技术方案是：该烷醇酰胺聚氧乙烯醚的制备方法包括下列步骤：下列各原料按重量份计：将200～400份的脂肪酸投入到压力反应器中，搅拌升温至脂肪酸完全熔化后，将50～110份的乙醇胺加入到反应器内，然后再加入2～6份的KOH催化剂，通入氮气，抽真空，反复三次，将反应器内的压力控制在0.02MPa，温度控制在120～170℃，反应5～12h，然后通入氮气将温度控制在160℃后，在绝对压力0.3～0.4MPa，通入200～500份环氧乙烷，在180℃，保温60分钟，通入氮气，降温75℃，出料得到加成产品。
本发明烷醇酰胺聚氧乙烯醚的结构式为：
上述式中的R为烷烃基CxH2x+1，x为12-24任意整数；
其中m为0～16
n为1～16
且3≤m+n≤16。
上述的乙醇胺为单乙醇胺或二乙醇胺。
上述方法制备的烷醇酰胺聚氧乙烯醚表面活性剂，作为二元复合驱中的复配剂在三次采油中的应用。
本发明具有如下有益效果：本发明的方法所制得的烷醇酰胺聚氧乙烯醚属于非离子表面活性剂，用于油田三次采油中，作为驱油剂配制二元复合驱油体系，具有优异的界面张力、乳化和驱油性能，可以与原油形成超低界面张力10-3～10-4mN/m，达到理想的驱油效果。它具有毒性低，生物降解性能好，优良的抗盐、抗高温等特点。本发明原料易得，制备工艺简单，成本较低，适用于工业化生产。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
将368千克的硬脂酸投入到压力反应器中，搅拌升温至脂肪酸完全熔化后，将61千克的单乙醇胺加入到反应器内，然后再加入2.5千克的KOH催化剂。通入氮气，抽真空，反复三次。将反应器内的压力控制在0.02M Pa，温度控制在120～170℃，反应6h。然后通入氮气将温度控制在160℃后，在绝对压力0.3～0.4MPa；通入220千克环氧乙烷；在180℃，保温60分钟；通入氮气，降温75℃，出料 得到加成产品。
实施例2
将368千克的硬脂酸投入到压力反应器中，搅拌升温至脂肪酸完全熔化后，将95千克的二乙醇胺加入到反应器内，然后再加入5千克的KOH催化剂。通入氮气，抽真空，反复三次。将反应器内的压力控制在0.02M Pa，温度控制在120～170℃，反应12h。然后通入氮气将温度控制在160℃后，在绝对压力0.3～0.4MPa；通入440千克环氧乙烷；在180℃，保温60分钟；通入氮气，降温75℃，出料；得到加成产品。
实施例3
将340千克的棕榈酸投入到压力反应器中，搅拌升温至脂肪酸完全熔化后，将95千克的二乙醇胺加入到反应器内，然后再加入3.5千克的KOH催化剂。通入氮气，抽真空，反复三次。将反应器内的压力控制在0.02M Pa，温度控制在120～170℃，反应8h。然后通入氮气将温度控制在160℃后，在绝对压力0.3～0.4MPa；通入410千克环氧乙烷；在180℃，保温60分钟；通入氮气，降温75℃，出料；得到加成产品。
实施例4
将310千克的肉豆蔻酸投入到压力反应器中，搅拌升温至脂肪酸完全熔化后，将61千克的单乙醇胺加入到反应器内，然后再加入2.1千克的KOH催化剂。通入氮气，抽真空，反复三次。将反应器内的压力控制在0.02M Pa，温度控制在120～170℃，反应10h。然后通入氮气将温度控制在160℃后，在绝对压力0.3～0.4MPa；通入305千克环氧乙烷；在180℃，保温60分钟；通入氮气，降温75℃，出料；得到加成产品。
实施例5
将368千克的硬脂酸投入到压力反应器中，搅拌升温至脂肪酸完全熔化后，将101千克的乙醇胺加入到反应器内，然后再加入5千克的KOH催化剂。通入氮气，抽真空，反复三次。将反应器内的压力控制在0.02M Pa，温度控制在120～170℃，反应10h。然后通入氮气将温度控制在160℃后，在绝对压力0.3～0.4MPa；通入430千克环氧乙烷；在180℃，保温60分钟；通入氮气，降温75℃，出料；得 到加成产品。
实施例6
将210千克的月桂酸投入到压力反应器中，搅拌升温至脂肪酸完全熔化后，将61千克的乙醇胺加入到反应器内，然后再加入1.3千克的KOH催化剂。通入氮气，抽真空，反复三次。将反应器内的压力控制在0.02M Pa，温度控制在120～170℃，反应8h。然后通入氮气将温度控制在160℃后，在绝对压力0.3～0.4MPa；通入90千克环氧乙烷；在180℃，保温60分钟；通入氮气，降温75℃，出料；得到加成产品。
实施例7本方法制备的烷醇酰胺聚氧乙烯醚应用于二元复合驱实验：按上述合成的烷醇酰胺聚氧乙烯醚样品与聚合物复配成二元复合驱，实验结果见表1。界面张力测定条件：测定温度为45℃，测定仪器为‘TEXAS-500旋转界面张力仪。
表1
实验油水为采油厂深度处理污水及脱水原油。超高分聚合物浓度为1200mg/L，配制的二元复合体系粘度为51.1mPa·S。从上表中可以看出本发明脂肪酰胺多乙烯多胺氨基酸可作为二元复合驱的复配剂，应用于三次采油之中，和大庆油田不同区块的原油均能形成超低界面张力。
二元体系配方：
①表面活性剂为本发明实施例一至三的样品。
②聚合物为大庆炼化生产的聚丙烯酰胺，分子量为1500～5000万。
③配制的二元复合体系聚合物浓度为1200mg/L。
④配制的二元复合体系粘度为51.1mPa·s。
Claims (3)
1.一种烷醇酰胺聚氧乙烯醚的制备方法，该方法包括下列步骤：下列各原料按重量份计：将200～400份的脂肪酸投入到压力反应器中，搅拌升温至脂肪酸完全熔化后，将50～110份的乙醇胺加入到反应器内，然后再加入2～6份的KOH催化剂，通入氮气，抽真空，反复三次，将反应器内的压力控制在0.02MPa，温度控制在120～170℃，反应5～12h，然后通入氮气将温度控制在160℃后，在绝对压力0.3～0.4MPa，通入200～500份环氧乙烷，在180℃，保温60分钟，通入氮气，降温75℃，出料得到加成产品，烷醇酰胺聚氧乙烯醚的结构式为：
上述式中的R为烷烃基CxH2x+1，x为12-24任意整数；
其中m为0～16，n为1～16，且3≤m+n≤16。
2.根据权利要求1所述烷醇酰胺聚氧乙烯醚的制备方法，其特征在于：乙醇胺为单乙醇胺或二乙醇胺。
3.权利要求1所述方法制备的烷醇酰胺聚氧乙烯醚表面活性剂，作为二元复合驱中的复配剂在三次采油中的应用。
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