CN104276961B - 含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱及其制备方法。主要解决现有技术中含表面活性剂的驱油剂在高温高盐油藏条件下驱油效率差，同时碱对地层和油井带来伤害、腐蚀设备和管道的问题。本发明通过采用含有分子通式为（I）的一种含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱及其制备方法，其中R1为C16~C30的烷基、烯基中的任意一种，R2为C1~C4的亚烷基、羟基取代亚烷基中的任意一种，n为2~10的技术方案，较好地解决了该问题，可用于油田的三次采油生产中。
Description
技术领域
本发明涉及一种含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱及其制备方法。
背景技术
目前，化学驱已经在稳油控水、提高原油采收率方面发挥了十分重要的作用。通过加入聚合物，可以增加驱替液的粘度，扩大波及体积，从而实现流度控制达到提高原油采收率的目的。然而，随着我国原油的不断开采，国内大多数主力油田的含水率越来越高，残留在地层下的原油粘附在岩石表面，难以通过聚合物的增粘作用将原油从岩石表面剥离出来，必须采用高效的表面活性剂通过降低油水界面张力，减小原油在岩石表面的附着力和油滴在细小孔道中的毛细管阻力，来提高洗油效率和驱替效率。由此可见，驱油用表面活性剂的研发在三次采油中具有举足轻重的作用。
石油磺酸盐是目前油田应用最为广泛的驱油用表面活性剂，是由富芳烃原油磺化得到的产物。该产品界面活性剂高、原料来源广、生产工艺简单、成本低、与原油的配伍性好，但易于二价、三价阳离子形成沉淀物、耐盐型较差。同时由于原料组成复杂，不同批次产品稳定性较差，严重影响了产品在高温、高盐油藏中的应用，故此需要开发新型耐温抗盐表面活性剂产品。目前，驱油用表面活性剂的研发主要是通过表面活性剂亲水头基和疏水尾链的类型优选和分子结构设计提高表面活性剂的界面活性和耐温抗盐性能，主要的代表类型有阴非两性表面活性剂、双子表面活性剂和阴阳两性离子表面活性剂。其中，阴阳两性离子表面活性剂分子中既有阴离子亲水基又有阳离子亲水基而呈现两性，常用的有甜菜碱两性表面活性剂。由于该类表面活性剂属于阴阳离子同体，分子内电荷中和，对外显示电中性，既具有非离子型表面活性剂的耐盐性，又具有溶解性好、界面活性高等离子型表面活性剂的特点，同时能大大降低非离子型与阴离子型表面活性剂复配时的色谱分离效应，在高温高盐有着极大的应用前景，因而成为近年来广大科研人员共同关注的焦点。
文献CN1439689A公开了一种碱-混合表面活性剂-聚合物的三元复合驱油体系及其应用，其中选用的碱为Na2CO3。但是在使用过程中，碱对地层和油井等带来巨大伤害，设备和管道腐蚀严重，在维修、维护上花费大量资金。文献CN102220122A公开了一种甜菜碱型二元驱油剂、制备方法及其应用，其中所述的甜菜碱型二元驱油剂只在温度为45~65℃、矿化度为4000~6000 mg/L、用量为0.05~0.3%的范围内能达到超低界面张力，与实际高温高矿化度等恶劣的油藏条件相比，其适用范围过于狭窄。
因此，针对目前苛刻的油藏环境，我们理应寻求一种在无碱、高温、高盐条件下结构稳定、并能与原油形成10-3～10-4mN/m超低界面张力、有效提高驱油效率的表面活性剂驱替剂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中含表面活性剂的驱油剂在高温高盐油藏条件下驱油效率差，同时碱对地层和油井带来伤害、腐蚀设备和管道的问题，提供一种新型的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂。该表面活性剂在无碱、高温高盐油藏条件下仍能与原油形成10-3～10-5毫牛/米超低界面张力，获得较好的驱油效果。
本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱的制备方法。
本发明所要解决的技术问题之三是提供一种技术问题之一所述含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂在高温高盐油藏强化采油中的应用。
为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱，其分子通式为：
其中，R1为C16~C30的烷基、烯基中的任意一种，R2为C1~C4的亚烷基、羟基取代亚烷基中的任意一种，n＝2~10。
上述技术方案中，所述的R1优选为C20～C30的烷基、烯基中的任意一种，更优选方案为C20～C28的烷基、烯基中的任意一种，n优选为2~6。R2优选为C1～C2的亚烷基、羟基取代亚烷基中的任意一种。R1的碳原子数与n的比值优选为4~10；R1的碳原子数与n的比值更优选为8；更更优选R1为C24的烷基、烯基中的任意一种，n更更优选为3。
为解决上述技术问题之二，本发明所采用的技术方案如下：上述技术问题之一所述技术方案中所述的一种含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱的制备方法，包括以下步骤：
(a)按所需配比的R1OH、二氯亚砜和砒啶在60~90℃反应2~15小时，得到R1Cl，其中R1OH、二氯亚砜和砒啶摩尔比为1:(1~4):(1~4)；
(b)将步骤(a)所合成的R1Cl与N,N-二甲基乙醇胺在60~100℃下反应2～12小时，控制反应体系pH=8～9，得烷基二甲基羟乙基季铵盐，其中，N,N-二甲基乙醇胺与R1Cl的摩尔比为(1~3):1；
(c)将步骤(b)得到的烷基二甲基羟乙基季铵盐和环氧乙烷在反应温度为85~160℃，压力为0~0.80MPa表压下，在催化剂作用下反应得烷基二甲基聚氧乙烯醚季铵盐；其中所述的环氧乙烷与烷基二甲基羟乙基季铵盐的摩尔比为(1~9):1；所述的催化剂为氢氧化钾，用量为烷基二甲基羟乙基季铵盐重量的0.3%~3.0%；
(d)用步骤(c)制得的烷基二甲基聚氧乙烯醚季铵盐与氢氧化钠在45~75℃碱化反应1~8小时后，再与羧化试剂X-R2COOM在60~90℃的温度下反应2~15小时得到含聚氧乙烯醚嵌段的甜菜碱，其中烷基二甲基聚氧乙烯醚季铵盐:氢氧化钠:羧化试剂X-R2COOM的摩尔比为1:（1~4）:（1~4），X为Cl或者Br，M选自H、K或Na。
上述技术方案中，(a)步骤中的反应温度优选为65~85℃，反应时间优选为6~10小时。(b)步骤中的反应温度优选为65~90℃，反应时间优选为5~9小时。(c)步骤中的反应温度优选为140~160℃，压力优选为0.2~0.6MPa；(d)步骤中的烷基二甲基聚氧乙烯醚季铵盐:氢氧化钠:羧化试剂的摩尔比优选为1:（2~3）:（1.2~2）。
上述(a)步骤可以采用溶剂，也可以不采用溶剂，当采用溶剂时，其中溶剂可以为对反应惰性的物质为溶剂，例如氯仿、甲苯等常用溶剂，吡啶为吸酸剂参与了反应过程，也可以采用过量的吡啶作为溶剂。(b)步骤可以不用溶剂，也可以采用溶剂，当采用溶剂时优选甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇中的任意一种或几种的混合物，以重量比计溶剂用量优选为R1Cl的1~5倍。
为解决上述技术问题之三，本发明的技术方案如下：上述技术问题之一所述任一项技术方案所述含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱在高温高盐油藏强化采油中的应用。所适用的油藏温度优选为50~100℃、矿化度优选为0~160000mg/L、钙镁离子浓度优选为0~8000
mg/L。
将制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂、本领域常用耐温耐盐聚合物（例如疏水缔合聚合物、两性离子聚合物、梳型聚合物或由N，N-二乙基丙烯酰胺、丙烯酰胺两种单体自由基共聚得到的聚合物）及具有上述特征的油田注入水搅拌均匀，得到所需的驱油体系。
本发明制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂，具有较好的表面活性和界面活性，能较快地吸附在油水界面处，在较短时间内形成超低油水界面张力。从表14中含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱驱油剂提高原油采收率试验结果看出，本发明的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱用于驱油时可提高采收率高达22.9%，取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为二十四烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚嵌段羧基甜菜碱的红外谱图。
本发明的含聚氧乙烯醚嵌段甜菜碱表面活性剂可通过以下方法表征：将合成物提纯后，应用美国Nicolet-5700红外光谱仪，采用溴化钾压片法进行红外光谱分析（扫描范围4000～400cm-1），确定被测样品的化学结构，以达到对本发明所述化合物的红外表征。由图1可知，在波数为2850～2950cm-1处出现烷基链上甲基与亚甲基C-H伸缩特征峰，波数1120cm-1处为聚氧乙烯醚中C-O-C键不对称伸缩特征吸收峰，966cm-1处出现了C-O-C键对称伸缩吸收峰；波数1386 cm-1处为N+—CH2中C-N单键伸缩振动的特征吸收峰；在波数1738cm-1 处(Vc=o)和1252 cm-1
(VC-O)处的吸收为羧酸型甜菜碱的特征吸收峰；除了波数在721cm-1和1469 cm-1处的尖锐吸收峰与双烷基二甲基型甜菜碱的特征峰波数相吻合外，在波数2900cm-1前后（2924 cm-1，2852cm-1）也有强吸收峰存在，表明该产品为双烷基二甲基型季铵盐，由此证明本发明合成的产品为含聚氧乙烯醚嵌段羧基甜菜碱表面活性剂。
下面通过实施例对本发明作进一步阐述。
具体实施方式
【实施例
1
】
（一）、二十烷基二甲基聚氧乙烯（2）醚嵌段羧基甜菜碱（R1=C20，R2=C1、n=2）的合成
(a)向反应釜中加入0.5摩尔的二十醇、1摩尔的二氯亚砜和1摩尔的砒啶，在70℃反应8小时，减压抽除砒啶和过量的二氯亚砜，得到R1Cl；
(b)取步骤(a)所合成的0.45摩尔R1Cl溶解在650ml的无水乙醇中，再与0.67摩尔N,N-二甲基乙醇胺在75℃下反应7小时，控制反应体系pH=8～9，反应结束后再蒸除溶剂乙醇，经脱水处理后得烷基二甲基羟乙基季铵盐；
(c)取步骤(b)合成的0.4摩尔二十烷基二甲基羟乙基季铵盐和0.4摩尔环氧乙烷在反应温度为150℃，压力为0.60MPa表压下，在1.85克的催化剂氢氧化钾作用下反应得二十烷基二甲基聚氧乙烯（2）醚季铵盐；
(d)取步骤(c)制得的0.35摩尔二十烷基二甲基聚氧乙烯（2）醚季铵盐与0.8摩尔氢氧化钠在65℃碱化反应2.5小时后，再与0.53摩尔氯乙酸钠在73℃的温度下反应6小时，经丙酮重结晶提纯后得到二十烷基二甲基聚氧乙烯（2）醚嵌段羧基甜菜碱。
对实施例1合成的二十烷基二甲基聚氧乙烯（2）醚嵌段羧基甜菜碱，应用美国Nicolet-5700红外光谱仪，采用溴化钾压片法进行红外光谱分析（扫描范围4000～400cm-1），具有图1所有的特征吸收峰。
（二）、界面张力的测量
将步骤（一）制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂，分别与油田注入水（注入水组成见表1）配制成0.01~0.3wt%水溶液，在95℃油藏温度下，测试了该水溶液与原油之间的动态界面张力值，可达10-3~10-5mN/m的超低界面张力，结果见表2。界面张力用美国德克萨斯大学生产的500型旋转滴界面张力仪测量。
表1 油田注入水组成
| 项目 | Cl- | SO4 2- | HCO3 - | Na+ + K+ | Ca2+ | Mg2= | 矿化度TDS |
| 毫克/升 | 17703 | 1035 | 174 | 9369 | 417 | 1160 | 29858 |
表2 二十烷基二甲基聚氧乙烯（2）醚嵌段羧基甜菜碱与原油之间的界面张力
| 表面活性剂（ 重量％） | 0.01 | 0.05 | 0.15 | 0.3 |
| 界面张力 （ 毫牛/米） | 0.006 | 0.003 | 0.0007 | 0.0002 |
（三）、驱油试验
将步骤（一）制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂与耐温抗盐聚合物P（由N，N-二乙基丙烯酰胺、丙烯酰胺两种单体以1:6.5的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1800万）及油田注入水（注入水组成见表1）混合均匀，得到所需的驱油体系。以质量百分比计，含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂、耐温抗盐聚合物P及油田注入水（注入水组成见表1）的配比为0.3wt%:0.15wt%:99.55wt%。在长度为30厘米，直径为2.5厘米，渗透率为1.5微米2的岩心上，先以油田注入水将岩心饱和，测定岩心的孔隙体积（PV），然后用脱水原油进行饱和，于95℃的温度下进行模拟驱油试验：先水驱至含水92%，转注0.3
PV（岩石孔隙体积）驱油体系后，再水驱至含水100%，计算提高原油采收率的百分数，结果见表14。
【实施例
2
】
（一）、二十烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚嵌段羧基甜菜碱（R1=C20，R2=C1、n=3）的合成
(a)向反应釜中加入0.5摩尔的二十醇、1摩尔的二氯亚砜和1摩尔的砒啶，在70℃反应8小时，减压抽除砒啶和过量的二氯亚砜，得到R1Cl；
(b)取步骤(a)所合成的0.45摩尔R1Cl溶解在600ml的无水乙醇中，再与0.67摩尔N,N-二甲基乙醇胺在75℃下反应7小时，控制反应体系pH=8～9，反应结束后再蒸除溶剂乙醇，经脱水处理后得烷基二甲基羟乙基季铵盐；
(c)取步骤(b)合成的0.4摩尔二十烷基二甲基羟乙基季铵盐和0.8摩尔环氧乙烷在反应温度为150℃，压力为0.57MPa表压下，在2.05克的催化剂氢氧化钾作用下反应得二十烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚季铵盐；
(d)取步骤(c)制得的0.35摩尔二十烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚季铵盐与0.8摩尔氢氧化钠在65℃碱化反应3小时后，再与0.53摩尔氯乙酸钠在75℃的温度下反应6小时，经丙酮重结晶提纯后得到二十烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚嵌段羧基甜菜碱。
对实施例2合成的二十烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚嵌段羧基甜菜碱，应用美国Nicolet-5700红外光谱仪，采用溴化钾压片法进行红外光谱分析（扫描范围4000～400cm-1），具有图1所有的特征吸收峰。
（二）、界面张力的测量
将步骤（一）制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂，分别与油田注入水（注入水组成见表1）配制成0.01~0.3wt%水溶液，在95℃油藏温度下，测试了该水溶液与原油之间的动态界面张力值，可达10-3~10-5mN/m的超低界面张力，结果见表3。界面张力用美国德克萨斯大学生产的500型旋转滴界面张力仪测量。
表3 二十烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚嵌段羧基甜菜碱与原油之间的界面张力
| 表面活性剂（ 重量％） | 0.01 | 0.05 | 0.15 | 0.3 |
| 界面张力 （ 毫牛/米） | 0.005 | 0.003 | 0.0009 | 0.0004 |
（三）、驱油试验
将步骤（一）制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂与耐温抗盐聚合物P（由N，N-二乙基丙烯酰胺、丙烯酰胺两种单体以1:6.5的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1800万）及油田注入水（注入水组成见表1）混合均匀，得到所需的驱油体系。以质量百分比计，含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂、耐温抗盐聚合物P及油田注入水（注入水组成见表1）的配比为0.3wt%:0.15wt%:99.55wt%。在长度为30厘米，直径为2.5厘米，渗透率为1.5微米2的岩心上，先以油田注入水将岩心饱和，测定岩心的孔隙体积（PV），然后用脱水原油进行饱和，于95℃的温度下进行模拟驱油试验：先水驱至含水92%，转注0.3
PV（岩石孔隙体积）驱油体系后，再水驱至含水100%，计算提高原油采收率的百分数，结果见表14。
【实施例
3
】
（一）、二十烷基二甲基聚氧乙烯（5）醚嵌段羧基甜菜碱（R1=C20，R2=C2、n=5）的合成
(a)向反应釜中加入0.5摩尔的二十醇、1摩尔的二氯亚砜和1摩尔的砒啶，在70℃反应8小时，减压抽除砒啶和过量的二氯亚砜，得到R1Cl；
(b)取步骤(a)所合成的0.45摩尔R1Cl溶解在650ml的无水乙醇中，再与0.67摩尔N,N-二甲基乙醇胺在75℃下反应7小时，控制反应体系pH=8～9，反应结束后再蒸除溶剂乙醇，经脱水处理后得烷基二甲基羟乙基季铵盐；
(c)取步骤(b)合成的0.4摩尔二十烷基二甲基羟乙基季铵盐和1.6摩尔环氧乙烷在反应温度为150℃，压力为0.60MPa表压下，在1.95克的催化剂氢氧化钾作用下反应得二十烷基二甲基聚氧乙烯（5）醚季铵盐；
(d)取步骤(c)制得的0.35摩尔二十烷基二甲基聚氧乙烯（5）醚季铵盐与0.8摩尔氢氧化钠在65℃碱化反应2.5小时后，再与0.56摩尔β-氯代丙酸钠在73℃的温度下反应6小时，经丙酮重结晶提纯后得到二十烷基二甲基聚氧乙烯（5）醚嵌段羧基甜菜碱。
对实施例3合成的二十烷基二甲基聚氧乙烯（5）醚嵌段羧基甜菜碱，应用美国Nicolet-5700红外光谱仪，采用溴化钾压片法进行红外光谱分析（扫描范围4000～400cm-1），具有图1所有的特征吸收峰。
（二）、界面张力的测量
将步骤（一）制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂，分别与油田注入水（注入水组成见表1）配制成0.01~0.3wt%水溶液，在95℃油藏温度下，测试了该水溶液与原油之间的动态界面张力值，可达10-3~10-5mN/m的超低界面张力，结果见表4。界面张力用美国德克萨斯大学生产的500型旋转滴界面张力仪测量。
表4 二十烷基二甲基聚氧乙烯（5）醚嵌段羧基甜菜碱与原油之间的界面张力
| 表面活性剂（ 重量％） | 0.01 | 0.05 | 0.15 | 0.3 |
| 界面张力 （ 毫牛/米） | 0.008 | 0.004 | 0.0009 | 0.0006 |
（三）、驱油实验
将步骤（一）制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂与耐温抗盐聚合物P（由N，N-二乙基丙烯酰胺、丙烯酰胺两种单体以1:6.5的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1800万）及油田注入水（注入水组成见表1）混合均匀，得到所需的驱油体系。以质量百分比计，含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂、耐温抗盐聚合物P及油田注入水（注入水组成见表1）的配比为0.3wt%:0.15wt%:99.55wt%。在长度为30厘米，直径为2.5厘米，渗透率为1.5微米2的岩心上，先以油田注入水将岩心饱和，测定岩心的孔隙体积（PV），然后用脱水原油进行饱和，于95℃的温度下进行模拟驱油试验：先水驱至含水92%，转注0.3
PV（岩石孔隙体积）驱油体系后，再水驱至含水100%，计算提高原油采收率的百分数，结果见表14。
【实施例
4
】
（一）、二十四烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚嵌段羧基甜菜碱（R1=C24，R2=C1、n=3）的合成
(a)向反应釜中加入0.5摩尔的二十四醇、1摩尔的二氯亚砜和1摩尔的砒啶，在70℃反应8小时，减压抽除砒啶和过量的二氯亚砜，得到R1Cl；
(b)取步骤(a)所合成的0.45摩尔R1Cl溶解在650ml的无水乙醇中，再与0.67摩尔N,N-二甲基乙醇胺在75℃下反应7小时，控制反应体系pH=8～9，反应结束后再蒸除溶剂乙醇，经脱水处理后得二十四烷基二甲基羟乙基季铵盐；
(c)取步骤(b)合成的0.4摩尔二十四烷基二甲基羟乙基季铵盐和0.8摩尔环氧乙烷在反应温度为150℃，压力为0.60MPa表压下，在1.85克的催化剂氢氧化钾作用下反应得二十四烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚季铵盐；
(d)取步骤(c)制得的0.35摩尔二十四烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚季铵盐与0.8摩尔氢氧化钠在65℃碱化反应2.5小时后，再与0.55摩尔氯乙酸钠在78℃的温度下反应7小时，经丙酮重结晶提纯后得到二十四烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚嵌段羧基甜菜碱。
对实施例4合成的二十四烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚嵌段羧基甜菜碱，应用美国Nicolet-5700红外光谱仪，采用溴化钾压片法进行红外光谱分析（扫描范围4000～400cm-1），具有图1所有的特征吸收峰。
（二）、界面张力的测量
将步骤（一）制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂，分别与油田注入水（注入水组成见表1）配制成0.01~0.3wt%水溶液，在95℃油藏温度下，测试了该水溶液与原油之间的动态界面张力值，可达10-3~10-5mN/m的超低界面张力，结果见表5。界面张力用美国德克萨斯大学生产的500型旋转滴界面张力仪测量。
表5 二十四烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚嵌段羧基甜菜碱与原油之间的界面张力
| 表面活性剂（ 重量％） | 0.01 | 0.05 | 0.15 | 0.3 |
| 界面张力 （ 毫牛/米） | 0.003 | 0.0007 | 0.0002 | 0.00008 |
（三）、驱油实验
将步骤（一）制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂与耐温抗盐聚合物P（由N，N-二乙基丙烯酰胺、丙烯酰胺两种单体以1:6.5的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1800万）及油田注入水（注入水组成见表1）混合均匀，得到所需的驱油体系。以质量百分比计，含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂、耐温抗盐聚合物P及油田注入水（注入水组成见表1）的配比为0.3wt%:0.15wt%:99.55wt%。在长度为30厘米，直径为2.5厘米，渗透率为1.5微米2的岩心上，先以油田注入水将岩心饱和，测定岩心的孔隙体积（PV），然后用脱水原油进行饱和，于95℃的温度下进行模拟驱油试验：先水驱至含水92%，转注0.3
PV（岩石孔隙体积）驱油体系后，再水驱至含水100%，计算提高原油采收率的百分数，结果见表14。
【实施例
5
】
（一）、二十四烷基二甲基聚氧乙烯（4）醚嵌段羧基甜菜碱（R1=C24，R2=C1、n=4）的合成
(a)向反应釜中加入0.5摩尔的二十四醇、1摩尔的二氯亚砜和1摩尔的砒啶，在70℃反应8小时，减压抽除砒啶和过量的二氯亚砜，得到R1Cl；
(b)取步骤(a)所合成的0.45摩尔R1Cl溶解在650ml的无水乙醇中，再与0.67摩尔N,N-二甲基乙醇胺在75℃下反应7小时，控制反应体系pH=8～9，反应结束后再蒸除溶剂乙醇，经脱水处理后得二十四烷基二甲基羟乙基季铵盐；
(c)取步骤(b)合成的0.4摩尔二十四烷基二甲基羟乙基季铵盐和1.2摩尔环氧乙烷在反应温度为150℃，压力为0.60MPa表压下，在1.95克的催化剂氢氧化钾作用下反应得二十四烷基二甲基聚氧乙烯（4）醚季铵盐；
(d)取步骤(c)制得的0.35摩尔二十四烷基二甲基聚氧乙烯（4）醚季铵盐与0.8摩尔氢氧化钠在65℃碱化反应2.5小时后，再与0.55摩尔氯乙酸钠在78℃的温度下反应7小时，经丙酮重结晶提纯后得到二十四烷基二甲基聚氧乙烯（4）醚嵌段羧基甜菜碱。
对实施例5合成的二十四烷基二甲基聚氧乙烯（4）醚嵌段羧基甜菜碱，应用美国Nicolet-5700红外光谱仪，采用溴化钾压片法进行红外光谱分析（扫描范围4000～400cm-1），具有图1所有的特征吸收峰。
（二）、界面张力的测量
将步骤（一）制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂，分别与油田注入水（注入水组成见表1）配制成0.01~0.3wt%水溶液，在95℃油藏温度下，测试了该水溶液与原油之间的动态界面张力值，可达10-3~10-5mN/m的超低界面张力，结果见表6。界面张力用美国德克萨斯大学生产的500型旋转滴界面张力仪测量。
表6 二十四烷基二甲基聚氧乙烯（4）醚嵌段羧基甜菜碱与原油之间的界面张力
| 表面活性剂（ 重量％） | 0.01 | 0.05 | 0.15 | 0.3 |
| 界面张力 （ 毫牛/米） | 0.006 | 0.004 | 0.001 | 0.0005 |
（三）、驱油实验
将步骤（一）制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂与耐温抗盐聚合物P（由N，N-二乙基丙烯酰胺、丙烯酰胺两种单体以1:6.5的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1800万）及油田注入水（注入水组成见表1）混合均匀，得到所需的驱油体系。以质量百分比计，含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂、耐温抗盐聚合物P及油田注入水（注入水组成见表1）的配比为0.3wt%:0.15wt%:99.55wt%。在长度为30厘米，直径为2.5厘米，渗透率为1.5微米2的岩心上，先以油田注入水将岩心饱和，测定岩心的孔隙体积（PV），然后用脱水原油进行饱和，于95℃的温度下进行模拟驱油试验：先水驱至含水92%，转注0.3
PV（岩石孔隙体积）驱油体系后，再水驱至含水100%，计算提高原油采收率的百分数，结果见表14。
【实施例
6
】
（一）、二十四烷基二甲基聚氧乙烯（6）醚嵌段羧基甜菜碱（R1=C24，R2=C1、n=6）的合成
(a)向反应釜中加入0.5摩尔的二十四醇、1摩尔的二氯亚砜和1摩尔的砒啶，在70℃反应8小时，减压抽除砒啶和过量的二氯亚砜，得到R1Cl；
(b)取步骤(a)所合成的0.45摩尔R1Cl溶解在650ml的无水乙醇中，再与0.67摩尔N,N-二甲基乙醇胺在75℃下反应7小时，控制反应体系pH=8～9，反应结束后再蒸除溶剂乙醇，经脱水处理后得二十四烷基二甲基羟乙基季铵盐；
(c)取步骤(b)合成的0.4摩尔二十四烷基二甲基羟乙基季铵盐和2.0摩尔环氧乙烷在反应温度为150℃，压力为0.60MPa表压下，在1.95克的催化剂氢氧化钾作用下反应得二十四烷基二甲基聚氧乙烯（6）醚季铵盐；
(d)取步骤(c)制得的0.35摩尔二十四烷基二甲基聚氧乙烯（6）醚季铵盐与0.8摩尔氢氧化钠在65℃碱化反应2.5小时后，再与0.55摩尔氯乙酸钠在78℃的温度下反应7小时，经丙酮重结晶提纯后得到二十四烷基二甲基聚氧乙烯（6）醚嵌段羧基甜菜碱。
对实施例6合成的二十四烷基二甲基聚氧乙烯（6）醚嵌段羧基甜菜碱，应用美国Nicolet-5700红外光谱仪，采用溴化钾压片法进行红外光谱分析（扫描范围4000～400cm-1），具有图1所有的特征吸收峰。
（二）、界面张力的测量
将步骤（一）制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂，分别与油田注入水（注入水组成见表1）配制成0.01~0.3wt%水溶液，在95℃油藏温度下，测试了该水溶液与原油之间的动态界面张力值，可达10-3~10-5mN/m的超低界面张力，结果见表7。界面张力用美国德克萨斯大学生产的500型旋转滴界面张力仪测量。
表7 二十四烷基二甲基聚氧乙烯（6）醚嵌段羧基甜菜碱与原油之间的界面张力
| 表面活性剂（ 重量％） | 0.01 | 0.05 | 0.15 | 0.3 |
| 界面张力 （ 毫牛/米） | 0.008 | 0.006 | 0.003 | 0.0009 |
（三）、驱油实验
将步骤（一）制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂与耐温抗盐聚合物P（由N，N-二乙基丙烯酰胺、丙烯酰胺两种单体以1:6.5的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1800万）及油田注入水（注入水组成见表1）混合均匀，得到所需的驱油体系。以质量百分比计，含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂、耐温抗盐聚合物P及油田注入水（注入水组成见表1）的配比为0.3wt%:0.15wt%:99.55wt%。在长度为30厘米，直径为2.5厘米，渗透率为1.5微米2的岩心上，先以油田注入水将岩心饱和，测定岩心的孔隙体积（PV），然后用脱水原油进行饱和，于95℃的温度下进行模拟驱油试验：先水驱至含水92%，转注0.3
PV（岩石孔隙体积）驱油体系后，再水驱至含水100%，计算提高原油采收率的百分数，结果见表14。
【实施例
7
】
（一）、二十八烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚嵌段羧基甜菜碱（R1=C28，R2=C2、n=3）的合成
(a)向反应釜中加入0.5摩尔的二十八醇、1摩尔的二氯亚砜和1摩尔的砒啶，在70℃反应8小时，减压抽除砒啶和过量的二氯亚砜，得到R1Cl；
(b)取步骤(a)所合成的0.45摩尔R1Cl溶解在650ml的无水乙醇中，再与0.67摩尔N,N-二甲基乙醇胺在75℃下反应7小时，控制反应体系pH=8～9，反应结束后再蒸除溶剂乙醇，经脱水处理后得二十八烷基二甲基羟乙基季铵盐；
(c)取步骤(b)合成的0.4摩尔二十八烷基二甲基羟乙基季铵盐和0.8摩尔环氧乙烷在反应温度为150℃，压力为0.60MPa表压下，在2.15克的催化剂氢氧化钾作用下反应得二十八烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚季铵盐；
(d)取步骤(c)制得的0.35摩尔二十八烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚季铵盐与0.8摩尔氢氧化钠在65℃碱化反应2.5小时后，再与0.56摩尔β-氯代丙酸钠在73℃的温度下反应6小时，经丙酮重结晶提纯后得到二十八烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚嵌段羧基甜菜碱。
对实施例7合成的二十八烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚嵌段羧基甜菜碱，应用美国Nicolet-5700红外光谱仪，采用溴化钾压片法进行红外光谱分析（扫描范围4000～400cm-1），具有图1所有的特征吸收峰。
（二）、界面张力的测量
将步骤（一）制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂，分别与油田注入水（注入水组成见表1）配制成0.01~0.3wt%水溶液，在95℃油藏温度下，测试了该水溶液与原油之间的动态界面张力值，可达10-3~10-5mN/m的超低界面张力，结果见表8。界面张力用美国德克萨斯大学生产的500型旋转滴界面张力仪测量。
表8 二十八烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚嵌段羧基甜菜碱与原油之间的界面张力
| 表面活性剂（ 重量％） | 0.01 | 0.05 | 0.15 | 0.3 |
| 界面张力 （ 毫牛/米） | 0.008 | 0.004 | 0.001 | 0.0007 |
（三）、驱油实验
将步骤（一）制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂与耐温抗盐聚合物P（由N，N-二乙基丙烯酰胺、丙烯酰胺两种单体以1:6.5的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1800万）及油田注入水（注入水组成见表1）混合均匀，得到所需的驱油体系。以质量百分比计，含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂、耐温抗盐聚合物P及油田注入水（注入水组成见表1）的配比为0.3wt%:0.15wt%:99.55wt%。在长度为30厘米，直径为2.5厘米，渗透率为1.5微米2的岩心上，先以油田注入水将岩心饱和，测定岩心的孔隙体积（PV），然后用脱水原油进行饱和，于95℃的温度下进行模拟驱油试验：先水驱至含水92%，转注0.3
PV（岩石孔隙体积）驱油体系后，再水驱至含水100%，计算提高原油采收率的百分数，结果见表14。
【实施例
8
】
（一）、二十八烷基二甲基聚氧乙烯（5）醚嵌段羧基甜菜碱（R1=C28，R2=C1、n=5）的合成
(a)向反应釜中加入0.5摩尔的二十八醇、1摩尔的二氯亚砜和1摩尔的砒啶，在70℃反应8小时，减压抽除砒啶和过量的二氯亚砜，得到R1Cl；
(b)取步骤(a)所合成的0.45摩尔R1Cl溶解在650ml的无水乙醇中，再与0.67摩尔N,N-二甲基乙醇胺在75℃下反应7小时，控制反应体系pH=8～9，反应结束后再蒸除溶剂乙醇，经脱水处理后得二十八烷基二甲基羟乙基季铵盐；
(c)取步骤(b)合成的0.4摩尔二十八烷基二甲基羟乙基季铵盐和1.6摩尔环氧乙烷在反应温度为150℃，压力为0.60MPa表压下，在2.05克的催化剂氢氧化钾作用下反应得二十八烷基二甲基聚氧乙烯（5）醚季铵盐；
(d)取步骤(c)制得的0.35摩尔二十八烷基二甲基聚氧乙烯（5）醚季铵盐与0.8摩尔氢氧化钠在65℃碱化反应2.5小时后，再与0.56摩尔氯乙酸钠在73℃的温度下反应6小时，经丙酮重结晶提纯后得到二十八烷基二甲基聚氧乙烯（5）醚嵌段羧基甜菜碱。
对实施例8合成的二十八烷基二甲基聚氧乙烯（5）醚嵌段羧基甜菜碱，应用美国Nicolet-5700红外光谱仪，采用溴化钾压片法进行红外光谱分析（扫描范围4000～400cm-1），具有图1所有的特征吸收峰。
（二）、界面张力的测量
将步骤（一）制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂，分别与油田注入水（注入水组成见表1）配制成0.01~0.3wt%水溶液，在95℃油藏温度下，测试了该水溶液与原油之间的动态界面张力值，可达10-3~10-5mN/m的超低界面张力，结果见表9。界面张力用美国德克萨斯大学生产的500型旋转滴界面张力仪测量。
表9 二十八烷基二甲基聚氧乙烯（5）醚嵌段羧基甜菜碱与原油之间的界面张力
| 表面活性剂（ 重量％） | 0.01 | 0.05 | 0.15 | 0.3 |
| 界面张力 （ 毫牛/米） | 0.007 | 0.003 | 0.0008 | 0.0005 |
（三）、驱油实验
将步骤（一）制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂与耐温抗盐聚合物P（由N，N-二乙基丙烯酰胺、丙烯酰胺两种单体以1:6.5的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1800万）及油田注入水（注入水组成见表1）混合均匀，得到所需的驱油体系。以质量百分比计，含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂、耐温抗盐聚合物P及油田注入水（注入水组成见表1）的配比为0.3wt%:0.15wt%:99.55wt%。在长度为30厘米，直径为2.5厘米，渗透率为1.5微米2的岩心上，先以油田注入水将岩心饱和，测定岩心的孔隙体积（PV），然后用脱水原油进行饱和，于95℃的温度下进行模拟驱油试验：先水驱至含水92%，转注0.3
PV（岩石孔隙体积）驱油体系后，再水驱至含水100%，计算提高原油采收率的百分数，结果见表14。
【实施例
9
】
（一）、二十八烷基二甲基聚氧乙烯（6）醚嵌段羧基甜菜碱（R1=C28，R2=C1、n=6）的合成
(a)向反应釜中加入0.5摩尔的二十八醇、1摩尔的二氯亚砜和1摩尔的砒啶，在70℃反应8小时，减压抽除砒啶和过量的二氯亚砜，得到R1Cl；
(b)取步骤(a)所合成的0.45摩尔R1Cl溶解在600ml的无水乙醇中，再与0.67摩尔N,N-二甲基乙醇胺在75℃下反应7小时，控制反应体系pH=8～9，反应结束后再蒸除溶剂乙醇，经脱水处理后得二十八烷基二甲基羟乙基季铵盐；
(c)取步骤(b)合成的0.4摩尔二十八烷基二甲基羟乙基季铵盐和2.0摩尔环氧乙烷在反应温度为150℃，压力为0.60MPa表压下，在2.25克的催化剂氢氧化钾作用下反应得二十八烷基二甲基聚氧乙烯（6）醚季铵盐；
(d)取步骤(c)制得的0.35摩尔二十八烷基二甲基聚氧乙烯（6）醚季铵盐与0.8摩尔氢氧化钠在65℃碱化反应2.5小时后，再与0.56摩尔氯乙酸钠在80℃的温度下反应7小时，经丙酮重结晶提纯后得到二十八烷基二甲基聚氧乙烯（6）醚嵌段羧基甜菜碱。
对实施例9合成的二十八烷基二甲基聚氧乙烯（6）醚嵌段羧基甜菜碱，应用美国Nicolet-5700红外光谱仪，采用溴化钾压片法进行红外光谱分析（扫描范围4000～400cm-1），具有图1所有的特征吸收峰。
（二）、界面张力的测量
将步骤（一）制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂，分别与油田注入水（注入水组成见表1）配制成0.01~0.3wt%水溶液，在95℃油藏温度下，测试了该水溶液与原油之间的动态界面张力值，可达10-3~10-5mN/m的超低界面张力，结果见表10。界面张力用美国德克萨斯大学生产的500型旋转滴界面张力仪测量。
表10 二十八烷基二甲基聚氧乙烯（6）醚嵌段羧基甜菜碱与原油之间的界面张力
| 表面活性剂（ 重量％） | 0.01 | 0.05 | 0.15 | 0.3 |
| 界面张力 （ 毫牛/米） | 0.007 | 0.002 | 0.0005 | 0.0003 |
（三）、驱油实验
将步骤（一）制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂与耐温抗盐聚合物P（由N，N-二乙基丙烯酰胺、丙烯酰胺两种单体以1:6.5的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1800万）及油田注入水（注入水组成见表1）混合均匀，得到所需的驱油体系。以质量百分比计，含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂、耐温抗盐聚合物P及油田注入水（注入水组成见表1）的配比为0.3wt%:0.15wt%:99.55wt%。在长度为30厘米，直径为2.5厘米，渗透率为1.5微米2的岩心上，先以油田注入水将岩心饱和，测定岩心的孔隙体积（PV），然后用脱水原油进行饱和，于95℃的温度下进行模拟驱油试验：先水驱至含水92%，转注0.3
PV（岩石孔隙体积）驱油体系后，再水驱至含水100%，计算提高原油采收率的百分数，结果见表14。
【实施例
10
】
（一）、十六烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚嵌段羧基甜菜碱（R1=C16，R2=C1、n=3）的合成
(a)向反应釜中加入0.5摩尔的十六醇、1摩尔的二氯亚砜和1摩尔的砒啶，在70℃反应8小时，减压抽除砒啶和过量的二氯亚砜，得到R1Cl；
(b)取步骤(a)所合成的0.45摩尔R1Cl溶解在650ml的无水乙醇中，再与0.67摩尔N,N-二甲基乙醇胺在75℃下反应7小时，控制反应体系pH=8～9，反应结束后再蒸除溶剂乙醇，经脱水处理后得烷基二甲基羟乙基季铵盐；
(c)取步骤(b)合成的0.4摩尔十六烷基二甲基羟乙基季铵盐和0.8摩尔环氧乙烷在反应温度为150℃，压力为0.60MPa表压下，在1.85克的催化剂氢氧化钾作用下反应得十六烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚季铵盐；
(d)取步骤(c)制得的0.35摩尔十六烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚季铵盐与0.8摩尔氢氧化钠在65℃碱化反应2.5小时后，再与0.53摩尔氯乙酸钠在73℃的温度下反应6小时，经丙酮重结晶提纯后得到十六烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚嵌段羧基甜菜碱。
对实施例1合成的十六烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚嵌段羧基甜菜碱，应用美国Nicolet-5700红外光谱仪，采用溴化钾压片法进行红外光谱分析（扫描范围4000～400cm-1），具有图1所有的特征吸收峰。
（二）、界面张力的测量
将步骤（一）制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂，分别与油田注入水（注入水组成见表1）配制成0.01~0.3wt%水溶液，在95℃油藏温度下，测试了该水溶液与原油之间的动态界面张力值，可达10-3~10-5mN/m的超低界面张力，结果见表11。界面张力用美国德克萨斯大学生产的500型旋转滴界面张力仪测量。
表11 十六烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚嵌段羧基甜菜碱与原油之间的界面张力
| 表面活性剂（ 重量％） | 0.01 | 0.05 | 0.15 | 0.3 |
| 界面张力 （ 毫牛/米） | 0.009 | 0.006 | 0.004 | 0.001 |
（三）、驱油实验
将步骤（一）制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂与耐温抗盐聚合物P（由N，N-二乙基丙烯酰胺、丙烯酰胺两种单体以1:6.5的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1800万）及油田注入水（注入水组成见表1）混合均匀，得到所需的驱油体系。以质量百分比计，含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂、耐温抗盐聚合物P及油田注入水（注入水组成见表1）的配比为0.3wt%:0.15wt%:99.55wt%。在长度为30厘米，直径为2.5厘米，渗透率为1.5微米2的岩心上，先以油田注入水将岩心饱和，测定岩心的孔隙体积（PV），然后用脱水原油进行饱和，于95℃的温度下进行模拟驱油试验：先水驱至含水92%，转注0.3
PV（岩石孔隙体积）驱油体系后，再水驱至含水100%，计算提高原油采收率的百分数，结果见表14。
【实施例
11
】
（一）、三十烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚嵌段羧基甜菜碱（R1=C30，R2=C1、n=3）的合成
(a)向反应釜中加入0.5摩尔的三十醇、1摩尔的二氯亚砜和1摩尔的砒啶，在70℃反应8小时，减压抽除砒啶和过量的二氯亚砜，得到R1Cl；
(b)取步骤(a)所合成的0.45摩尔R1Cl溶解在650ml的无水乙醇中，再与0.67摩尔N,N-二甲基乙醇胺在75℃下反应7小时，控制反应体系pH=8～9，反应结束后再蒸除溶剂乙醇，经脱水处理后得烷基二甲基羟乙基季铵盐；
(c)取步骤(b)合成的0.4摩尔三十烷基二甲基羟乙基季铵盐和0.8摩尔环氧乙烷在反应温度为150℃，压力为0.60MPa表压下，在1.85克的催化剂氢氧化钾作用下反应得三十烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚季铵盐；
(d)取步骤(c)制得的0.35摩尔三十烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚季铵盐与0.8摩尔氢氧化钠在65℃碱化反应2.5小时后，再与0.53摩尔氯乙酸钠在73℃的温度下反应6小时，经丙酮重结晶提纯后得到三十烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚嵌段羧基甜菜碱。
对实施例1合成的三十烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚嵌段羧基甜菜碱，应用美国Nicolet-5700红外光谱仪，采用溴化钾压片法进行红外光谱分析（扫描范围4000～400cm-1），具有图1所有的特征吸收峰。
（二）、界面张力的测量
将步骤（一）制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂，分别与油田注入水（注入水组成见表1）配制成0.01~0.3wt%水溶液，在95℃油藏温度下，测试了该水溶液与原油之间的动态界面张力值，可达10-3~10-5mN/m的超低界面张力，结果见表12。界面张力用美国德克萨斯大学生产的500型旋转滴界面张力仪测量。
表12 三十烷基二甲基聚氧乙烯（3）醚嵌段羧基甜菜碱与原油之间的界面张力
| 表面活性剂（ 重量％） | 0.01 | 0.05 | 0.15 | 0.3 |
| 界面张力 （ 毫牛/米） | 0.008 | 0.006 | 0.003 | 0.001 |
（三）、驱油实验
将步骤（一）制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂与耐温抗盐聚合物P（由N，N-二乙基丙烯酰胺、丙烯酰胺两种单体以1:6.5的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1800万）及油田注入水（注入水组成见表1）混合均匀，得到所需的驱油体系。以质量百分比计，含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂、耐温抗盐聚合物P及油田注入水（注入水组成见表1）的配比为0.3wt%:0.15wt%:99.55wt%。在长度为30厘米，直径为2.5厘米，渗透率为1.5微米2的岩心上，先以油田注入水将岩心饱和，测定岩心的孔隙体积（PV），然后用脱水原油进行饱和，于95℃的温度下进行模拟驱油试验：先水驱至含水92%，转注0.3
PV（岩石孔隙体积）驱油体系后，再水驱至含水100%，计算提高原油采收率的百分数，结果见表14。
【比较例】
（一）、二十四烷基聚氧乙烯（3）醚二甲基羧基甜菜碱的合成
(a)向反应釜中加入0.5摩尔的二十四醇和1.5摩尔环氧乙烷在反应温度为150℃，压力为0.60MPa表压下，在1.85克的催化剂氢氧化钾作用下反应得二十四烷基聚氧乙烯（3）醚；
(b)取步骤(a)制得的0.4摩尔二十四烷基聚氧乙烯（3）醚、0.8摩尔的二氯亚砜和0.8摩尔的砒啶，在70℃反应8小时，减压抽除砒啶和过量的二氯亚砜，得到CH3(CH2)23(OCH2CH2)3Cl；
(c)取步骤(b)合成的0.35摩尔CH3(CH2)23(OCH2CH2)3Cl与0.4摩尔的二甲胺在110℃反应10小时得到CH3(CH2)23(OCH2CH2)3N(CH3)2；
(d)取步骤(c)制得的0.3摩尔CH3(CH2)23(OCH2CH2)3N(CH3)2与0.45摩尔氯乙酸钠在78℃的温度下反应7小时，经乙醇重结晶提纯后得到二十四烷基聚氧乙烯（3）醚二甲基羧基甜菜碱。
（二）、界面张力的测量
将步骤（一）制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂，分别与油田注入水（注入水组成见表1）配制成0.01~0.3wt%水溶液，在95℃油藏温度下，测试了该水溶液与原油之间的动态界面张力值，可达10-3~10-5mN/m的超低界面张力，结果见表13。界面张力用美国德克萨斯大学生产的500型旋转滴界面张力仪测量。
表13与原油之间的界面张力
| 表面活性剂（ 重量％） | 0.01 | 0.05 | 0.15 | 0.3 |
| 界面张力 （ 毫牛/米） | 0.009 | 0.006 | 0.004 | 0.002 |
（三）、驱油实验
将步骤（一）制备的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂与耐温抗盐聚合物P（由N，N-二乙基丙烯酰胺、丙烯酰胺两种单体以1:6.5的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1800万）及油田注入水（注入水组成见表1）混合均匀，得到所需的驱油体系。以质量百分比计，含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂、耐温抗盐聚合物P及油田注入水（注入水组成见表1）的配比为0.3wt%:0.15wt%:99.55wt%。在长度为30厘米，直径为2.5厘米，渗透率为1.5微米2的岩心上，先以油田注入水将岩心饱和，测定岩心的孔隙体积（PV），然后用脱水原油进行饱和，于95℃的温度下进行模拟驱油试验：先水驱至含水92%，转注0.3
PV（岩石孔隙体积）驱油体系后，再水驱至含水100%，计算提高原油采收率的百分数，结果见表14。
表14 含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱驱油剂提高原油采收率试验结果
注：表中的份数均为重量份；耐温抗盐聚合物P：由N，N-二乙基丙烯酰胺、丙烯酰胺两种单体以1:6.5的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1800万。
由表14的试验结果可以得出，本发明的含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱表面活性剂与耐温抗盐聚合物复配后能在水驱的基础上再提高原油采收率19.8%以上，显示出优良的驱油性能；同时，R1的碳原子数与n的比值为8时具有较好的驱油效果，尤其是R1为C24的烷基、烯基中的任意一种，n为3时的驱油效果最好。
Claims (8)
1.含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱在高温高盐油藏强化采油中的应用；其特征是所述含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱，其分子通式为：
其中R1为C16～C30的烷基、烯基中的任意一种，R2为C1～C4的亚烷基，n＝2～10；
油藏温度为50～100℃、矿化度为0～160000mg/L、钙镁离子浓度为0～8000mg/L。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于所述的R1为C20～C28的烷基、烯基中的任意一种，n＝2～6。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于所述的R1的碳原子数与n的比值为4～10。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于所述的R1的碳原子数与n的比值为8。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于所述的R1的碳原子数为24、n为3。
6.根据权利要求1所述的应用，其特征是所述含聚氧乙烯醚嵌段的羧基甜菜碱的制备方法，包括以下步骤：
(a)按所需配比的R1OH、二氯亚砜和砒啶在60～90℃反应2～15小时，得到R1Cl，其中R1OH、二氯亚砜和砒啶摩尔比为1:(1～4):(1～4)；
(b)将步骤(a)所合成的R1Cl与N,N-二甲基乙醇胺在60～100℃下反应2～12小时，控制反应体系pH＝8～9，得烷基二甲基羟乙基季铵盐，其中，N,N-二甲基乙醇胺与R1Cl的摩尔比为(1～3):1；
(c)将步骤(b)得到的烷基二甲基羟乙基季铵盐和环氧乙烷在反应温度为85～160℃，压力为0～0.80MPa表压下，在催化剂作用下反应得烷基二甲基聚氧乙烯醚季铵盐；其中所述的环氧乙烷与烷基二甲基羟乙基季铵盐的摩尔比为(1～9):1；所述的催化剂为氢氧化钾，用量为烷基二甲基羟乙基季铵盐重量的0.3％～3.0％；
(d)用步骤(c)制得的烷基二甲基聚氧乙烯醚季铵盐与氢氧化钠在45～75℃碱化反应1～8小时后，再与羧化试剂X-R2COOM在60～90℃的温度下反应2～15小时得到含聚氧乙烯醚嵌段的甜菜碱，其中烷基二甲基聚氧乙烯醚季铵盐:氢氧化钠:羧化试剂X-R2COOM的摩尔比为1:(1～4):(1～4)，X为Cl或者Br，M选自H、K或Na。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于(a)步骤中的反应温度为65～85℃，反应时间为6～10小时。
8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于(b)步骤中的反应温度为65～90℃，反应时间为5～9小时。
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