CN104276985B - 含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱及其制备方法 - Google Patents
含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐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、高矿化度油藏条件下驱油效果差，使用浓度高、以及三元复合驱中碱对地层和油井造成污染伤害、并严重腐蚀设备和输送管道的问题。本发明通过采用含有分子通式为（Ⅰ）的含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱，其中R1为C16~C30的烷基、烯基中的任意一种，n为1~8，R2为C2~C5的亚烷基、羟基取代亚烷基中的任意一种的技术方案，较好地解决了该问题，可用于油田的三次采油生产中。？（Ⅰ）。
Description
技术领域
本发明涉及含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱及其制备方法。
背景技术
随着国民经济的迅速增长，国内石油供求矛盾日益突出，主要表现为原油的采出程度比较低和油气资源相对贫乏。为了进一步提高原油的采出程度，目前国内各大油田主要利用聚合物驱、碱水驱、表面活性剂驱以及复合驱(二元复合、三元复合)等化学驱方法。化学驱技术是我国三次采油提高原油采收率的主要方法之一，其中，表面活性剂是聚合物驱后进一步挖潜增效、提高采收率幅度较大、适用面较广、具有较大发展潜力的一种化学驱油剂。
矿场试验和微观驱油实验表面，水驱或聚合物驱后油层中一般还有50％以上的残余油。在注入水波及到的范围内，残余油以膜状、柱状、簇状等几种形态滞留在油层中，这些滞留在油层中的小油滴由于受到毛细管力、粘附力和内聚力的作用而成为残余油。如果在注入水中加入高效的表面活性剂，通过降低油水界面张力就可以大大降低毛细管力、粘附力和内聚力的阻力作用，改变原油的流动性，提高洗油效率，降低残余油饱和度，达到提高采收率的目的。
成功开展表面活性剂驱以及与表面活性剂有关的其它驱油技术的关键在于研制开发廉价、高效的表面活性剂。目前国内已开发了石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐、石油羧酸盐以及生物表面活性剂等四大类表面活性剂。但随着化学驱油技术在油田的不断推广应用，低温低矿化度的油藏储量越来越少，高温高盐油藏已经成为化学驱油技术攻关及推广应用的主阵地，但目前使用的化学驱油剂中表面活性剂普遍存在不耐温不抗盐的缺点，严重影响了化学驱油技术在高温高盐油藏中的应用效果，已经成为制约化学驱油技术在高温高盐油藏推广应用的技术瓶颈。因此，研究开发耐温抗盐、高效稳定的驱油用表面活性剂产品迫在眉睫。
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4000～6000mg/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，难以大规模推广应用。
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、高盐条件下能有效提高驱油效率的表面活性剂驱油剂。
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、高矿化度油藏条件下驱油效果差，使用浓度高、以及碱对地层和油井造成污染伤害、并严重腐蚀设备和输送管道的问题，提供一种新型的含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂。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，具有较高的驱油效率。
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羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱的制备方法。
本发明所要解决的技术问题之三是技术问题之一所述的含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱在三次采油中的应用。
为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂，其分子通式为：
其中R1为C16～C30的烷基、烯基中的任意一种，n＝1～8，R2为C2～C5的亚烷基、羟基取代亚烷基中的任意一种。
上述技术方案中，所述的R1优选为C20～C28的烷基、烯基中的任意一种，R2优选为C2～C3的亚烷基、羟基取代亚烷基中的任意一种，优选n＝1～6；进一步优选的技术方案为：所述的R1为C20～C28的烷基、烯基中的任意一种，n＝2～6，R2为C2～C3的亚烷基、羟基取代亚烷基中的任意一种；最优选的技术方案为：所述的R1为C24的烷基、烯基中的任意一种，n＝2～4，R2为C2～C3的亚烷基、羟基取代亚烷基中的任意一种。
为解决上述技术问题之二，本发明所采用的技术方案如下：上述技术问题之一任一项所述技术方案中所述的含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱的制备方法，包括以下步骤：
(a)脂肪醇和环氧乙烷在反应温度为85～160℃，压力为0～0.80MPa表压下，在碱性催化剂作用下反应得到脂肪醇聚氧乙烯醚；其中环氧乙烷与脂肪醇的摩尔比为(1～6):1；碱性催化剂用量为脂肪醇重量的0.3％～3.0％；
(b)将步骤(a)所合成的脂肪醇聚氧乙烯醚与环氧氯丙烷和碱金属氢氧化物固体颗粒在40～110℃反应3～10小时，得到脂肪醇聚氧乙烯缩水甘油醚；其中，脂肪醇聚氧乙烯醚与环氧氯丙烷的摩尔比为1:(1～2)；
(c)将步骤(b)得到的脂肪醇聚氧乙烯缩水甘油醚与N,N-二甲基对苯二胺在70～160℃反应2～10小时，得到脂肪醇聚氧乙烯醚羟丙基叔胺；其中，脂肪醇聚氧乙烯缩水甘油醚与N,N-二甲基对苯二胺摩尔比为1:(1～3)；
(d)用步骤(c)制得的脂肪醇聚氧乙烯醚羟丙基叔胺与磺化试剂于40～100℃反应2～20小时，得到脂肪醇聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱；其中脂肪醇聚氧乙烯醚羟丙基叔胺与磺化试剂的摩尔比为1:(1～4)；所述磺化试剂分子通式为XR2SO3M，X选自Br或Cl，M选自K或Na。
上述技术方案中，(a)步骤中所述的反应温度优选范围为140～160℃；反应压力优选范围为0.2～0.6MPa；(b)步骤中的反应温度优选范围为60～100℃，反应时间优选范围为4～8小时；(c)步骤中的反应温度优选范围为90～130℃，反应时间优选范围为3～6小时；(d)步骤中的反应温度优选范围为50～90℃，反应时间优选范围为4～12小时。
上述技术方案中，步骤(a)所述的碱性催化剂优选碱金属氢氧化物，例如氢氧化钾或氢氧化钠。步骤(b)所述碱金属氢氧化物优选氢氧化钾或氢氧化钠中的至少一种。步骤(d)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、二氯乙烷、氯仿中的任意一种或几种的混合物。
为解决上述技术问题之三，本发明采用的技术方案如下：上述技术问题之一任一项所述技术方案所述的含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱在三次采油中的应用。具体应用方法优选将本发明所述磺酸盐甜菜碱表面活性剂、耐温抗盐聚合物及油田注入水配成驱油剂用于油藏驱油。所述耐温抗盐聚合物优选由N，N-二乙基丙烯酰胺与丙烯酰胺以1:(2～20)的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量优选为1200～2000万。具体油藏条件例如可以是在温度为50～100℃、矿化度为0～150000mg/L、钙镁离子浓度0～5000mg/L的油藏条件。
本发明的含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂，具有较高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。由于分子中同时含有季铵阳离子、磺酸阴离子以及聚氧乙烯醚链，其结构较稳定，受温度、矿化度和pH值的影响较少，因而具有较强的耐温耐盐性能，可在温度为50～100℃、矿化度为0～150000mg/L、钙镁离子浓度0～5000mg/L的油藏条件下与原油形成10-3～10-5mN/m的超低界面张力，大幅度提高驱油效率。实验结果表明，将本发明所述含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱用于驱油提高原油采收率可达22.7％，取得了有益的技术效果。
附图说明
图1为含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂的红外谱图。
本发明的含聚氧乙烯醚嵌段的羟磺基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，由图1可知，3420cm-1处的强吸收宽峰为O-H的伸缩振动吸收带，说明产品中存在缔合水；在波数为2850～2950cm-1处出现烷基链上甲基与亚甲基C-H伸缩吸收峰；波数3020cm-1、1612cm-1、1460cm-1出现了苯环的特征吸收峰，810cm-1处的吸收表明了苯环为对二取代；1382cm-1处为N+—CH2中C-N单键伸缩振动的特征吸收峰；波数1044cm-1处的吸收为磺酸基团的特征吸收峰；波数1110cm-1处为聚氧乙烯醚中C-O-C键不对称伸缩特征吸收峰，944cm-1处出现了C-O-C键对称伸缩吸收峰；除了波数在720cm-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(2926cm-1，2854cm-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羟丙基苯胺基的磺酸盐甜菜碱。
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)、N-(3-二十醇聚氧乙烯醚(1)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱(R1＝C20，R2＝C2、n＝1)的合成
(a)向装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应釜中加入0.5摩尔二十醇和1.5克氢氧化钾，将反应体系温度加热至85℃，在高真空(-0.09MPa)下脱水1小时，然后用氮气吹扫反应釜4次，接着将体系温度调至150℃缓缓通入0.5摩尔环氧乙烷，控制压力＜0.60MPa进行烷氧基化反应；反应结束后用氮气吹扫体系，经冷却、中和、脱色、过滤、脱水得到二十醇聚氧乙烯(1)醚。
(b)取步骤(a)中合成的二十醇聚氧乙烯(1)醚0.49摩尔与0.75摩尔的环氧氯丙烷及24克的氢氧化钠固体颗粒在70℃反应4小时，抽真空(-0.09MPa)处理1小时，过滤，得到二十醇聚氧乙烯(1)缩水甘油醚。
(c)取步骤(b)合成的二十醇聚氧乙烯(1)缩水甘油醚0.47摩尔与0.58摩尔的N,N-二甲基对苯二胺在95℃反应3小时，反应结束后冷却至室温过滤，用丙酮和异丙醇体积比为3:1的混合溶剂重结晶5次，经50℃真空干燥48h后得到二十醇聚氧乙烯(1)醚羟丙基叔胺。
(d)取步骤(c)制得的二十醇聚氧乙烯(1)醚羟丙基叔胺0.45摩尔溶解在600ml的无水乙醇中，再与0.63摩尔2-氯乙基磺酸钠在75℃下反应8小时，控制反应体系pH＝8～9，经乙醇重结晶提纯处理后得N-(3-二十醇聚氧乙烯醚(1)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱。
对实施例1合成的N-(3-二十醇聚氧乙烯醚(1)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱，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羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂，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85℃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2N-(3-二十醇聚氧乙烯醚(1)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱的界面张力
| 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)、驱油试验
将步骤(一)制备的含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐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1:7的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1500万)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，含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂、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85℃的温度下进行模拟驱油试验：先水驱至含水92％，转注0.3PV(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15。
【实施例2】
(一)、N-(3-二十醇聚氧乙烯醚(2)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱(R1＝C20，R2＝C2、n＝2)的合成
(a)向装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应釜中加入0.5摩尔二十醇和1.5克氢氧化钾，将反应体系温度加热至85℃，在高真空(-0.09MPa)下脱水1小时，然后用氮气吹扫反应釜4次，接着将体系温度调至150℃缓缓通入1摩尔环氧乙烷，控制压力＜0.60MPa进行烷氧基化反应；反应结束后用氮气吹扫体系，经冷却、中和、脱色、过滤、脱水得到二十醇聚氧乙烯(2)醚。
(b)取步骤(a)中合成的二十醇聚氧乙烯(2)醚0.48摩尔与0.75摩尔的环氧氯丙烷及24克的氢氧化钠固体颗粒在70℃反应4小时，抽真空(-0.09MPa)处理1小时，过滤，得到二十醇聚氧乙烯(2)缩水甘油醚。
(c)取步骤(b)合成的二十醇聚氧乙烯(2)缩水甘油醚0.46摩尔与0.58摩尔的N,N-二甲基对苯二胺在95℃反应3小时，反应结束后冷却至室温过滤，用丙酮和异丙醇体积比为3:1的混合溶剂重结晶5次，经50℃真空干燥48h后得到二十醇聚氧乙烯(2)醚羟丙基叔胺。
(d)取步骤(c)制得的二十醇聚氧乙烯(2)醚羟丙基叔胺0.43摩尔溶解在600ml的无水乙醇中，再与0.63摩尔2-氯乙基磺酸钠在75℃下反应8小时，控制反应体系pH＝8～9，经乙醇重结晶提纯处理后得N-(3-二十醇聚氧乙烯醚(2)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱。
对实施例2合成的N-(3-二十醇聚氧乙烯醚(2)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱，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羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂，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85℃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3N-(3-二十醇聚氧乙烯醚(2)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱的界面张力
| 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 | 0.001 | 0.0007 |
(三)、驱油试验
将步骤(一)制备的含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐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1:7的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1500万)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，含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂、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85℃的温度下进行模拟驱油试验：先水驱至含水92％，转注0.3PV(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15。
【实施例3】
(一)、N-(3-二十醇聚氧乙烯醚(3)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱(R1＝C20，R2＝C3、n＝3)的合成
(a)向装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应釜中加入0.5摩尔二十醇和1.5克氢氧化钾，将反应体系温度加热至85℃，在高真空(-0.09MPa)下脱水1小时，然后用氮气吹扫反应釜4次，接着将体系温度调至150℃缓缓通入1.5摩尔环氧乙烷，控制压力＜0.60MPa进行烷氧基化反应；反应结束后用氮气吹扫体系，经冷却、中和、脱色、过滤、脱水得到二十醇聚氧乙烯(3)醚。
(b)取步骤(a)中合成的二十醇聚氧乙烯(3)醚0.48摩尔与0.75摩尔的环氧氯丙烷及24克的氢氧化钠固体颗粒在70℃反应4小时，抽真空(-0.09MPa)处理1小时，过滤，得到二十醇聚氧乙烯(3)缩水甘油醚。
(c)取步骤(b)合成的二十醇聚氧乙烯(3)缩水甘油醚0.46摩尔与0.58摩尔的N,N-二甲基对苯二胺在95℃反应3小时，反应结束后冷却至室温过滤，用丙酮和异丙醇体积比为3:1的混合溶剂重结晶5次，经50℃真空干燥48h后得到二十醇聚氧乙烯(3)醚羟丙基叔胺。
(d)取步骤(c)制得的二十醇聚氧乙烯(3)醚羟丙基叔胺0.43摩尔溶解在600ml的无水乙醇中，再与0.63摩尔3-氯-2-羟基-丙磺酸钠在75℃下反应8小时，控制反应体系pH＝8～9，经乙醇重结晶提纯处理后得N-(3-二十醇聚氧乙烯醚(3)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱。
对实施例3合成的N-(3-二十醇聚氧乙烯醚(3)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱，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羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂，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85℃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4N-(3-二十醇聚氧乙烯醚(3)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱的界面张力
| 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 | 0.0009 | 0.0004 |
(三)、驱油试验
将步骤(一)制备的含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐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1:7的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1500万)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，含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂、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85℃的温度下进行模拟驱油试验：先水驱至含水92wt％，转注0.3PV(岩石孔隙体积)驱油体系后，再水驱至含水100wt％，计算提高原油采收率的百分数，结果见表15。
【实施例4】
(一)、N-(3-二十四醇聚氧乙烯醚(2)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱(R1＝C24，R2＝C2、n＝2)的合成
(a)向装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应釜中加入0.5摩尔二十四醇和1.5克氢氧化钾，将反应体系温度加热至85℃，在高真空(-0.09MPa)下脱水1小时，然后用氮气吹扫反应釜4次，接着将体系温度调至150℃缓缓通入1摩尔环氧乙烷，控制压力＜0.60MPa进行烷氧基化反应；反应结束后用氮气吹扫体系，经冷却、中和、脱色、过滤、脱水得到二十四醇聚氧乙烯(2)醚。
(b)取步骤(a)中合成的二十四醇聚氧乙烯(2)醚0.48摩尔与0.75摩尔的环氧氯丙烷及24克的氢氧化钠固体颗粒在70℃反应4小时，抽真空(-0.09MPa)处理1小时，过滤，得到二十四醇聚氧乙烯(2)缩水甘油醚。
(c)取步骤(b)合成的二十四醇聚氧乙烯(2)缩水甘油醚0.46摩尔与0.58摩尔的N,N-二甲基对苯二胺在95℃反应3小时，反应结束后冷却至室温过滤，用丙酮和异丙醇体积比为3:1的混合溶剂重结晶5次，经50℃真空干燥48h后得到二十四醇聚氧乙烯(2)醚羟丙基叔胺。
(d)取步骤(c)制得的二十四醇聚氧乙烯(2)醚羟丙基叔胺0.43摩尔溶解在600ml的无水乙醇中，再与0.63摩尔2-氯乙基磺酸钠在75℃下反应8小时，控制反应体系pH＝8～9，经乙醇重结晶提纯处理后得N-(3-二十四醇聚氧乙烯醚(2)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱。
对实施例4合成的N-(3-二十四醇聚氧乙烯醚(2)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱，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羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂，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85℃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5N-(3-二十四醇聚氧乙烯醚(2)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱的界面张力
| 表面活性剂(重量％) | 0.01 | 0.05 | 0.15 | 0.3 |
| 界面张力(毫牛/米) | 0.006 | 0.001 | 0.0008 | 0.0005 |
(三)、驱油试验
将步骤(一)制备的含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐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1:7的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1500万)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，含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂、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85℃的温度下进行模拟驱油试验：先水驱至含水92wt％，转注0.3PV(岩石孔隙体积)驱油体系后，再水驱至含水100wt％，计算提高原油采收率的百分数，结果见表15。
【实施例5】
(一)、N-(3-二十四醇聚氧乙烯醚(3)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱(R1＝C24，R2＝C2、n＝3)的合成
(a)向装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应釜中加入0.5摩尔二十四醇和1.5克氢氧化钾，将反应体系温度加热至85℃，在高真空(-0.09MPa)下脱水1小时，然后用氮气吹扫反应釜4次，接着将体系温度调至150℃缓缓通入1.5摩尔环氧乙烷，控制压力＜0.60MPa进行烷氧基化反应；反应结束后用氮气吹扫体系，经冷却、中和、脱色、过滤、脱水得到二十四醇聚氧乙烯(3)醚。
(b)取步骤(a)中合成的二十四醇聚氧乙烯(3)醚0.48摩尔与0.75摩尔的环氧氯丙烷及24克的氢氧化钠固体颗粒在70℃反应4小时，抽真空(-0.09MPa)处理1小时，过滤，得到二十四醇聚氧乙烯(3)缩水甘油醚。
(c)取步骤(b)合成的二十四醇聚氧乙烯(3)缩水甘油醚0.46摩尔与0.58摩尔的N,N-二甲基对苯二胺在95℃反应3小时，反应结束后冷却至室温过滤，用丙酮和异丙醇体积比为3:1的混合溶剂重结晶5次，经50℃真空干燥48h后得到二十四醇聚氧乙烯(3)醚羟丙基叔胺。
(d)取步骤(c)制得的二十四醇聚氧乙烯(3)醚羟丙基叔胺0.43摩尔溶解在600ml的无水乙醇中，再与0.63摩尔2-氯乙基磺酸钠在75℃下反应8小时，控制反应体系pH＝8～9，经乙醇重结晶提纯处理后得N-(3-二十四醇聚氧乙烯醚(3)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱。
对实施例5合成的N-(3-二十四醇聚氧乙烯醚(3)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱，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羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂，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85℃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6N-(3-二十四醇聚氧乙烯醚(3)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱的界面张力
| 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 | 0.0007 | 0.0003 |
(三)、驱油试验
将步骤(一)制备的含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐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1:7的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1500万)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，含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂、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85℃的温度下进行模拟驱油试验：先水驱至含水92wt％，转注0.3PV(岩石孔隙体积)驱油体系后，再水驱至含水100wt％，计算提高原油采收率的百分数，结果见表15。
【实施例6】
(一)、N-(3-二十四醇聚氧乙烯醚(4)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱(R1＝C24，R2＝C3、n＝4)的合成
(a)向装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应釜中加入0.5摩尔二十四醇和1.5克氢氧化钾，将反应体系温度加热至85℃，在高真空(-0.09MPa)下脱水1小时，然后用氮气吹扫反应釜4次，接着将体系温度调至150℃缓缓通入2摩尔环氧乙烷，控制压力＜0.60MPa进行烷氧基化反应；反应结束后用氮气吹扫体系，经冷却、中和、脱色、过滤、脱水得到二十四醇聚氧乙烯(4)醚。
(b)取步骤(a)中合成的二十四醇聚氧乙烯(4)醚0.48摩尔与0.75摩尔的环氧氯丙烷及24克的氢氧化钠固体颗粒在70℃反应4小时，抽真空(-0.09MPa)处理1小时，过滤，得到二十四醇聚氧乙烯(4)缩水甘油醚。
(c)取步骤(b)合成的二十四醇聚氧乙烯(4)缩水甘油醚0.46摩尔与0.58摩尔的N,N-二甲基对苯二胺在95℃反应3小时，反应结束后冷却至室温过滤，用丙酮和异丙醇体积比为3:1的混合溶剂重结晶5次，经50℃真空干燥48h后得到二十四醇聚氧乙烯(4)醚羟丙基叔胺。
(d)用步骤(c)制得的二十四醇聚氧乙烯(4)醚羟丙基叔胺0.42摩尔溶解在600ml的1,2-二氯乙烷中，再缓慢滴加0.52mol的1,3-丙烷磺内酯，在50℃下冷凝回流反应10小时，反应结束后冷却析出固体，用乙醇重结晶提纯后得N-(3-二十四醇聚氧乙烯醚(4)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱。
对实施例6合成的N-(3-二十四醇聚氧乙烯醚(4)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱，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羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂，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85℃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7N-(3-二十四醇聚氧乙烯醚(4)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱的界面张力
| 表面活性剂(重量％) | 0.01 | 0.05 | 0.15 | 0.3 |
| 界面张力(毫牛/米) | 0.005 | 0.001 | 0.0006 | 0.0003 |
(三)、驱油试验
将步骤(一)制备的含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐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1:7的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1500万)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，含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂、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85℃的温度下进行模拟驱油试验：先水驱至含水92wt％，转注0.3PV(岩石孔隙体积)驱油体系后，再水驱至含水100wt％，计算提高原油采收率的百分数，结果见表15。
【实施例7】
(一)、N-(3-二十八醇聚氧乙烯醚(4)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱(R1＝C28，R2＝C2、n＝4)的合成
(a)向装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应釜中加入0.5摩尔二十八醇和1.5克氢氧化钾，将反应体系温度加热至85℃，在高真空(-0.09MPa)下脱水1小时，然后用氮气吹扫反应釜4次，接着将体系温度调至150℃缓缓通入2摩尔环氧乙烷，控制压力＜0.60MPa进行烷氧基化反应；反应结束后用氮气吹扫体系，经冷却、中和、脱色、过滤、脱水得到二十八醇聚氧乙烯(4)醚。
(b)取步骤(a)中合成的二十八醇聚氧乙烯(4)醚0.48摩尔与0.75摩尔的环氧氯丙烷及24克的氢氧化钠固体颗粒在70℃反应4小时，抽真空(-0.09MPa)处理1小时，过滤，得到二十八醇聚氧乙烯(4)缩水甘油醚。
(c)取步骤(b)合成的二十八醇聚氧乙烯(4)缩水甘油醚0.46摩尔与0.58摩尔的N,N-二甲基对苯二胺在95℃反应3小时，反应结束后冷却至室温过滤，用丙酮和异丙醇体积比为3:1的混合溶剂重结晶5次，经50℃真空干燥48h后得到二十八醇聚氧乙烯(4)醚羟丙基叔胺。
(d)用步骤(c)制得的二十八醇聚氧乙烯(4)醚羟丙基叔胺0.42摩尔溶解在600ml的乙醇中，再缓慢加入0.52mol的2-氯乙基磺酸钠，在85℃下冷凝回流反应12小时，反应结束后用乙醇重结晶提纯得N-(3-二十八醇聚氧乙烯醚(4)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱。
对实施例7合成的N-(3-二十八醇聚氧乙烯醚(4)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱，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羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂，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85℃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8N-(3-二十八醇聚氧乙烯醚(4)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱的界面张力
| 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 | 0.0008 | 0.0005 |
(三)、驱油试验
将步骤(一)制备的含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐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1:7的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1500万)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，含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂、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85℃的温度下进行模拟驱油试验：先水驱至含水92wt％，转注0.3PV(岩石孔隙体积)驱油体系后，再水驱至含水100wt％，计算提高原油采收率的百分数，结果见表15。
【实施例8】
(一)、N-(3-二十八醇聚氧乙烯醚(5)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱(R1＝C28，R2＝C2、n＝5)的合成
(a)向装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应釜中加入0.5摩尔二十八醇和1.5克氢氧化钾，将反应体系温度加热至85℃，在高真空(-0.09MPa)下脱水1小时，然后用氮气吹扫反应釜4次，接着将体系温度调至150℃缓缓通入2.5摩尔环氧乙烷，控制压力＜0.60MPa进行烷氧基化反应；反应结束后用氮气吹扫体系，经冷却、中和、脱色、过滤、脱水得到二十八醇聚氧乙烯(5)醚。
(b)取步骤(a)中合成的二十八醇聚氧乙烯(5)醚0.48摩尔与0.75摩尔的环氧氯丙烷及24克的氢氧化钠固体颗粒在70℃反应4小时，抽真空(-0.09MPa)处理1小时，过滤，得到二十八醇聚氧乙烯(5)缩水甘油醚。
(c)取步骤(b)合成的二十八醇聚氧乙烯(5)缩水甘油醚0.46摩尔与0.58摩尔的N,N-二甲基对苯二胺在95℃反应3小时，反应结束后冷却至室温过滤，用丙酮和异丙醇体积比为3:1的混合溶剂重结晶5次，经50℃真空干燥48h后得到二十八醇聚氧乙烯(5)醚羟丙基叔胺。
(d)用步骤(c)制得的二十八醇聚氧乙烯(5)醚羟丙基叔胺0.42摩尔溶解在600ml的乙醇中，再与0.52mol的2-氯乙基磺酸钠在85℃下冷凝回流反应12小时，反应结束后用乙醇重结晶提纯得N-(3-二十八醇聚氧乙烯醚(5)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱。
对实施例8合成的N-(3-二十八醇聚氧乙烯醚(5)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱，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羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂，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85℃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9N-(3-二十八醇聚氧乙烯醚(5)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱的界面张力
| 表面活性剂(重量％) | 0.01 | 0.05 | 0.15 | 0.3 |
| 界面张力(毫牛/米) | 0.009 | 0.003 | 0.001 | 0.0008 |
(三)、驱油试验
将步骤(一)制备的含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐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1:7的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1500万)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，含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂、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85℃的温度下进行模拟驱油试验：先水驱至含水92wt％，转注0.3PV(岩石孔隙体积)驱油体系后，再水驱至含水100wt％，计算提高原油采收率的百分数，结果见表15。
【实施例9】
(一)、N-(3-二十八醇聚氧乙烯醚(6)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱(R1＝C28，R2＝C3、n＝6)的合成
(a)向装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应釜中加入0.5摩尔二十八醇和1.5克氢氧化钾，将反应体系温度加热至85℃，在高真空(-0.09MPa)下脱水1小时，然后用氮气吹扫反应釜4次，接着将体系温度调至150℃缓缓通入3摩尔环氧乙烷，控制压力＜0.60MPa进行烷氧基化反应；反应结束后用氮气吹扫体系，经冷却、中和、脱色、过滤、脱水得到二十八醇聚氧乙烯(6)醚。
(b)取步骤(a)中合成的二十八醇聚氧乙烯(6)醚0.48摩尔与0.75摩尔的环氧氯丙烷及24克的氢氧化钠固体颗粒在70℃反应4小时，抽真空(-0.09MPa)处理1小时，过滤，得到二十八醇聚氧乙烯(6)缩水甘油醚。
(c)取步骤(b)合成的二十八醇聚氧乙烯(6)缩水甘油醚0.46摩尔与0.58摩尔的N,N-二甲基对苯二胺在95℃反应3小时，反应结束后冷却至室温过滤，用丙酮和异丙醇体积比为3:1的混合溶剂重结晶5次，经50℃真空干燥48h后得到二十八醇聚氧乙烯(6)醚羟丙基叔胺。
(d)用步骤(c)制得的二十八醇聚氧乙烯(6)醚羟丙基叔胺0.42摩尔溶解在600ml的乙醇中，再与0.59mol的3-氯-2-羟基-丙磺酸钠在85℃下冷凝回流反应12小时，反应结束后用乙醇重结晶提纯得N-(3-二十八醇聚氧乙烯醚(6)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱。
对实施例9合成的N-(3-二十八醇聚氧乙烯醚(6)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱，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羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂，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85℃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10N-(3-二十八醇聚氧乙烯醚(6)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱的界面张力
| 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 | 0.001 | 0.0008 |
(三)、驱油试验
将步骤(一)制备的含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐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1:7的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1500万)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，含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂、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85℃的温度下进行模拟驱油试验：先水驱至含水92wt％，转注0.3PV(岩石孔隙体积)驱油体系后，再水驱至含水100wt％，计算提高原油采收率的百分数，结果见表15。
【实施例10】
(一)、N-(3-十六醇聚氧乙烯醚(3)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱(R1＝C16，R2＝C2、n＝3)的合成
(a)向装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应釜中加入0.5摩尔十六醇和1.5克氢氧化钾，将反应体系温度加热至85℃，在高真空(-0.09MPa)下脱水1小时，然后用氮气吹扫反应釜4次，接着将体系温度调至150℃缓缓通入1.5摩尔环氧乙烷，控制压力＜0.60MPa进行烷氧基化反应；反应结束后用氮气吹扫体系，经冷却、中和、脱色、过滤、脱水得到十六醇聚氧乙烯(3)醚。
(b)取步骤(a)中合成的十六醇聚氧乙烯(3)醚0.48摩尔与0.75摩尔的环氧氯丙烷及24克的氢氧化钠固体颗粒在70℃反应4小时，抽真空(-0.09MPa)处理1小时，过滤，得到十六醇聚氧乙烯(3)缩水甘油醚。
(c)取步骤(b)合成的十六醇聚氧乙烯(3)缩水甘油醚0.46摩尔与0.58摩尔的N,N-二甲基对苯二胺在95℃反应3小时，反应结束后冷却至室温过滤，用丙酮和异丙醇体积比为3:1的混合溶剂重结晶5次，经50℃真空干燥48h后得到十六醇聚氧乙烯(3)醚羟丙基叔胺。
(d)取步骤(c)制得的十六醇聚氧乙烯(3)醚羟丙基叔胺0.43摩尔溶解在600ml的无水乙醇中，再与0.63摩尔2-氯乙基磺酸钠在75℃下反应8小时，控制反应体系pH＝8～9，经乙醇重结晶提纯处理后得N-(3-十六醇聚氧乙烯醚(3)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱。
对实施例10合成的N-(3-十六醇聚氧乙烯醚(3)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱，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羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂，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85℃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11N-(3-十六醇聚氧乙烯醚(3)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱的界面张力
| 表面活性剂(重量％) | 0.01 | 0.05 | 0.15 | 0.3 |
| 界面张力(毫牛/米) | 0.010 | 0.005 | 0.002 | 0.001 |
(三)、驱油试验
将步骤(一)制备的含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐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1:7的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1500万)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，含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂、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85℃的温度下进行模拟驱油试验：先水驱至含水92wt％，转注0.3PV(岩石孔隙体积)驱油体系后，再水驱至含水100wt％，计算提高原油采收率的百分数，结果见表15。
【实施例11】
(一)、N-(3-三十醇聚氧乙烯醚(3)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱(R1＝C30，R2＝C2、n＝3)的合成
(a)向装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应釜中加入0.5摩尔十六醇和1.5克氢氧化钾，将反应体系温度加热至85℃，在高真空(-0.09MPa)下脱水1小时，然后用氮气吹扫反应釜4次，接着将体系温度调至150℃缓缓通入1.5摩尔环氧乙烷，控制压力＜0.60MPa进行烷氧基化反应；反应结束后用氮气吹扫体系，经冷却、中和、脱色、过滤、脱水得到三十醇聚氧乙烯(3)醚。
(b)取步骤(a)中合成的三十醇聚氧乙烯(3)醚0.48摩尔与0.75摩尔的环氧氯丙烷及24克的氢氧化钠固体颗粒在70℃反应4小时，抽真空(-0.09MPa)处理1小时，过滤，得到三十聚氧乙烯(3)缩水甘油醚。
(c)取步骤(b)合成的三十醇聚氧乙烯(3)缩水甘油醚0.46摩尔与0.58摩尔的N,N-二甲基对苯二胺在95℃反应3小时，反应结束后冷却至室温过滤，用丙酮和异丙醇体积比为3:1的混合溶剂重结晶5次，经50℃真空干燥48h后得到三十醇聚氧乙烯(3)醚羟丙基叔胺。
(d)取步骤(c)制得的三十醇聚氧乙烯(3)醚羟丙基叔胺0.43摩尔溶解在600ml的无水乙醇中，再与0.63摩尔2-氯乙基磺酸钠在75℃下反应8小时，控制反应体系pH＝8～9，经乙醇重结晶提纯处理后得N-(3-三十醇聚氧乙烯醚(3)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱。
对实施例10合成的N-(3-三十醇聚氧乙烯醚(3)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱，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羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂，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85℃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12N-(3-三十醇聚氧乙烯醚(3)-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱的界面张力
| 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 | 0.002 | 0.001 |
(三)、驱油试验
将步骤(一)制备的含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐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1:7的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1500万)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，含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱表面活性剂、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85℃的温度下进行模拟驱油试验：先水驱至含水92wt％，转注0.3PV(岩石孔隙体积)驱油体系后，再水驱至含水100wt％，计算提高原油采收率的百分数，结果见表15。
【比较例1】
(一)、N-(3-二十四醇-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱的合成
(a)取二十四醇0.48摩尔与0.75摩尔的环氧氯丙烷及24克的氢氧化钠固体颗粒在70℃反应4.5小时，抽真空(-0.09MPa)处理1小时，过滤，得到二十四醇缩水甘油醚；
(b)取步骤(a)得到的二十四醇缩水甘油醚0.45摩尔与0.6摩尔的N,N-二甲基对苯二胺在95℃反应4小时，反应结束后冷却至室温过滤，用丙酮和异丙醇体积比为3:1的混合溶剂重结晶5次，在50℃真空干燥48h得到二十四醇羟丙基叔胺；
(c)取步骤(b)制得的二十四醇羟丙基叔胺0.43摩尔溶解在600ml的无水乙醇中，再与0.65摩尔2-氯乙基磺酸钠在75℃下反应8小时，控制反应体系pH＝8～9，经乙醇重结晶提纯后得N-(3-二十四醇-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱。
(二)、界面张力的测量
将步骤(一)制备的N-(3-二十四醇-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱表面活性剂，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85℃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13N-(3-二十四醇-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱的界面张力
| 表面活性剂(重量％) | 0.01 | 0.05 | 0.15 | 0.3 |
| 界面张力(毫牛/米) | 0.008 | 0.005 | 0.001 | 0.0007 |
(三)、驱油试验
将步骤(一)制备的N-(3-二十四醇-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐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1:7的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1500万)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，N-(3-二十四醇-2-羟基)-N’，N’二甲基对苯二胺磺酸盐甜菜碱表面活性剂、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85℃的温度下进行模拟驱油试验：先水驱至含水92wt％，转注0.3PV(岩石孔隙体积)驱油体系后，再水驱至含水100wt％，计算提高原油采收率的百分数，结果见表15。
【比较例2】
(一)、N-(3-二十四醇聚氧乙烯醚(3)-2-羟基)-N’，N’二甲基丙二胺磺酸盐甜菜碱的合成
(a)向装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应釜中加入0.5摩尔二十四醇和1.5克氢氧化钾，将反应体系温度加热至85℃，在高真空(-0.09MPa)下脱水1小时，然后用氮气吹扫反应釜4次，接着将体系温度调至150℃缓缓通入1.5摩尔环氧乙烷，控制压力＜0.60MPa进行烷氧基化反应；反应结束后用氮气吹扫体系，经冷却、中和、脱色、过滤、脱水得到二十四醇聚氧乙烯(3)醚。
(b)取步骤(a)中合成的二十四醇聚氧乙烯(3)醚0.48摩尔与0.75摩尔的环氧氯丙烷及24克的氢氧化钠固体颗粒在70℃反应4小时，抽真空(-0.09MPa)处理1小时，过滤，得到二十四醇聚氧乙烯(3)缩水甘油醚。
(c)取步骤(b)合成的二十四醇聚氧乙烯(3)缩水甘油醚0.46摩尔与0.58摩尔的N,N-二甲基丙二胺在95℃反应4小时，反应结束后冷却至室温过滤，用丙酮和异丙醇体积比为3:1的混合溶剂重结晶5次，经50℃真空干燥48h后得到二十四醇聚氧乙烯(3)醚羟丙基叔胺。
(d)取步骤(c)制得的二十四醇聚氧乙烯(3)醚羟丙基叔胺0.43摩尔溶解在600ml的无水乙醇中，再与0.63摩尔2-氯乙基磺酸钠在75℃下反应8小时，控制反应体系pH＝8～9，经乙醇重结晶提纯处理后得N-(3-二十四醇聚氧乙烯醚(3)-2-羟基)-N’，N’二甲基丙二胺磺酸盐甜菜碱。
(二)、界面张力的测量
将步骤(一)制备的N-(3-二十四醇聚氧乙烯醚(3)-2-羟基)-N’，N’二甲基丙二胺磺酸盐甜菜碱表面活性剂，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85℃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14。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14N-(3-二十四醇聚氧乙烯醚(3)-2-羟基)-N’，N’二甲基丙二胺磺酸盐甜菜碱的界面张力
| 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 | 0.0009 | 0.0008 |
(三)、驱油试验
将步骤(一)制备的N-(3-二十四醇聚氧乙烯醚(3)-2-羟基)-N’，N’二甲基丙二胺磺酸盐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1:7的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1500万)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，N-(3-二十四醇聚氧乙烯醚(3)-2-羟基)-N’，N’二甲基丙二胺磺酸盐甜菜碱表面活性剂、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85℃的温度下进行模拟驱油试验：先水驱至含水92wt％，转注0.3PV(岩石孔隙体积)驱油体系后，再水驱至含水100wt％，计算提高原油采收率的百分数，结果见表15。
表15含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱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1:7的摩尔比组成混合单体自由基共聚而成，其粘均分子量为1500万。
Claims (10)
1.含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱，其分子通式为：
其中R1为C16~C30的烷基、烯基中的任意一种，n=1~8，R2为C2~C5的亚烷基、羟基取代亚烷基中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱，其特征在于所述的R1为C20～C28的烷基、烯基中的任意一种，n=1~6，R2为C2~C3的亚烷基、羟基取代亚烷基中的任意一种。
3.根据权利要求1至2中任一项所述含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱的制备方法，包括以下步骤：
(a)脂肪醇和环氧乙烷在反应温度为85~160℃，压力为0~0.80MPa表压下，在碱性催化剂作用下反应得到脂肪醇聚氧乙烯醚；其中环氧乙烷与脂肪醇的摩尔比为(1~6):1；碱性催化剂用量为脂肪醇重量的0.3%~3.0%；
(b)将步骤(a)所合成的脂肪醇聚氧乙烯醚与环氧氯丙烷和碱金属氢氧化物固体颗粒在40~110℃反应3~10小时，得到脂肪醇聚氧乙烯缩水甘油醚；其中，脂肪醇聚氧乙烯醚与环氧氯丙烷的摩尔比为1:(1~2)；
(c)将步骤(b)得到的脂肪醇聚氧乙烯缩水甘油醚与N,N-二甲基对苯二胺在70~160℃反应2~10小时，得到脂肪醇聚氧乙烯醚羟丙基叔胺；其中，脂肪醇聚氧乙烯缩水甘油醚与N,N-二甲基对苯二胺摩尔比为1:(1~3)；
(d)用步骤(c)制得的脂肪醇聚氧乙烯醚羟丙基叔胺与磺化试剂于40~100℃反应2~20小时，得到脂肪醇聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱；其中脂肪醇聚氧乙烯醚羟丙基叔胺与磺化试剂的摩尔比为1:(1~4)；所述磺化试剂分子通式为XR2SO3M，X选自Br或Cl，M选自K或Na。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是步骤(d)反应在溶剂中进行，所述溶剂为甲醇、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，用量为脂肪醇聚氧乙烯醚羟丙基叔胺质量的1~5倍。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是步骤(d)的反应产物经乙醇重结晶进行提纯。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于(a)步骤中的反应温度为140~160℃，压力为0.2~0.6MPa。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于(b)步骤中的反应温度为60~100℃，反应时间为4~8小时。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于(c)步骤中的反应温度为90~130℃，反应时间为3~6小时。
9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于(d)步骤中的反应温度为50~90℃，反应时间为4~12小时。
10.权利要求1至2中任一项所述的含聚氧乙烯醚羟丙基苯胺基磺酸盐甜菜碱在三次采油中的应用。
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