CN104559986B - 二元驱聚表组合物及其在强化采油中应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及二元驱聚表组合物、制备方法及其在强化采油中应用,主要解决现有技术中高温高盐油层中的驱油效率差、以及三元复合驱中碱对地层和油井带来的腐蚀和积垢伤害的问题。本发明通过二元驱聚表组合物,以重量百分比计包括以下组份:(1)1份的二元驱用表面活性剂;(2)0.01~10份的聚合物;其中组分(1)具有如下分子通式,R为C8~C40的烃基,R1和R2独立取自C1~C4的亚烷基,a+b+c=0~100,x+y+z=1~100;聚合物选自超高分子量聚丙烯酰胺、耐温抗盐聚合物A或黄原胶中至少一种的技术方案,较好地解决了该问题,可用于强化采油中。
Description
技术领域
本发明涉及二元驱聚表组合物、制备方法及其在强化采油中应用。
背景技术
我国主要油田经过一次和二次开采后已经进入高含水期,如何提高原油采收率,最大限度地开发剩余储量,三次采油技术在保证油田稳产高产方面发挥了非常重要的作用。在三次采油新技术中,化学复合驱仍然是具有很大发展前途的方法之一。
在油田进入高含水期后,剩余油以不连续的油膜被圈闭在油藏岩石的孔隙中,作用于油珠上的两个主要力是粘滞离和毛细管力。如果使用适当的表面活性剂体系,降低油水间的界面张力,便减少了残余油移动时油珠变形所带来的阻力,从而提高原油采收率。
近几年来,人们发现甜菜碱型表面活性具有很好的表、界面活性,可以在油水界面形成较低界面张力。同时,由于其结构稳定、对金属离子有鳌合作用,因而可尝试用于高矿化度、较高温度的油层驱油。另外,甜菜碱型表面活性剂的另一个特点是其性能受矿化度和介质的pH 影响不大, 因而能在矿化度较高或在广泛的pH 范围内用于复合驱,从而引起极大关注。具有界面性能和流变性的甜菜碱型表面活性剂,有望取代三元复合驱配方中的碱,在合理的配方体系下,最终实现二元驱替体系,为油田的化学驱开辟新的途径。
另外,现有的三元复合驱油体系中,含有高浓度的碱,如氢氧化钠、碳酸钠等,在使用过程中,对地层和油井等带来巨大的伤害,所使用的表面活性剂不易被生物降解,且对人体也有一定的危害性,如:1991年,赵国玺在《表面活性剂物理化学》P495;1994年,刘程在《表面活性剂大全》P35中所公开的内容。所以针对那些苛刻油藏,我们理应寻求一种在无碱、高温(地层温度大于85℃)、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,有效提高原油采收率的表面活性剂驱油体系。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中二元驱聚表组合物在高温高盐油层中的驱油效率差、以及三元复合驱中碱对地层和油井带来的腐蚀和积垢伤害的问题。提供一种二元驱聚表组合物。该二元驱聚表组合物具有在无碱、高温高盐条件下,仍能与原油形成10-3mN/m的超低界面张力,具有提高采收率的特点。
本发明所解决的技术问题之二是提供上述技术问题之一所述二元驱聚表组合物的制备方法。
本发明所要解决的技术问题之三是采用上述技术问题之二所述的二元驱聚表组合物在油田驱油中的应用。
为了解决上述技术问题之一,本发明的技术方案如下:二元驱聚表组合物,所述的组合物以重量份计包括以下组份:
(1)1份的二元驱用表面活性剂;
(2)0.01~10份的聚合物;
其中组分(1)的分子通式为:
R为C8~C40的烃基,R1和R2独立取自C1~C4的亚烷基,a+b+c=0~100,x+y+z=1~10的技术方案;所述的聚合物选自聚丙烯酰胺、耐温抗盐聚合物A或黄原胶中至少一种;所述聚丙烯酰胺的粘均分子量分子量为200万~900万;所述的耐温抗盐聚合物A是由由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸和烯丙基油基醚四种单体共聚而成,四种单体的摩尔比为(76-83):(7-18):(5-8):1;对所述耐温抗盐聚合物A的粘均分子量没有特别限制,但优选为500~1000万。
上述技术方案中优选a+b+c =2~30,更优选为a+b+c=8~18;优选x+y+z =1~20,更优选为x+y+z=2~10;所述烃基R优选C8~C25的烃基,更优选C12~C14的烃基。
从三次采油提高采收率的角度出发,上述技术方案中最优选技术方案:R为C12~C14的烃基、a+b+c=8~12、x+y+z =2~8。
上述技术方案中,为了降低运输和贮存成本所述组合物可以由组分(1)和组分(2)组成的组合物的形式供应,为了现场使用方便所述组合物还可以以重量份计包括100~2000份的水。所述的水可以采用的水可以是去离子水、河水、地下水、海水,优选为总矿化度范围为10000-50000mg/L、Ca2++Mg2+为500-2000mg/L的水,出于施工方便、节约水资源等方面的考虑,更优选为油田注入水或污水,例如本发明实施例采用的胜利油田胜坨二区注入水。为了增加驱油效果,提高甜菜碱-聚合物组合物驱油体系的流动性和溶解度,助剂还可以包括本领域常用的小分子醇类、醚类、盐类、DMSO、二乙醇胺、CTAC等中的任意一种或多种混合而成的。
为了解决上述技术问题之二,本发明的技术方案如下:上述问题之一所述二元驱聚表组合物的制备方法,包含以下步骤:
a)将RN(CH2CH2OH)2与苯甲酰氯反应,得到苯甲酸酯封端叔胺:RN(CH2CH2OCOC6H5)2;
b)苯甲酸酯封端叔胺与3-氯-2-羟基丙磺酸的碱金属盐在碱性条件下反应得到如式(I),式的表面活性剂前体I;
(I)
c)在碱性条件下水解表面活性剂前体I得到如式II,所示的表面活性剂前体II;(II)
d)表面活性剂前体II在碱性催化剂作用下,依次与所需量环氧乙烷、环氧丙烷反应得到所述的表面活性剂;
e)将所需量的二元驱用表面活性剂、权利要求5所述的耐温抗盐聚合物A及水均匀混合,得到所述的二元驱聚表组合物,以重量份数计,二元驱用表面活性剂、上述的耐温抗盐聚合物A及水的重量份比为1份:0.01~10份:100~2000份。
上述技术方案中,步骤a)中RN(CH2CH2OH)2与苯甲酰氯的摩尔比优选为1:(2~5),反应温度优选为20~150℃,反应时间优选为4-~12小时。步骤b)中苯甲酸酯封端叔胺与3-氯-2-羟基丙磺酸的碱金属盐的摩尔比优选为1:(1~4),反应温度优选为30~80℃,反应时间优选为6~18小时,反应优选pH为8~9的条件下进行。步骤b)优选在极性溶剂中进行;更优选采用DMSO或水中的至少一种,最好是DMSO与水的混合物。步骤d)所述碱性催化剂优选为碱金属氢氧化物、碱土金属的氢氧化物或碱土金属的氧化物中的至少一种,更优选氢氧化钠或氢氧化钾中的至少一种。步骤d)中所述反应温度优选为80~180℃更优选为85~160℃。
为了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技术方案中任一项所述二元驱聚表组合物在强化采油中应用。
上述技术方案中,所述应用方法优选为二元驱聚表组合物的水溶液注入含油地层将原油从含油地层中驱替出来;其中,所述水溶液中二元驱聚表组合物以组分(1)和组分(2)总重与水的重量份比计为1份:100~4000份。
本发明的二元驱表明活性剂-聚合物组合物经物理模拟驱替试验室内评价结果表明在水驱基础上提高原油采收率可达15%,取得了较好的技术效果。
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】
1、二元驱聚表组合物制备
a)在装有回流冷凝装置、温度计、搅拌器及气体吸收装置的四口圆底烧瓶中加入C18H37N(CH2CH2OH)2(1摩尔)与及5摩尔吡啶,搅拌下加热到70℃,滴液漏斗用1小时滴加苯甲酰氯(2.2摩尔),滴加完毕后在90℃下反应10小时。反应结束后,过滤除去吡啶盐酸盐得到滤液,用旋转蒸发仪蒸除滤液中的吡啶,得到的残液,用等体积5wt%碳酸钠洗涤,干燥后得到苯甲酸酯封端叔胺:C18H37N(CH2CH2OOCC6H5)2,收率为88%。
b)将步骤a)所得C18H37N(CH2CH2OOCC6H5)2(1摩尔)加入到装有搅拌装置和温度计反应器中,加入280克DMSO和40克水,加入3-氯-2-羟基丙磺酸钠(1.3摩尔)在80℃反应8小时,反应过程中用10wt%碳酸钠水溶液滴加到反应体系中维持反应体系的pH为8,得到含表面活性剂前体I的反应混合物。
c)将步骤b)反应混合物加入到装有搅拌装置、冷凝回流装置和分水装置的反应器中,加入3摩尔氢氧化钠在100℃搅拌下反应8小时,降至室温,用10wt%盐酸水溶液将反应体系调至pH=8~9,用旋转蒸发仪减压蒸除溶剂,得到的残留固体在体积比丙酮:乙醇:水为2:1:1的混合溶剂中重结晶得到表面活性剂前体II,收率为82%(以步骤b)投入的C18H37N(CH2CH2OOCC6H5)2为基准)。
d)将步骤c)合成的表面活性剂前体II(1摩尔)加入到装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应器中,加入6.5克氢氧化钠和6.5克水,边通氮气边加热至85℃时,搅拌反应1小时。开启真空系统,在90℃温度下,抽真空脱水1小时,用氮气吹扫4次,然后将体系反应温度调至150℃缓缓通入环氧乙烷(6摩尔),控制压力≤0.40MPa进行乙氧基化反应,直至乙氧基化反应结束;然后于150℃缓缓通入环氧丙烷(3摩尔),控制压力≤0.50MPa。反应结束后,用氮气吹扫体系,冷却后中和、脱水,得二元驱用表面活性剂--十八胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸盐表面活性剂(a+b+c=6,x+y+z=3),收率为98.6%。
e) 将步骤d)合成的表面活性剂1重量份、耐温抗盐聚合物A(粘均分子量650万,丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸和烯丙基油基醚四种单体共聚而成的,四种单体摩尔比为78:16:7:1)3重量份和1000重量份胜利油田胜坨二区注入水混合搅拌2小时,得到一种均匀透明的二元驱聚表组合物。
2、二元驱聚表组合物性能评价
将上述的透明二元驱聚表组合物用于界面张力评价、表观粘度和驱油实验。其中本发明所有实施例和比较例中所用胜利油田胜坨二区注入水的组成见表1。为便于比较将二元驱聚表组合物的组成列于表2。
a)界面张力评价
采用美国德克萨斯大学生产TX-500C旋转滴界面张力仪,在85℃下,转速为4500转/分条件下,测定上述二元驱聚表组合物与沙七油田采出的脱水原油之间的界面张力结果见表3。
b) 表观粘度
采用美国Brookfield公司的BROODFIELD型粘度计,在85℃下,搅拌时间为30min分条件下,测定上述二元驱聚表组合物的表观粘度结果见表4。
c)驱油实验评价
按照SY/T6424-2000复合驱油体系性能测试方法中的复合驱油体系物理模拟驱油效果测试,先以矿化度32000mg/L的地层水将岩心(长度为30厘米,直径为2.5厘米,渗透率为1.5微米2)饱和,测定岩心的孔隙体积( PV)为51.3%,然后以胜利油田胜坨二区0-141井脱水原油进行饱和,于85℃恒温下进行模拟驱油试验:先水驱至含水92 %,测得水驱提高原油采收率40.8%,再转注0.3pv(PV为注入孔隙体积)上述二元驱组合物后,水驱至含水99%,测得在水驱基础上可以再提高原油采收率结果见表5。
【实施例2】
1、二元驱聚表组合物制备
a)在装有回流冷凝装置、温度计、搅拌器及气体吸收装置的四口圆底烧瓶中加入C18H37N(CH2CH2OH)2(1摩尔)与及5摩尔吡啶,搅拌下加热到70℃,滴液漏斗用1小时滴加苯甲酰氯(2.2摩尔),滴加完毕后在90℃下反应10小时。反应结束后,过滤除去吡啶盐酸盐得到滤液,用旋转蒸发仪蒸除滤液中的吡啶,得到的残液,用等体积5wt%碳酸钠洗涤,干燥后得到苯甲酸酯封端叔胺:C18H37N(CH2CH2OOCC6H5)2,收率为88%。
b)将步骤a)所得C18H37N(CH2CH2OOCC6H5)2(1摩尔)加入到装有搅拌装置和温度计反应器中,加入280克DMSO和40克水,加入3-氯-2-羟基丙磺酸钠(1.3摩尔)在80℃反应8小时,反应过程中用10wt%碳酸钠水溶液滴加到反应体系中维持反应体系的pH为8,得到含表面活性剂前体I的反应混合物。
c)将步骤b)反应混合物加入到装有搅拌装置、冷凝回流装置和分水装置的反应器中,加入3摩尔氢氧化钠在100℃搅拌下反应8小时,降至室温,用10wt%盐酸水溶液将反应体系调至pH=8~9,用旋转蒸发仪减压蒸除溶剂,得到的残留固体在体积比丙酮:乙醇:水为2:1:1的混合溶剂中重结晶得到表面活性剂前体II,收率为82%(以步骤b)投入的C18H37N(CH2CH2OOCC6H5)2为基准)。
d)将步骤c)合成的表面活性剂前体II(1摩尔)加入到装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应器中,加入6.5克氢氧化钠和6.5克水,边通氮气边加热至85℃时,搅拌反应1小时。开启真空系统,在90℃温度下,抽真空脱水1小时,用氮气吹扫4次,然后将体系反应温度调至150℃缓缓通入环氧乙烷(12摩尔),控制压力≤0.40MPa进行乙氧基化反应,直至乙氧基化反应结束;然后于150℃缓缓通入环氧丙烷(5摩尔),控制压力≤0.50MPa。反应结束后,用氮气吹扫体系,冷却后中和、脱水,得二元驱用表面活性剂--十八胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸盐表面活性剂(a+b+c=12,x+y+z=5),收率为98.9%。
e) 将步骤d)合成的表面活性剂1重量份、耐温抗盐聚合物A(粘均分子量650万,丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸和烯丙基油基醚四种单体共聚而成的,四种单体摩尔比为78:16:7:1)3重量份和1000重量份胜利油田胜坨二区注入水混合搅拌2小时,得到一种均匀透明的二元驱聚表组合物。
2、二元驱聚表组合物性能评价
除了二元驱聚表组合物组成不同以外,性能评价方法同实施例1。为便于比较将二元驱聚表组合物的组成列于表2,将评价结果列于表3、表4和表5。
【实施例3】
1、二元驱聚表组合物制备
a)在装有回流冷凝装置、温度计、搅拌器及气体吸收装置的四口圆底烧瓶中加入C18H37N(CH2CH2OH)2(1摩尔)与及5摩尔吡啶,搅拌下加热到70℃,滴液漏斗用1小时滴加苯甲酰氯苯甲酰氯(2.2摩尔),滴加完毕后在90℃下反应10小时。反应结束后,过滤除去吡啶盐酸盐得到滤液,用旋转蒸发仪蒸除滤液中的吡啶,得到的残液,用等体积5wt%碳酸钠洗涤,干燥后得到苯甲酸酯封端叔胺:C18H37N(CH2CH2O OCC6H5)2,收率为88%。
b)将步骤a)所得C18H37N(CH2CH2O OCC6H5)2(1摩尔)加入到装有搅拌装置和温度计反应器中,加入280克DMSO和40克水,加入3-氯-2-羟基丙磺酸钠(1.3摩尔)在80℃反应8小时,反应过程中用10wt%碳酸钠水溶液滴加到反应体系中维持反应体系的pH为8,得到含表面活性剂前体I的反应混合物。
c)将步骤b)反应混合物加入到装有搅拌装置、冷凝回流装置和分水装置的反应器中,加入3摩尔氢氧化钠在100℃搅拌下反应8小时,降至室温,用10wt%盐酸水溶液将反应体系调至pH=8~9,用旋转蒸发仪减压蒸除溶剂,得到的残留固体在体积比丙酮:乙醇:水为2:1:1的混合溶剂中重结晶得到表面活性剂前体II,收率为82%(以步骤b)投入的C18H37N(CH2CH2OOCC6H5)2为基准)。
d)将步骤c)合成的表面活性剂前体II(1摩尔)加入到装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应器中,加入6.5克氢氧化钠和6.5克水,边通氮气边加热至85℃时,搅拌反应1小时。开启真空系统,在90℃温度下,抽真空脱水1小时,用氮气吹扫4次,然后将体系反应温度调至150℃缓缓通入环氧乙烷(18摩尔),控制压力≤0.40MPa进行乙氧基化反应,直至乙氧基化反应结束;然后于150℃缓缓通入环氧丙烷(7摩尔),控制压力≤0.50MPa。反应结束后,用氮气吹扫体系,冷却后中和、脱水,得二元驱用表面活性剂--十八胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸盐表面活性剂(a+b+c=18,x+y+z=7),收率为98.4%。
d) 将步骤d)合成的表面活性剂1重量份、耐温抗盐聚合物A(粘均分子量650万,丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸和烯丙基油基醚四种单体共聚而成的,四种单体摩尔比为78:16:7:1)3重量份和1000重量份胜利油田胜坨二区注入水混合搅拌2小时,得到一种均匀透明的二元驱聚表组合物。
2、二元驱聚表组合物性能评价
除了二元驱聚表组合物组成不同以外,性能评价方法同实施例1。为便于比较将二元驱聚表组合物的组成列于表2,将评价结果列于表3、表4和表5。
【实施例4】
1、二元驱聚表组合物制备
a)在装有回流冷凝装置、温度计、搅拌器及气体吸收装置的四口圆底烧瓶中加入C18H37N(CH2CH2OH)2(1摩尔)与及5摩尔吡啶,搅拌下加热到70℃,滴液漏斗用1小时滴加苯甲酰氯苯甲酰氯(2.2摩尔),滴加完毕后在90℃下反应10小时。反应结束后,过滤除去吡啶盐酸盐得到滤液,用旋转蒸发仪蒸除滤液中的吡啶,得到的残液,用等体积5wt%碳酸钠洗涤,干燥后得到苯甲酸酯封端叔胺:C18H37N(CH2CH2O OCC6H5)2,收率为88%。
b)将步骤a)所得C18H37N(CH2CH2O OCC6H5)2(1摩尔)加入到装有搅拌装置和温度计反应器中,加入280克DMSO和40克水,加入3-氯-2-羟基丙磺酸钠(1.3摩尔)在80℃反应8小时,反应过程中用10wt%碳酸钠水溶液滴加到反应体系中维持反应体系的pH为8,得到含表面活性剂前体I的反应混合物。
c)将步骤b)反应混合物加入到装有搅拌装置、冷凝回流装置和分水装置的反应器中,加入3摩尔氢氧化钠在100℃搅拌下反应8小时,降至室温,用10wt%盐酸水溶液将反应体系调至pH=8~9,用旋转蒸发仪减压蒸除溶剂,得到的残留固体在体积比丙酮:乙醇:水为2:1:1的混合溶剂中重结晶得到表面活性剂前体II,收率为82%(以步骤b)投入的C18H37N(CH2CH2OOCC6H5)2为基准)。
d)将步骤c)合成的表面活性剂前体II(1摩尔)加入到装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应器中,加入6.5克氢氧化钠和6.5克水,边通氮气边加热至85℃时,搅拌反应1小时。开启真空系统,在90℃温度下,抽真空脱水1小时,用氮气吹扫4次,然后将体系反应温度调至150℃缓缓通入环氧乙烷(4摩尔),控制压力≤0.40MPa进行乙氧基化反应,直至乙氧基化反应结束;然后于150℃缓缓通入环氧丙烷(8摩尔),控制压力≤0.50MPa。反应结束后,用氮气吹扫体系,冷却后中和、脱水,得二元驱用表面活性剂--十八胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸盐表面活性剂(a+b+c=4,x+y+z=8),收率为98.5%。
e) 将步骤d)合成的表面活性剂1重量份、耐温抗盐聚合物A(粘均分子量650万,丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸和烯丙基油基醚四种单体共聚而成的,四种单体摩尔比为78:16:7:1)3重量份和1000重量份胜利油田胜坨二区注入水混合搅拌2小时,得到一种均匀透明的二元驱聚表组合物。
2、二元驱聚表组合物性能评价
除了二元驱聚表组合物组成不同以外,性能评价方法同实施例1。为便于比较将二元驱聚表组合物的组成列于表2,将评价结果列于表3、表4和表5。
【实施例5】
1、二元驱聚表组合物制备
a)在装有回流冷凝装置、温度计、搅拌器及气体吸收装置的四口圆底烧瓶中加入C18H37N(CH2CH2OH)2(1摩尔)与及5摩尔吡啶,搅拌下加热到70℃,滴液漏斗用1小时滴加苯甲酰氯苯甲酰氯(2.2摩尔),滴加完毕后在90℃下反应10小时。反应结束后,过滤除去吡啶盐酸盐得到滤液,用旋转蒸发仪蒸除滤液中的吡啶,得到的残液,用等体积5wt%碳酸钠洗涤,干燥后得到苯甲酸酯封端叔胺:C18H37N(CH2CH2O OCC6H5)2,收率为88%。
b)将步骤a)所得C18H37N(CH2CH2O OCC6H5)2(1摩尔)加入到装有搅拌装置和温度计反应器中,加入280克DMSO和40克水,加入3-氯-2-羟基丙磺酸钠(1.3摩尔)在80℃反应8小时,反应过程中用10wt%碳酸钠水溶液滴加到反应体系中维持反应体系的pH为8,得到含表面活性剂前体I的反应混合物。
c)将步骤b)反应混合物加入到装有搅拌装置、冷凝回流装置和分水装置的反应器中,加入3摩尔氢氧化钠在100℃搅拌下反应8小时,降至室温,用10wt%盐酸水溶液将反应体系调至pH=8~9,用旋转蒸发仪减压蒸除溶剂,得到的残留固体在体积比丙酮:乙醇:水为2:1:1的混合溶剂中重结晶得到表面活性剂前体II,收率为82%(以步骤b)投入的C18H37N(CH2CH2OOCC6H5)2为基准)。
d)将步骤c)合成的表面活性剂前体II(1摩尔)加入到装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应器中,加入6.5克氢氧化钠和6.5克水,边通氮气边加热至85℃时,搅拌反应1小时。开启真空系统,在90℃温度下,抽真空脱水1小时,用氮气吹扫4次,然后将体系反应温度调至150℃缓缓通入环氧乙烷(6摩尔),控制压力≤0.40MPa进行乙氧基化反应,直至乙氧基化反应结束;然后于150℃缓缓通入环氧丙烷(6摩尔),控制压力≤0.50MPa。反应结束后,用氮气吹扫体系,冷却后中和、脱水,得二元驱用表面活性剂--十八胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸盐表面活性剂(a+b+c=6,x+y+z=6),收率为98.2%。
e) 将步骤d)合成的表面活性剂1重量份、耐温抗盐聚合物A(粘均分子量650万,丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸和烯丙基油基醚四种单体共聚而成的,四种单体摩尔比为78:16:7:1)3重量份和1000重量份胜利油田胜坨二区注入水混合搅拌2小时,得到一种均匀透明的二元驱聚表组合物。
2、二元驱聚表组合物性能评价
除了二元驱聚表组合物组成不同以外,性能评价方法同实施例1。为便于比较将二元驱聚表组合物的组成列于表2,将评价结果列于表3、表4和表5。
【实施例6】
1、二元驱聚表组合物制备
a)在装有回流冷凝装置、温度计、搅拌器及气体吸收装置的四口圆底烧瓶中加入C18H37N(CH2CH2OH)2(1摩尔)与及5摩尔吡啶,搅拌下加热到70℃,滴液漏斗用1小时滴加苯甲酰氯苯甲酰氯(2.2摩尔),滴加完毕后在90℃下反应10小时。反应结束后,过滤除去吡啶盐酸盐得到滤液,用旋转蒸发仪蒸除滤液中的吡啶,得到的残液,用等体积5wt%碳酸钠洗涤,干燥后得到苯甲酸酯封端叔胺:C18H37N(CH2CH2OOCC6H5)2,收率为88%。
b)将步骤a)所得C18H37N(CH2CH2OOCC6H5)2(1摩尔)加入到装有搅拌装置和温度计反应器中,加入280克DMSO和40克水,加入3-氯-2-羟基丙磺酸钠(1.3摩尔)在80℃反应8小时,反应过程中用10wt%碳酸钠水溶液滴加到反应体系中维持反应体系的pH为8,得到含表面活性剂前体I的反应混合物。
c)将步骤b)反应混合物加入到装有搅拌装置、冷凝回流装置和分水装置的反应器中,加入3摩尔氢氧化钠在100℃搅拌下反应8小时,降至室温,用10wt%盐酸水溶液将反应体系调至pH=8~9,用旋转蒸发仪减压蒸除溶剂,得到的残留固体在体积比丙酮:乙醇:水为2:1:1的混合溶剂中重结晶得到表面活性剂前体II,收率为82%(以步骤b)投入的C18H37N(CH2CH2OOCC6H5)2为基准)。
d)将步骤c)合成的表面活性剂前体II(1摩尔)加入到装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应器中,加入6.5克氢氧化钠和6.5克水,边通氮气边加热至85℃时,搅拌反应1小时。开启真空系统,在90℃温度下,抽真空脱水1小时,用氮气吹扫4次,然后将体系反应温度调至150℃缓缓通入环氧乙烷(5摩尔),控制压力≤0.40MPa进行乙氧基化反应,直至乙氧基化反应结束;然后于150℃缓缓通入环氧丙烷(16摩尔),控制压力≤0.50MPa。反应结束后,用氮气吹扫体系,冷却后中和、脱水,得二元驱用表面活性剂--十八胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸盐表面活性剂(a+b+c=5,x+y+z=16),收率为97.2%。
e) 将步骤d)合成的表面活性剂1重量份、耐温抗盐聚合物A(粘均分子量650万,丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸和烯丙基油基醚四种单体共聚而成的,四种单体摩尔比为78:16:7:1)3重量份和1000重量份胜利油田胜坨二区注入水混合搅拌2小时,得到一种均匀透明的二元驱聚表组合物。
2、二元驱聚表组合物性能评价
除了二元驱聚表组合物组成不同以外,性能评价方法同实施例1。为便于比较将二元驱聚表组合物的组成列于表2,将评价结果列于表3、表4和表5。
【实施例7】
1、二元驱聚表组合物制备
a)在装有回流冷凝装置、温度计、搅拌器及气体吸收装置的四口圆底烧瓶中加入C18H37N(CH2CH2OH)2(1摩尔)与及5摩尔吡啶,搅拌下加热到70℃,滴液漏斗用1小时滴加苯甲酰氯苯甲酰氯(2.2摩尔),滴加完毕后在90℃下反应10小时。反应结束后,过滤除去吡啶盐酸盐得到滤液,用旋转蒸发仪蒸除滤液中的吡啶,得到的残液,用等体积5wt%碳酸钠洗涤,干燥后得到苯甲酸酯封端叔胺:C18H37N(CH2CH2O OCC6H5)2,收率为88%。
b)将步骤a)所得C18H37N(CH2CH2O OCC6H5)2(1摩尔)加入到装有搅拌装置和温度计反应器中,加入280克DMSO和40克水,加入3-氯-2-羟基丙磺酸钠(1.3摩尔)在80℃反应8小时,反应过程中用10wt%碳酸钠水溶液滴加到反应体系中维持反应体系的pH为8,得到含表面活性剂前体I的反应混合物。
c)将步骤b)反应混合物加入到装有搅拌装置、冷凝回流装置和分水装置的反应器中,加入3摩尔氢氧化钠在100℃搅拌下反应8小时,降至室温,用10wt%盐酸水溶液将反应体系调至pH=8~9,用旋转蒸发仪减压蒸除溶剂,得到的残留固体在体积比丙酮:乙醇:水为2:1:1的混合溶剂中重结晶得到表面活性剂前体II,收率为82%(以步骤b)投入的C18H37N(CH2CH2OOCC6H5)2为基准)。
d)将步骤c)合成的表面活性剂前体II(1摩尔)加入到装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应器中,加入6.5克氢氧化钠和6.5克水,边通氮气边加热至85℃时,搅拌反应1小时。开启真空系统,在90℃温度下,抽真空脱水1小时,用氮气吹扫4次,然后将体系反应温度调至150℃缓缓通入环氧乙烷(22摩尔),控制压力≤0.40MPa进行乙氧基化反应,直至乙氧基化反应结束;然后于150℃缓缓通入环氧丙烷(10摩尔),控制压力≤0.50MPa。反应结束后,用氮气吹扫体系,冷却后中和、脱水,得二元驱用表面活性剂--十八胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸盐表面活性剂(a+b+c=22,x+y+z=10),收率为97.5%。
e) 将步骤d)合成的表面活性剂1重量份、耐温抗盐聚合物A(粘均分子量650万,丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸和烯丙基油基醚四种单体共聚而成的,四种单体摩尔比为78:16:7:1)3重量份和1000重量份胜利油田胜坨二区注入水混合搅拌2小时,得到一种均匀透明的二元驱聚表组合物。
2、二元驱聚表组合物性能评价
除了二元驱聚表组合物组成不同以外,性能评价方法同实施例1。为便于比较将二元驱聚表组合物的组成列于表2,将评价结果列于表3、表4和表5。
【实施例8】
1、二元驱聚表组合物制备
a)在装有回流冷凝装置、温度计、搅拌器及气体吸收装置的四口圆底烧瓶中加入C14H29N(CH2CH2OH)2(1摩尔)与及5摩尔吡啶,搅拌下加热到70℃,滴液漏斗用1小时滴加苯甲酰氯苯甲酰氯(2.2摩尔),滴加完毕后在90℃下反应10小时。反应结束后,过滤除去吡啶盐酸盐得到滤液,用旋转蒸发仪蒸除滤液中的吡啶,得到的残液,用等体积5wt%碳酸钠洗涤,干燥后得到苯甲酸酯封端叔胺:C14H29N(CH2CH2O OCC6H5)2,收率为87%。
b)将步骤a)所得C14H29N(CH2CH2O OCC6H5)2(1摩尔)加入到装有搅拌装置和温度计反应器中,加入280克DMSO和40克水,加入3-氯-2-羟基丙磺酸钠(1.3摩尔)在80℃反应8小时,反应过程中用10wt%碳酸钠水溶液滴加到反应体系中维持反应体系的pH为8,得到含表面活性剂前体I的反应混合物。
c)将步骤b)反应混合物加入到装有搅拌装置、冷凝回流装置和分水装置的反应器中,加入3摩尔氢氧化钠在100℃搅拌下反应8小时,降至室温,用10wt%盐酸水溶液将反应体系调至pH=8~9,用旋转蒸发仪减压蒸除溶剂,得到的残留固体在体积比丙酮:乙醇:水为2:1:1的混合溶剂中重结晶得到表面活性剂前体II,收率为83%(以步骤b)投入的C14H29N(CH2CH2OOCC6H5)2为基准)。
d)将步骤c)合成的表面活性剂前体II(1摩尔)加入到装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应器中,加入6.5克氢氧化钠和6.5克水,边通氮气边加热至85℃时,搅拌反应1小时。开启真空系统,在90℃温度下,抽真空脱水1小时,用氮气吹扫4次,然后将体系反应温度调至150℃缓缓通入环氧乙烷(10摩尔),控制压力≤0.40MPa进行乙氧基化反应,直至乙氧基化反应结束;然后于150℃缓缓通入环氧丙烷(5摩尔),控制压力≤0.50MPa。反应结束后,用氮气吹扫体系,冷却后中和、脱水,得二元驱用表面活性剂--十四胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸盐表面活性剂(a+b+c=10,x+y+z=5),收率为97.6%。
e) 将步骤d)合成的表面活性剂1重量份、耐温抗盐聚合物A(粘均分子量650万,丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸和烯丙基油基醚四种单体共聚而成的,四种单体摩尔比为78:16:7:1)3重量份和1000重量份胜利油田胜坨二区注入水混合搅拌2小时,得到一种均匀透明的二元驱聚表组合物。
2、二元驱聚表组合物性能评价
除了二元驱聚表组合物组成不同以外,性能评价方法同实施例1。为便于比较将二元驱聚表组合物的组成列于表2,将评价结果列于表3、表4和表5。
【实施例9】
1、二元驱聚表组合物制备
a)在装有回流冷凝装置、温度计、搅拌器及气体吸收装置的四口圆底烧瓶中加入C14H29N(CH2CH2OH)2(1摩尔)与及5摩尔吡啶,搅拌下加热到70℃,滴液漏斗用1小时滴加苯甲酰氯苯甲酰氯(2.2摩尔),滴加完毕后在90℃下反应10小时。反应结束后,过滤除去吡啶盐酸盐得到滤液,用旋转蒸发仪蒸除滤液中的吡啶,得到的残液,用等体积5wt%碳酸钠洗涤,干燥后得到苯甲酸酯封端叔胺:C14H29N(CH2CH2O OCC6H5)2,收率为87%。
b)将步骤a)所得C14H29N(CH2CH2O OCC6H5)2(1摩尔)加入到装有搅拌装置和温度计反应器中,加入280克DMSO和40克水,加入3-氯-2-羟基丙磺酸钠(1.3摩尔)在80℃反应8小时,反应过程中用10wt%碳酸钠水溶液滴加到反应体系中维持反应体系的pH为8,得到含表面活性剂前体I的反应混合物。
c)将步骤b)反应混合物加入到装有搅拌装置、冷凝回流装置和分水装置的反应器中,加入3摩尔氢氧化钠在100℃搅拌下反应8小时,降至室温,用10wt%盐酸水溶液将反应体系调至pH=8~9,用旋转蒸发仪减压蒸除溶剂,得到的残留固体在体积比丙酮:乙醇:水为2:1:1的混合溶剂中重结晶得到表面活性剂前体II,收率为83%(以步骤b)投入的C14H29N(CH2CH2OOCC6H5)2为基准)。
d)将步骤c)合成的表面活性剂前体II(1摩尔)加入到装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应器中,加入6.5克氢氧化钠和6.5克水,边通氮气边加热至85℃时,搅拌反应1小时。开启真空系统,在90℃温度下,抽真空脱水1小时,用氮气吹扫4次,然后将体系反应温度调至150℃缓缓通入环氧乙烷(6摩尔),控制压力≤0.40MPa进行乙氧基化反应,直至乙氧基化反应结束;然后于150℃缓缓通入环氧丙烷(14摩尔),控制压力≤0.50MPa。反应结束后,用氮气吹扫体系,冷却后中和、脱水,得二元驱用表面活性剂--十四胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸盐表面活性剂(a+b+c=6,x+y+z=14),收率为97.3%。
e) 将步骤d)合成的表面活性剂1重量份、耐温抗盐聚合物A(粘均分子量650万,丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸和烯丙基油基醚四种单体共聚而成的,四种单体摩尔比为78:16:7:1)3重量份和1000重量份胜利油田胜坨二区注入水混合搅拌2小时,得到一种均匀透明的二元驱聚表组合物。
2、二元驱聚表组合物性能评价
除了二元驱聚表组合物组成不同以外,性能评价方法同实施例1。为便于比较将二元驱聚表组合物的组成列于表2,将评价结果列于表3、表4和表5。
【实施例10】
1、二元驱聚表组合物制备
a)在装有回流冷凝装置、温度计、搅拌器及气体吸收装置的四口圆底烧瓶中加入C14H29N(CH2CH2OH)2(1摩尔)与及5摩尔吡啶,搅拌下加热到70℃,滴液漏斗用1小时滴加苯甲酰氯苯甲酰氯(2.2摩尔),滴加完毕后在90℃下反应10小时。反应结束后,过滤除去吡啶盐酸盐得到滤液,用旋转蒸发仪蒸除滤液中的吡啶,得到的残液,用等体积5wt%碳酸钠洗涤,干燥后得到苯甲酸酯封端叔胺:C14H29N(CH2CH2O OCC6H5)2,收率为87%。
b)将步骤a)所得C14H29N(CH2CH2O OCC6H5)2(1摩尔)加入到装有搅拌装置和温度计反应器中,加入280克DMSO和40克水,加入3-氯-2-羟基丙磺酸钠(1.3摩尔)在80℃反应8小时,反应过程中用10wt%碳酸钠水溶液滴加到反应体系中维持反应体系的pH为8,得到含表面活性剂前体I的反应混合物。
c)将步骤b)反应混合物加入到装有搅拌装置、冷凝回流装置和分水装置的反应器中,加入3摩尔氢氧化钠在100℃搅拌下反应8小时,降至室温,用10wt%盐酸水溶液将反应体系调至pH=8~9,用旋转蒸发仪减压蒸除溶剂,得到的残留固体在体积比丙酮:乙醇:水为2:1:1的混合溶剂中重结晶得到表面活性剂前体II,收率为83%(以步骤b)投入的C14H29N(CH2CH2OOCC6H5)2为基准)。
d)将步骤c)合成的表面活性剂前体II(1摩尔)加入到装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应器中,加入6.5克氢氧化钠和6.5克水,边通氮气边加热至85℃时,搅拌反应1小时。开启真空系统,在90℃温度下,抽真空脱水1小时,用氮气吹扫4次,然后将体系反应温度调至150℃缓缓通入环氧乙烷(26摩尔),控制压力≤0.40MPa进行乙氧基化反应,直至乙氧基化反应结束;然后于150℃缓缓通入环氧丙烷(12摩尔),控制压力≤0.50MPa。反应结束后,用氮气吹扫体系,冷却后中和、脱水,得二元驱用表面活性剂--十四胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸盐表面活性剂(a+b+c=26,x+y+z=12),收率为97.4%。
e) 将步骤d)合成的表面活性剂1重量份、耐温抗盐聚合物A(粘均分子量650万,丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸和烯丙基油基醚四种单体共聚而成的,四种单体摩尔比为78:16:7:1)3重量份和1000重量份胜利油田胜坨二区注入水混合搅拌2小时,得到一种均匀透明的二元驱聚表组合物。
2、二元驱聚表组合物性能评价
除了二元驱聚表组合物组成不同以外,性能评价方法同实施例1。为便于比较将二元驱聚表组合物的组成列于表2,将评价结果列于表3、表4和表5。
【实施例11】
1、二元驱聚表组合物制备
a)在装有回流冷凝装置、温度计、搅拌器及气体吸收装置的四口圆底烧瓶中加入C14H29N(CH2CH2OH)2(1摩尔)与及5摩尔吡啶,搅拌下加热到70℃,滴液漏斗用1小时滴加苯甲酰氯苯甲酰氯(2.2摩尔),滴加完毕后在90℃下反应10小时。反应结束后,过滤除去吡啶盐酸盐得到滤液,用旋转蒸发仪蒸除滤液中的吡啶,得到的残液,用等体积5wt%碳酸钠洗涤,干燥后得到苯甲酸酯封端叔胺:C14H29N(CH2CH2O OCC6H5)2,收率为87%。
b)将步骤a)所得C14H29N(CH2CH2O OCC6H5)2(1摩尔)加入到装有搅拌装置和温度计反应器中,加入280克DMSO和40克水,加入3-氯-2-羟基丙磺酸钠(1.3摩尔)在80℃反应8小时,反应过程中用10wt%碳酸钠水溶液滴加到反应体系中维持反应体系的pH为8,得到含表面活性剂前体I的反应混合物。
c)将步骤b)反应混合物加入到装有搅拌装置、冷凝回流装置和分水装置的反应器中,加入3摩尔氢氧化钠在100℃搅拌下反应8小时,降至室温,用10wt%盐酸水溶液将反应体系调至pH=8~9,用旋转蒸发仪减压蒸除溶剂,得到的残留固体在体积比丙酮:乙醇:水为2:1:1的混合溶剂中重结晶得到表面活性剂前体II,收率为83%(以步骤b)投入的C14H29N(CH2CH2OOCC6H5)2为基准)。
d)将步骤c)合成的表面活性剂前体II(1摩尔)加入到装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应器中,加入6.5克氢氧化钠和6.5克水,边通氮气边加热至85℃时,搅拌反应1小时。开启真空系统,在90℃温度下,抽真空脱水1小时,用氮气吹扫4次,然后将体系反应温度调至150℃缓缓通入环氧乙烷(8摩尔),控制压力≤0.40MPa进行乙氧基化反应,直至乙氧基化反应结束;然后于150℃缓缓通入环氧丙烷(2摩尔),控制压力≤0.50MPa。反应结束后,用氮气吹扫体系,冷却后中和、脱水,得二元驱用表面活性剂--十四胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸盐表面活性剂(a+b+c=8,x+y+z=2),收率为97.8%。
e)将步骤d)合成的表面活性剂1重量份、耐温抗盐聚合物A(粘均分子量650万,丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸和烯丙基油基醚四种单体共聚而成的,四种单体摩尔比为78:16:7:1)3重量份和1000重量份胜利油田胜坨二区注入水混合搅拌2小时,得到一种均匀透明的二元驱聚表组合物。
2、二元驱聚表组合物性能评价
除了二元驱聚表组合物组成不同以外,性能评价方法同实施例1。为便于比较将二元驱聚表组合物的组成列于表2,将评价结果列于表3、表4和表5。
【实施例12】
1、二元驱聚表组合物制备
a)在装有回流冷凝装置、温度计、搅拌器及气体吸收装置的四口圆底烧瓶中加入C12H25N(CH2CH2OH)2(1摩尔)与及5摩尔吡啶,搅拌下加热到70℃,滴液漏斗用1小时滴加苯甲酰氯苯甲酰氯(2.2摩尔),滴加完毕后在90℃下反应10小时。反应结束后,过滤除去吡啶盐酸盐得到滤液,用旋转蒸发仪蒸除滤液中的吡啶,得到的残液,用等体积5wt%碳酸钠洗涤,干燥后得到苯甲酸酯封端叔胺:C12H25N(CH2CH2O OCC6H5)2,收率为89%。
b)将步骤a)所得C12H25N(CH2CH2O OCC6H5)2(1摩尔)加入到装有搅拌装置和温度计反应器中,加入280克DMSO和40克水,加入3-氯-2-羟基丙磺酸钠(1.3摩尔)在80℃反应8小时,反应过程中用10wt%碳酸钠水溶液滴加到反应体系中维持反应体系的pH为8,得到含表面活性剂前体I的反应混合物。
c)将步骤b)反应混合物加入到装有搅拌装置、冷凝回流装置和分水装置的反应器中,加入3摩尔氢氧化钠在100℃搅拌下反应8小时,降至室温,用10wt%盐酸水溶液将反应体系调至pH=8~9,用旋转蒸发仪减压蒸除溶剂,得到的残留固体在体积比丙酮:乙醇:水为2:1:1的混合溶剂中重结晶得到表面活性剂前体II,收率为83%(以步骤b)投入的C12H25N(CH2CH2OOCC6H5)2为基准)。
d)将步骤c)合成的表面活性剂前体II(1摩尔)加入到装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应器中,加入6.5克氢氧化钠和6.5克水,边通氮气边加热至85℃时,搅拌反应1小时。开启真空系统,在90℃温度下,抽真空脱水1小时,用氮气吹扫4次,然后将体系反应温度调至150℃缓缓通入环氧乙烷(12摩尔),控制压力≤0.40MPa进行乙氧基化反应,直至乙氧基化反应结束;然后于150℃缓缓通入环氧丙烷(8摩尔),控制压力≤0.50MPa。反应结束后,用氮气吹扫体系,冷却后中和、脱水,得二元驱用表面活性剂--十二胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸盐表面活性剂(a+b+c=12,x+y+z=8),收率为98.8%。
e) 将步骤d)合成的表面活性剂1重量份、耐温抗盐聚合物A(粘均分子量650万,丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸和烯丙基油基醚四种单体共聚而成的,四种单体摩尔比为78:16:7:1)3重量份和1000重量份胜利油田胜坨二区注入水混合搅拌2小时,得到一种均匀透明的二元驱聚表组合物。
2、二元驱聚表组合物性能评价
除了二元驱聚表组合物组成不同以外,性能评价方法同实施例1。为便于比较将二元驱聚表组合物的组成列于表2,将评价结果列于表3、表4和表5。
【实施例13】
1、二元驱聚表组合物制备
a)在装有回流冷凝装置、温度计、搅拌器及气体吸收装置的四口圆底烧瓶中加入C12H25N(CH2CH2OH)2(1摩尔)与及5摩尔吡啶,搅拌下加热到70℃,滴液漏斗用1小时滴加苯甲酰氯苯甲酰氯(2.2摩尔),滴加完毕后在90℃下反应10小时。反应结束后,过滤除去吡啶盐酸盐得到滤液,用旋转蒸发仪蒸除滤液中的吡啶,得到的残液,用等体积5wt%碳酸钠洗涤,干燥后得到苯甲酸酯封端叔胺:C12H25N(CH2CH2O OCC6H5)2,收率为89%。
b)将步骤a)所得C12H25N(CH2CH2O OCC6H5)2(1摩尔)加入到装有搅拌装置和温度计反应器中,加入280克DMSO和40克水,加入3-氯-2-羟基丙磺酸钠(1.3摩尔)在80℃反应8小时,反应过程中用10wt%碳酸钠水溶液滴加到反应体系中维持反应体系的pH为8,得到含表面活性剂前体I的反应混合物。
c)将步骤b)反应混合物加入到装有搅拌装置、冷凝回流装置和分水装置的反应器中,加入3摩尔氢氧化钠在100℃搅拌下反应8小时,降至室温,用10wt%盐酸水溶液将反应体系调至pH=8~9,用旋转蒸发仪减压蒸除溶剂,得到的残留固体在体积比丙酮:乙醇:水为2:1:1的混合溶剂中重结晶得到表面活性剂前体II,收率为83%(以步骤b)投入的C12H25N(CH2CH2OOCC6H5)2为基准)。
d)将步骤c)合成的表面活性剂前体II(1摩尔)加入到装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应器中,加入6.5克氢氧化钠和6.5克水,边通氮气边加热至85℃时,搅拌反应1小时。开启真空系统,在90℃温度下,抽真空脱水1小时,用氮气吹扫4次,然后将体系反应温度调至150℃缓缓通入环氧乙烷(14摩尔),控制压力≤0.40MPa进行乙氧基化反应,直至乙氧基化反应结束;然后于150℃缓缓通入环氧丙烷(14摩尔),控制压力≤0.50MPa。反应结束后,用氮气吹扫体系,冷却后中和、脱水,得二元驱用表面活性剂--十二胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸盐表面活性剂(a+b+c=14,x+y+z=14),收率为98.3%。
e) 将步骤d)合成的表面活性剂1重量份、耐温抗盐聚合物A(粘均分子量650万,丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸和烯丙基油基醚四种单体共聚而成的,四种单体摩尔比为78:16:7:1)3重量份和1000重量份胜利油田胜坨二区注入水混合搅拌2小时,得到一种均匀透明的二元驱聚表组合物。
2、二元驱聚表组合物性能评价
除了二元驱聚表组合物组成不同以外,性能评价方法同实施例1。为便于比较将二元驱聚表组合物的组成列于表2,将评价结果列于表3、表4和表5。
【实施例14】
1、二元驱聚表组合物制备
a)在装有回流冷凝装置、温度计、搅拌器及气体吸收装置的四口圆底烧瓶中加入C12H25N(CH2CH2OH)2(1摩尔)与及5摩尔吡啶,搅拌下加热到70℃,滴液漏斗用1小时滴加苯甲酰氯苯甲酰氯(2.2摩尔),滴加完毕后在90℃下反应10小时。反应结束后,过滤除去吡啶盐酸盐得到滤液,用旋转蒸发仪蒸除滤液中的吡啶,得到的残液,用等体积5wt%碳酸钠洗涤,干燥后得到苯甲酸酯封端叔胺:C12H25N(CH2CH2O OCC6H5)2,收率为89%。
b)将步骤a)所得C12H25N(CH2CH2O OCC6H5)2(1摩尔)加入到装有搅拌装置和温度计反应器中,加入280克DMSO和40克水,加入3-氯-2-羟基丙磺酸钠(1.3摩尔)在80℃反应8小时,反应过程中用10wt%碳酸钠水溶液滴加到反应体系中维持反应体系的pH为8,得到含表面活性剂前体I的反应混合物。
c)将步骤b)反应混合物加入到装有搅拌装置、冷凝回流装置和分水装置的反应器中,加入3摩尔氢氧化钠在100℃搅拌下反应8小时,降至室温,用10wt%盐酸水溶液将反应体系调至pH=8~9,用旋转蒸发仪减压蒸除溶剂,得到的残留固体在体积比丙酮:乙醇:水为2:1:1的混合溶剂中重结晶得到表面活性剂前体II,收率为83%(以步骤b)投入的C12H25N(CH2CH2OOCC6H5)2为基准)。
d)将步骤c)合成的表面活性剂前体II(1摩尔)加入到装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应器中,加入6.5克氢氧化钠和6.5克水,边通氮气边加热至85℃时,搅拌反应1小时。开启真空系统,在90℃温度下,抽真空脱水1小时,用氮气吹扫4次,然后将体系反应温度调至150℃缓缓通入环氧乙烷(4摩尔),控制压力≤0.40MPa进行乙氧基化反应,直至乙氧基化反应结束;然后于150℃缓缓通入环氧丙烷(2摩尔),控制压力≤0.50MPa。反应结束后,用氮气吹扫体系,冷却后中和、脱水,得二元驱用表面活性剂--十二胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸盐表面活性剂(a+b+c=4,x+y+z=2),收率为98.0%。
e) 将步骤d)合成的表面活性剂1重量份、耐温抗盐聚合物A(粘均分子量650万,丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸和烯丙基油基醚四种单体共聚而成的,四种单体摩尔比为78:16:7:1)3重量份和1000重量份胜利油田胜坨二区注入水混合搅拌2小时,得到一种均匀透明的二元驱聚表组合物。
2、二元驱聚表组合物性能评价
除了二元驱聚表组合物组成不同以外,性能评价方法同实施例1。为便于比较将二元驱聚表组合物的组成列于表2,将评价结果列于表3、表4和表5。
【实施例15】
1、二元驱聚表组合物制备
a)在装有回流冷凝装置、温度计、搅拌器及气体吸收装置的四口圆底烧瓶中加入C12H25N(CH2CH2OH)2(1摩尔)与及5摩尔吡啶,搅拌下加热到70℃,滴液漏斗用1小时滴加苯甲酰氯苯甲酰氯(2.2摩尔),滴加完毕后在90℃下反应10小时。反应结束后,过滤除去吡啶盐酸盐得到滤液,用旋转蒸发仪蒸除滤液中的吡啶,得到的残液,用等体积5wt%碳酸钠洗涤,干燥后得到苯甲酸酯封端叔胺:C12H25N(CH2CH2O OCC6H5)2,收率为89%。
b)将步骤a)所得C12H25N(CH2CH2O OCC6H5)2(1摩尔)加入到装有搅拌装置和温度计反应器中,加入280克DMSO和40克水,加入3-氯-2-羟基丙磺酸钠(1.3摩尔)在80℃反应8小时,反应过程中用10wt%碳酸钠水溶液滴加到反应体系中维持反应体系的pH为8,得到含表面活性剂前体I的反应混合物。
c)将步骤b)反应混合物加入到装有搅拌装置、冷凝回流装置和分水装置的反应器中,加入3摩尔氢氧化钠在100℃搅拌下反应8小时,降至室温,用10wt%盐酸水溶液将反应体系调至pH=8~9,用旋转蒸发仪减压蒸除溶剂,得到的残留固体在体积比丙酮:乙醇:水为2:1:1的混合溶剂中重结晶得到表面活性剂前体II,收率为83%(以步骤b)投入的C12H25N(CH2CH2OOCC6H5)2为基准)。
d)将步骤c)合成的表面活性剂前体II(1摩尔)加入到装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应器中,加入6.5克氢氧化钠和6.5克水,边通氮气边加热至85℃时,搅拌反应1小时。开启真空系统,在90℃温度下,抽真空脱水1小时,用氮气吹扫4次,然后将体系反应温度调至150℃缓缓通入环氧乙烷(18摩尔),控制压力≤0.40MPa进行乙氧基化反应,直至乙氧基化反应结束;然后于150℃缓缓通入环氧丙烷(6摩尔),控制压力≤0.50MPa。反应结束后,用氮气吹扫体系,冷却后中和、脱水,得二元驱用表面活性剂--十二胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸盐表面活性剂(a+b+c=18,x+y+z=6),收率为98.2%。
e)将步骤d)合成的表面活性剂1重量份、耐温抗盐聚合物A(粘均分子量650万,丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸和烯丙基油基醚四种单体共聚而成的,四种单体摩尔比为78:16:7:1)3重量份和1000重量份胜利油田胜坨二区注入水混合搅拌2小时,得到一种均匀透明的二元驱聚表组合物。
2、二元驱聚表组合物性能评价
除了二元驱聚表组合物组成不同以外,性能评价方法同实施例1。为便于比较将二元驱聚表组合物的组成列于表2,将评价结果列于表3、表4和表5。
【实施例16】
1、二元驱聚表组合物制备
a)在装有回流冷凝装置、温度计、搅拌器及气体吸收装置的四口圆底烧瓶中加入CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11N(CH2CH2OH)2(1摩尔)与及5摩尔吡啶,搅拌下加热到70℃,滴液漏斗用1小时滴加苯甲酰氯苯甲酰氯(2.2摩尔),滴加完毕后在90℃下反应10小时。反应结束后,过滤除去吡啶盐酸盐得到滤液,用旋转蒸发仪蒸除滤液中的吡啶,得到的残液,用等体积5wt%碳酸钠洗涤,干燥后得到苯甲酸酯封端叔胺: CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11N(CH2CH2OOCC6H5)2,收率为85%。
b)将步骤a)所得CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11N(CH2CH2O OCC6H5)2(1摩尔)加入到装有搅拌装置和温度计反应器中,加入280克DMSO和40克水,加入3-氯-2-羟基丙磺酸钠(1.3摩尔)在80℃反应8小时,反应过程中用10wt%碳酸钠水溶液滴加到反应体系中维持反应体系的pH为8,得到含表面活性剂前体I的反应混合物。
c)将步骤b)反应混合物加入到装有搅拌装置、冷凝回流装置和分水装置的反应器中,加入3摩尔氢氧化钠在100℃搅拌下反应8小时,降至室温,用10wt%盐酸水溶液将反应体系调至pH=8~9,用旋转蒸发仪减压蒸除溶剂,得到的残留固体在体积比丙酮:乙醇:水为2:1:1的混合溶剂中重结晶得到表面活性剂前体II,收率为80%(以步骤b)投入的CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11N(CH2CH2OOCC6H5)2为基准)。
d)将步骤c)合成的表面活性剂前体II(1摩尔)加入到装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应器中,加入6.5克氢氧化钠和6.5克水,边通氮气边加热至85℃时,搅拌反应1小时。开启真空系统,在90℃温度下,抽真空脱水1小时,用氮气吹扫4次,然后将体系反应温度调至150℃缓缓通入环氧乙烷(12摩尔),控制压力≤0.40MPa进行乙氧基化反应,直至乙氧基化反应结束;然后于150℃缓缓通入环氧丙烷(8摩尔),控制压力≤0.50MPa。反应结束后,用氮气吹扫体系,冷却后中和、脱水,得二元驱用表面活性剂--二十二烯胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚磺酸盐表面活性剂(a+b+c=12,x+y+z=8),收率为98.3%。
e) 将步骤d)合成的表面活性剂1重量份、耐温抗盐聚合物A(粘均分子量650万,丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸和烯丙基油基醚四种单体共聚而成的,四种单体摩尔比为78:16:7:1)3重量份和1000重量份胜利油田胜坨二区注入水混合搅拌2小时,得到一种均匀透明的二元驱聚表组合物。
2、二元驱聚表组合物性能评价
除了二元驱聚表组合物组成不同以外,性能评价方法同实施例1。为便于比较将二元驱聚表组合物的组成列于表2,将评价结果列于表3、表4和表5。
【比较例1】
用等重量的油基甜菜碱替代二元驱用表面活性剂,二元驱聚表组合物制备与实施例1步骤e)相同,该组合物与胜利油田胜坨二区之间形成0.0213mN/m的界面张力,测得此组合物的表观粘度为7,8mPa.s。界面张力由美国德克萨斯大学生产的TX500型旋转滴界面张力仪测定,表观粘度由美国Brookfield公司的BROODFIELD型粘度计测定。
上述制得的二元驱聚表组合物以同实施例1的方法进行驱油,结果见表6所示。
表1 胜利油田胜坨二区注入水
表2 实施例1-16二元驱聚表组合物组成
☆:粘均分子量650万,由单体丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸和烯丙基油基醚四种单体共聚而成的,四种单体的摩尔百分比=78:16:7:1。
表3 实施例1-16二元驱聚表组合物界面张力性能
表4 实施例1-16二元驱聚表组合物表观粘度
表5 实施例1-16驱油实验结果
表6 比较例1驱油试验结果
☆:粘均分子量650万,由单体丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸和烯丙基油基醚四种单体共聚而成的,四种单体的摩尔百分比=78:16:7:1。
Claims (6)
1.二元驱聚表组合物的制备方法,所述的组合物以重量份计包括以下组份:
(1)1份的二元驱用表面活性剂;
(2)0.01~10份的聚合物;
其中组分(1)的分子通式为:
R为C8~C40的烃基,R1和R2为亚甲基,a+b+c=0~100,x+y+z=1~10;所述的聚合物为耐温抗盐聚合物A;所述的耐温抗盐聚合物A是由丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸和烯丙基油基醚四种单体共聚而成,四种单体的摩尔比为(76-83):(7-18):(5-8):1;
包括如下步骤:
a)将RN(CH2CH2OH)2与苯甲酰氯反应,得到苯甲酸酯封端叔胺:RN(CH2CH2OCOC6H5)2;
b)RN(CH2CH2OCOC6H5)2与3-氯-2-羟基丙磺酸的碱金属盐在碱性条件下反应得到如式(I)所示的表面活性剂前体I;
c)在碱性条件下水解表面活性剂前体I得到如式II所示的表面活性剂前体II;
d)表面活性剂前体II在碱性催化剂作用下,依次与所需量环氧乙烷、环氧丙烷反应得到所述的表面活性剂;
e)将二元驱用表面活性剂、耐温抗盐聚合物A及水均匀混合,得到所述的二元驱聚表组合物,以重量份数计,二元驱用表面活性剂、耐温抗盐聚合物A及水的重量份比为1份:0.01~10份:100~2000份。
2.根据权利要求1所述的二元驱聚表组合物的制备方法,其特征在于a+b+c==2~30。
3.根据权利要求1所述的二元驱聚表组合物的制备方法,其特征在于所述R为C8~C25烃基。
4.根据权利要求1所述的二元驱聚表组合物的制备方法,其特征所述步骤a)中RN(CH2CH2OH)2与苯甲酰氯的摩尔比为1:(2~5),反应温度为20~150℃,反应4~12小时。
5.根据权利要求1所述的二元驱聚表组合物的制备方法,其特征是步骤b)中RN(CH2CH2OCOC6H5)2与3-氯-2-羟基丙磺酸的碱金属盐的摩尔比为1:(1~4),搅拌下反应温度为30~80℃,反应时间为6~18小时,反应在pH为8~9的条件下进行。
6.根据权利要求1所述的二元驱聚表组合物的制备方法,其特征是步骤b)在极性溶剂中进行。
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