CN106008255A - 一种季铵盐型Gemini表面活性剂及其制备、产品和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种季铵盐型Gemini表面活性剂及其制备、产品和应用。所述表面活性剂如式(I)所示，其中，R1为饱和或不饱和的主链碳原子数为16-26的烷基、或饱和或不饱和的主链碳原子数为16-26的含有酰胺基的烷基；R2为甲基、乙基或羟乙基；R3选自 和亚乙基中的一种；X为氯或溴。本发明合成的Gemini表面活性剂，耐温最高可达160℃，比现有常规的双子表面活性剂耐温性能更佳。

Description

一种季铵盐型Gemini表面活性剂及其制备、产品和应用
技术领域
本发明涉及石油化工领域，具体的说，是涉及一种季铵盐型Gemini表面活性剂及其制备、产品和应用。
背景技术
我国油气田低渗透层储量丰富，但其自然产能低或根本无自然产能，不经过压裂增产改造提高单井产量，难以获得经济开发价值。应用压裂液技术开采这类油藏意义重大，而压裂液是水力压裂成败的关键之一。
目前，国内外最常使用的压裂液为水基压裂液。水基压裂液主要由增稠剂、交联剂、氯化钾、破胶剂和水组成，同时根据需要辅以其它主剂。其中，增稠剂是最主要的成分。一般分为天然聚合物和合成聚合物两类，天然聚合物有胍胶、香豆胶、魔芋胶等，常用的是胍胶及其改性产品如羧甲基胍胶和羟丙基胍胶等。传统合成聚合物(聚丙烯酰胺)分子结构比较简单，能发生交联的官能团少，交联技术复杂，因此采用不多。对于天然聚合物增稠剂，目前最常用的是胍胶及其改性产品，但其本身含有较多的水不溶物(8％～10％)，虽然化学改性能降低其不容物含量，但不能彻底解决，这些水不溶物在压裂作业结束后将滞留在压开的裂缝充填层中，严重影响裂缝的导流能力，影响压裂效果。聚合物压裂液为了保证有足够的粘度以完成携砂作业，通常需要将增稠剂进行化学交联。交联虽然提高了体系的粘度，但必然带来了以下负面效果：交联聚合物破胶不彻底，水不溶的交联碎片是导致裂缝导流能力伤害的另一重要因素；另外交联的压裂液体系摩阻大，增加动力消耗。
鉴于传统增稠剂的缺点，从环境保护和防止地层岩缝损害出发，提出了清洁压裂液，也称为粘弹性表面活性剂压裂液。它由低分子表面活性剂、盐溶液和水等配制而成。该压裂液依靠分子的缔合聚集形成粘度，进而有效输送支撑剂。遇油后，聚集状态改变，变成球状低粘度液体，自动破胶，且由于其为小分子无残渣，对地层伤害小；此外，粘弹性表面活性剂压裂液现场施工简单，不需要过多的设备，无需交联剂，破胶剂和其他助剂，因此，有其独特的优点。美国专利5,551,516中公开了一种粘弹性表面活性剂基压裂液，在该压裂液中，与阳离子表面活性剂一起使用的还有如氯化钾或氯化铵的水溶性的无机盐和类似水杨酸钠的有机盐或醇作为稳定剂。美国专利5,964,295、6,435,277、6,412,561公开了使用粘弹性表面活性剂基压裂液的组成类型和使用方法。美国专利6,703,352公开了一种含碳链长12～24的单链两性表面活性剂与无机盐、有机盐的复配成分。CN1285700C公开了一种清洁压裂液的配方，由十八个碳原子的不饱和脂肪酸盐和盐水混合或十八个碳原子的脂肪酸、无机碱和盐水混合。CN1752173A公开了一种清洁压裂液添加剂，其组成为长碳链烷基季铵盐、长碳链烷基二甲基氧化胺、水杨酸盐、乙二醇醚、低碳醇、水。CN101775276A公开了一种可在较高地层温度条件下使用的压裂液制备方法，其包含Gemini阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、电解质盐、反离子盐、助溶剂和水等。CN102181279A公开了一种多亲水基的阳离子季铵盐型表面活性剂压裂液。
尽管粘弹性表面活性剂类压裂液具有无残渣、对地层伤害小等诸多优点，但目前这类粘弹性表面活性剂存在耐温耐盐方面的问题。本发明基于氢键增强分子缔合和添加螯合剂来克服这一问题。研制出一种耐中高温耐盐清洁压裂液。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种季铵盐型Gemini表面活性剂；
本发明的另一目的在于提供所述的季铵盐型Gemini表面活性剂的制备方法；
本发明的再一目的在于提供所述的季铵盐型Gemini表面活性剂在制备表面活性剂中的应用；
本发明又一目的在于提供所述的季铵盐型Gemini表面活性剂制备的压裂液；
本发明的又一目的在于提供所述的压裂液的制备方法。
为达上述目的，一方面，本发明提供了一种季铵盐型Gemini表面活性剂，所述季铵盐型Gemini表面活性剂如式(I)所示：
其中，
R1为饱和或不饱和的主链碳原子数为16-26的烷基、或饱和或不饱和的主链碳原子数为16-26的含有酰胺基的烷基；
R2为甲基、乙基或羟乙基；
R3选自和亚乙基中的一种；
X为氯或溴。
根据本发明一些具体实施方案，其中，R1为饱和或不饱和的主链碳原子数为18-25的烷基、或饱和或不饱和的主链碳原子数为18-25的含有酰胺基的烷基；
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述酰胺基是作为主链的一部分存在；
也就是说，R1为饱和或不饱和的主链碳原子数为16-26的烷基、或饱和或不饱和的主链碳原子数为16-26的主链含有酰胺基的烷基；
其中优选，R1为饱和或不饱和的主链碳原子数为18-25的烷基、或饱和或不饱和的主链碳原子数为18-25的主链含有酰胺基的烷基。
根据本发明一些具体实施方案，其中，R3选自：
根据本发明一些具体实施方案，其中，R3选自：
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述季铵盐型Gemini表面活性剂为：二乙酰基乙二胺撑基双[二甲基十六烷基氯化铵]，二乙酰基乙二胺撑基双[二甲基硬脂酰胺丙基氯化铵]，二乙酰基乙二胺撑基双[二乙基山嵛酰胺丙基氯化铵]，二乙酰基乙二胺撑基双[二甲基油酸酰胺丙基溴化铵]，二乙酰基乙二胺撑基双[二甲基芥酸酰胺丙基氯化铵]，二乙酰基乙二胺撑基双[二羟乙基十六烷基氯化铵]，二乙酰基乙二胺撑基双[二甲基硬脂酰胺丙基溴化铵]，二乙酰基乙二胺撑基双[二甲基山嵛酰胺丙基氯化铵]，二乙酰基乙二胺撑基双[二甲基油酸酰胺丙基氯化铵]，二乙酰基乙二胺撑基双[二甲基芥酸酰胺丙基溴化铵]，二乙酰基氨基嘧啶撑基双[二甲基十六烷基溴化铵]，二乙酰基氨基嘧啶撑基双[二甲基硬脂酰胺丙基溴化铵]，二乙酰基氨基嘧啶撑基双[二乙基山嵛酰胺丙基溴化铵]，二乙酰基氨基嘧啶撑基双[二甲基油酸酰胺丙基溴化铵]，二乙酰基氨基嘧啶撑基双[二甲基芥酸酰胺丙基溴化铵]，二乙酰基氨基嘧啶撑基双[二乙基十六烷基氯化铵]，二乙酰基氨基嘧啶撑基双[二羟乙基硬脂酰胺丙基氯化铵]，二乙酰基氨基嘧啶撑基双[二乙基山嵛酰胺丙基氯化铵]，二乙酰基氨基嘧啶撑基双[二甲基油酸酰胺丙基氯化铵]，二乙酰基氨基嘧啶撑基双[二乙基芥酸酰胺丙基溴化铵]，二乙酰基氨基吡啶撑基双[二甲基十六烷基溴化铵]，二乙酰基氨基吡啶撑基双[二乙基山嵛酰胺丙基溴化铵]，二乙酰基氨基吡啶撑基双[二乙基油酸酰胺丙基溴化铵]，二乙酰基氨基吡啶撑基双[二乙基芥酸酰胺丙基氯化铵]，二乙酰基氨基吡啶撑基双[二乙基十六烷基溴化铵]，二乙酰基氨基吡啶撑基双[二羟乙基硬脂酰胺丙基溴化铵]，二乙酰基氨基吡啶撑基双[二乙基山嵛酰胺丙基溴化铵]，二乙酰基氨基吡啶撑基双[二羟乙基油酸酰胺丙基溴化铵]，二乙酰基氨基吡啶撑基双[二乙基芥酸酰胺丙基氯化铵]，二乙酰基胍撑基双[二乙基十六烷基溴化铵]，二乙酰基胍撑基双[二乙基硬脂酰胺丙基氯化铵]，二乙酰基胍撑基双[二羟乙基山嵛酰胺丙基氯化铵]，二乙酰基胍撑基双[二羟乙基芥酸酰胺丙基溴化铵]。二乙酰基胍撑基双[二甲基十六烷基氯化铵]，二乙酰基胍撑基双[二乙基硬脂酰胺丙基溴化铵]，二乙酰基胍撑基双[二甲基山嵛酰胺丙基溴化铵]，二乙酰基胍撑基双[二羟乙基油酸酰胺丙基溴化铵]，二乙酰基胍撑基双[二羟乙基芥酸酰胺丙基氯化铵]，二乙酰基氨基吡啶撑基双[二甲基硬脂酰胺丙基溴化铵]，二乙酰基胍撑基双[二甲基油酸酰胺丙基溴化铵]。
另一方面，本发明还提供了所述季铵盐型Gemini表面活性剂的制备方法，其中，所述方法包括以R1N(R2)2和R3(NHC(O)CH2X)2为原料在反应溶剂中反应得到所述季铵盐型Gemini表面活性剂。
根据本发明一些具体实施方案，其中，R1N(R2)2和R3(NHC(O)CH2X)2为的摩尔比为1：2-1：3。
根据本发明一些具体实施方案，其中，反应温度在60～80℃；
根据本发明另一些具体实施方案，其中，反应温度在70～75℃。
通过控制反应温度，可以进一步增加反应收率。
根据本发明一些具体实施方案，其中，反应时间是在12～48h；
根据本发明另一些具体实施方案，其中，反应时间是在24～36h。
通过控制反应时间，可以进一步增加反应收率。
根据本发明一些具体实施方案，其中，R1N(R2)2和R3(NHC(O)CH2X)2的反应溶剂选自乙腈、乙酸乙酯或乙醇/乙酸乙酯。
其中所述的乙醇/乙酸乙酯是指乙醇和乙酸乙酯的混合溶液。
上述混合溶液满足作为反应介质的条件即可，一般来说，乙醇和乙酸乙酯体积比为3：7-7：3；优选的是1：1。
根据本发明另一些具体实施方案，其中，R1N(R2)2和R3(NHC(O)CH2X)2是在pH值在碱性条件下进行反应。
根据本发明另一些具体实施方案，其中，是用无机碱将反应pH值调节至碱性。
根据本发明另一些具体实施方案，其中，所述无机碱选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾。
根据本发明另一些具体实施方案，其中，所述无机碱与R1N(R2)2摩尔比为1：1-3：1；其中优选为2：1。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述方法具体可以为：将11.47g的十六烷基二甲基叔胺和21.44g碳酸钾加入到500～1000mL的无水乙腈中，优选600～800mL，搅拌0.5h后，再加入4.12g 1,2-二(2-氯乙酰胺)乙烷，升温60～80℃，优选70～75℃，反应12～48h，优选24～36h，冷却至室温，过滤，用乙酸乙酯溶解过滤，之后旋蒸除溶剂后，再用丙酮反复提纯，得到产物：二乙酰基乙二胺撑基双[二甲基十六烷基氯化铵]。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述R3(NHC(O)CH2X)2由包括如下步骤的方法制备得到：以R3(NH2)2和XCOCH2X为原料，反应得到R3(NHC(O)CH2X)2。
根据本发明一些具体实施方案，其中，R3(NH2)2和XCOCH2X的摩尔比为1：2.2-1：2.5。
根据本发明一些具体实施方案，其中，反应温度在-10～10℃；
根据本发明另一些具体实施方案，其中，反应温度在0～5℃。
通过控制反应温度，可以进一步增加反应收率。
根据本发明一些具体实施方案，其中，反应时间是在2～8h；
根据本发明另一些具体实施方案，其中，反应时间是在4～6h。
通过控制反应时间，可以进一步增加反应收率。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述方法具体可以为：首先将20g氯乙酰氯溶于240mL氯仿中，55.2g碳酸钾溶于240mL水中，4.8g乙二胺溶于200mL氯仿中；然后，将乙二胺溶液加入三口烧瓶中，调节反应器温度范围为-10～10℃，优选为0～5℃，随后再将氯乙酰氯溶液和碳酸钾溶液同时缓慢的滴加到乙二胺溶液中，滴加时间约0.5～2h，优选1～1.5h，滴加完毕后，在室温条件下反应2～8h，优选4～6h。抽滤然后水洗两次，用无水乙醇重结晶得到1,2-二(2-氯乙酰胺)乙烷，产率约为30～50％。
再一方面，本发明还提供了所述的季铵盐型Gemini表面活性剂在制备表面活性剂中的应用。
再一方面，本发明还提供了所述的季铵盐型Gemini表面活性剂制备的压裂液，其中，所述压裂液含有至少一种选自本发明所述的季铵盐型Gemini表面活性剂。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述压裂液以压裂液总重量计由如下重量百分比成分组成：所述季铵盐型Gemini表面活性剂1-4％、反离子1-3％、螯合剂0.1-1％、以及余量为水。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述反离子选自氯化钾、氯化钠、氯化铵和水杨酸钠中的一种或多种。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述螯合剂选自多聚磷酸钠、六偏磷酸钠、EDTA和二乙烯三胺五甲叉膦酸中的一种或多种。
又一方面，本发明还提供了所述的压裂液的制备方法，其中，所述方法包括：将所述季铵盐型Gemini表面活性剂和水混合均匀得到溶液，然后在搅拌下向所述溶液中加入反离子和螯合剂，混合均匀得到所述压裂液。
本发明采用的清洁压裂液的稠化剂为季铵盐型Gemini表面活性剂，该表面活性剂分子结构中除含有长烷基链，还在长烷基链上引入酰胺基团，在酰胺桥链中引入嘧啶、吡啶或者胍基团，进而形成二重或者多重氢键。强范德华力和氢键力使得表面活性剂分子聚集成棒状胶束，然后可逆交联形成三维网状结构，获得类似于聚合物溶液的高粘度和高悬浮能力的溶液，具有耐高温耐剪切的特性；同时，加入EDTA等螯合剂屏蔽钙镁离子等增加耐盐性，使得本发明的压裂液具有耐温耐盐的特性。
综上所述，本发明提供了一种季铵盐型Gemini表面活性剂及其制备、产品和应用。本发明的表面活性剂具有如下优点：
(1)本发明合成的Gemini表面活性剂，耐温最高可达150℃，比现有常规的双子表面活性剂耐温性能更佳；其中主链碳原子在24左右的Gemini表面活性剂，用量在2％左右耐温可达160℃，比现有常规的双子表面活性剂耐温性能更佳，且用量更少；
(2)本发明合成的Gemini表面活性剂，溶解速度快，配制方便；
(3)本发明合成的Gemini表面活性剂破胶容易，残渣极少，对地层伤害小；
(4)本发明的Gemini表面活性剂与反离子盐复配，极大的增强压裂液的耐温耐剪切性能，添加EDTA等螯合剂具有耐盐性能，使该清洁压裂液可应用于中高温高盐的油藏压裂作业中。
附图说明
图1为实施例1的二乙酰基乙二胺撑基双[二甲基十六烷基氯化铵]压裂液在100℃的耐温耐剪切趋势图；
图2为实施例1的二乙酰基乙二胺撑基双[二甲基十六烷基氯化铵]压裂液在110℃的耐温耐剪切趋势图；
图3为实施例1的二乙酰基乙二胺撑基双[二甲基十六烷基氯化铵]压裂液在120℃的耐温耐剪切趋势图；
图4为实施例1的二乙酰基乙二胺撑基双[二甲基十六烷基氯化铵]压裂液在95℃下，携砂30％沉降前后示意图；
图5为实施例1的二乙酰基乙二胺撑基双[二甲基十六烷基氯化铵]压裂液在室温下的粘弹性变化趋势图；
图6为实施例3的二乙酰基乙二胺撑基双[二甲基芥酸酰胺丙基氯化铵]压裂液在160℃的耐温耐剪切参见图。
具体实施方式
以下通过具体实施例详细说明本发明的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。
制备例
合成中间桥链
(1)合成1,2-二(2-氯乙酰胺)乙烷
首先将20g氯乙酰氯溶于240mL氯仿中，55.2g碳酸钾溶于240mL水中，4.8g乙二胺溶于200mL氯仿中；然后将乙二胺溶液加入到三口烧瓶中，调节水浴温度为0℃，随后再将氯乙酰氯溶液和碳酸钾溶液同时缓慢的滴加到乙二胺溶液中，滴加时间约1h。滴加完毕后，在室温条件下反应4h。抽滤然后水洗两次，用无水乙醇重结晶得到1,2-二(2-氯乙酰胺)乙烷，产率为50％。
(2)2,4-二(溴乙酰胺)氨基嘧啶
首先将20g氯乙酰氯溶于240mL氯仿中，55.2g碳酸钾溶于240mL水中，8.8g 2.4-二氨基嘧啶溶于200mL氯仿中；然后将2.4-二氨基嘧啶溶液加入到三口烧瓶中，调节水浴温度为5℃，随后再将氯乙酰氯溶液和碳酸钾溶液同时缓慢的滴加到2.4-二氨基嘧啶溶液中，滴加时间约1.5h。滴加完毕后，在室温条件下反应5h。抽滤然后水洗两次，用无水乙醇重结晶得到2,4-二(溴乙酰胺)氨基嘧啶，产率为40％。
(3)合成1,2-二(2-氯乙酰胺)胍
首先将20g氯乙酰氯溶于240mL氯仿中，55.2g碳酸钾溶于240mL水中，4.7g胍溶于200mL氯仿中；然后将胍溶液加入到三口烧瓶中，调节水浴温度为0℃，随后再将氯乙酰氯溶液和碳酸钾溶液同时缓慢的滴加到胍溶液中，滴加时间约1h。滴加完毕后，在室温条件下反应4h。抽滤然后水洗两次，用无水乙醇重结晶得到1,2-二(2-氯乙酰胺)胍，产率为50％。
(4)2,6-二(溴乙酰胺)氨基吡啶
首先将20g氯乙酰氯溶于240mL氯仿中，55.2g碳酸钾溶于240mL水中，8.7g 2.6-二氨基吡啶溶于200mL氯仿中；然后将2.6-二氨基吡啶溶液加入到三口烧瓶中，调节水浴温度为3℃，随后再将氯乙酰氯溶液和碳酸钾溶液同时缓慢的滴加到2.6-二氨基吡啶溶液中，滴加时间约1.5h。滴加完毕后，在室温条件下反应5h。抽滤然后水洗两次，用无水乙醇重结晶得到2,6-二(溴乙酰胺)氨基吡啶，产率为40％。
合成Gemini表面活性剂
(1)二乙酰基乙二胺撑基双[二甲基十六烷基氯化铵]
将12.66g的十八烷基二甲基叔胺和21.44g碳酸钾加入到800mL的无水乙腈中，搅拌30min后，再加入4.12g1,2-二(2-氯乙酰胺)乙烷，升温约85℃形成溶剂回流反应，反应时间24h，冷却至室温，过滤，分别用乙酸乙酯和丙酮重结晶，产率为85％。
H-NMR数据
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.72(br,J＝5.6Hz,2H),4.63–4.31(s,J＝15.8Hz,4H),3.89–3.62(dd,J＝11.4,4.5Hz,4H),3.42(s,12H),3.23(t,4H),1.73(m,4H),1.28(m,J＝5.5Hz,52H),0.87(t,J＝6.8Hz,6H)。
(2)二乙酰基乙二胺撑基双[二甲基硬脂酰胺丙基氯化铵]
将15.68g的硬脂酰胺丙基二甲胺和21.44g碳酸钾加入到800mL的无水乙腈中，搅拌30min后，再加入4.12g1,2-二(2-氯乙酰胺)乙烷，升温约85℃形成溶剂回流反应，反应时间30h，冷却至室温，过滤，分别用乙酸乙酯和丙酮重结晶，产率为80％。
H-NMR数据
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.72(br,J＝5.6Hz,4H),5,68(t,2H),4.61–4.30(s,J＝15.8Hz,2H),3.87–3.60(d,2H),3.44(s,12H),2.20(t,4H),2.00(m,4H),1.57(m,4H),1.27(m,J＝5.5Hz,56H),0.87(t,J＝6.8Hz,12H)。
(3)二乙酰基乙二胺撑基双[二甲基芥酸酰胺丙基氯化铵]
将20.68g的N-二甲胺丙基芥酸酰胺和21.44g碳酸钾加入到800mL的无水乙腈中，搅拌30min后，再加入4.12g1,2-二(2-氯乙酰胺)乙烷，升温70℃，反应24h，冷却至室温，过滤，用乙酸乙酯重结晶，产率为90％。
其H-NMR数据：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.70(br,J＝5.6Hz,4H),5.50–5.29(m,4H),4.61–4.30(s,J＝15.8Hz,4H),3.87–3.60(dd,J＝11.4,4.5Hz,4H),3.44(s,12H),3.12(t,8H),2.33-2.20(m,4H),2.20-1.93(dt,J＝25.8,12.8Hz,12H),1.63(m,4H),1.27(m,J＝5.5Hz,56H),0.89(t,J＝6.8Hz,6H)。
(4)二乙酰基氨基嘧啶撑基双[二甲基十六烷基溴化铵]
将12.66g的十八烷基二甲基叔胺和21.44g碳酸钾加入到800mL的无水乙腈中，搅拌30min后，再加入6.81g 2,4-二(溴乙酰胺)氨基嘧啶，升温约83℃形成溶剂回流反应，反应时间24h，冷却至室温，过滤，分别用乙酸乙酯和丙酮重结晶，产率为85％。
H-NMR数据
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.72(br,J＝5.6Hz,2H),8.40(d,H)6.98(d,H),4.61–4.30(s,J＝15.8Hz,4H),4.14(s,4H),3.44(s,12H),3.23(t,4H),1.73(m,4H),1.28(m,J＝5.5Hz,52H),0.87(t,J＝6.8Hz,6H)。
(5)二乙酰基氨基嘧啶撑基双[二甲基硬脂酰胺丙基溴化铵]
将15.68g的硬脂酰胺丙基二甲胺和21.44g碳酸钾加入到800mL的无水乙腈中，搅拌30min后，再加入6.81g 2,4-二(溴乙酰胺)氨基嘧啶，升温约80℃形成溶剂回流反应，反应时间30h，冷却至室温，过滤，分别用乙酸乙酯和丙酮重结晶，产率为76％。
H-NMR数据
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.72(br,J＝5.6Hz,4H),8.42(d,H),6.97(d,H),5.67(s,2H),4.61–4.30(s,J＝15.8Hz,4H),4.13(s,4H)3.44(s,12H),2.20(t,4H),2.00(m,4H),1.57(m,4H),1.27(m,J＝5.5Hz,56H),0.87(t,J＝6.8Hz,12H)。
(6)二乙酰基氨基嘧啶撑基双[二甲基芥酸酰胺丙基溴化铵]
将20.68g的N-二甲胺丙基芥酸酰胺和21.44g碳酸钾加入到800mL的无水乙腈中，搅拌30min后，再加入6.81g 2,4-二(溴乙酰胺)氨基嘧啶，升温80℃，反应24h，冷却至室温，过滤，用乙酸乙酯重结晶，产率为85％。
H-NMR数据
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.70(br,J＝5.6Hz,4H),8.44(d,H),6.97(d,H),4.61(s,J＝15.8Hz,4H),4.13(s,4H),3.44(s,12H),3.22(d,2H),3.12(t,8H),2.33-2.20(m,4H),2.20-1.93(dt,J＝25.8,12.8Hz,12H),1.63(m,4H),1.27(m,J＝5.5Hz,56H),0.89(t,J＝6.8Hz,6H)。
(7)二乙酰基胍撑基双[二羟乙基山嵛酰胺丙基氯化铵]
将20g的二羟乙基山嵛酰胺丙基叔胺和21.44g碳酸钠加入到500mL的乙酸乙酯中，搅拌30min后，再加入4g二氯乙酰胺胍，升温约78℃形成溶剂回流反应，反应时间48h，冷却至室温，过滤，用乙酸乙酯/乙醇(1:1V/V)重结晶，产率为83％。
H-NMR数据
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.72(br,J＝5.6Hz,3H),4.13(s,4H),4.00(t,8H),3.42(s,8H),3.23(t,8H),2.18(t,4H),2.00(m,4H),1.63(m,4H),1.28(m,J＝5.5Hz,72H),0.87(t,J＝6.8Hz,6H)。
(8)二乙酰基氨基吡啶撑基双[二乙基油酸酰胺丙基溴化铵]
将20g的二乙基油酸酰胺丙基叔胺和21.44g碳酸钾加入到500mL的乙酸乙酯/乙醇(1:1，V/V)中，搅拌30min后，再加入8.08g 2,6-二(溴乙酰胺)氨基吡啶，升温约85℃形成溶剂回流反应，反应时间48h，冷却至室温，过滤，分别用乙酸乙酯和丙酮重结晶，产率为78％。
H-NMR数据
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.72(br,J＝5.6Hz,4H),7.89(t,H),7.49(d,2H),5.48(m,4H),4.79(s,4H),4.13(s,4H),3.20-3.28(m,16H),2.18(t,4H),1.96(m,12H),1.57(m,4H),1.28(m,J＝5.5Hz,52H),0.87(t,J＝6.8Hz,6H)。
实施例1：
首先将Gemini阳离子表面活性剂二乙酰基乙二胺撑基双[二甲基十六烷基氯化铵](制备例合成Gemini表面活性剂(1)制备)和水混合均匀得到均匀透明液体，然后在搅拌条件下向透明液体内加入反离子盐氯化铵，螯合剂EDTA，混合均匀得到所说的Gemini阳离子表面活性剂的质量百分比为1.8％，反离子质量百分比为1.5％，螯合剂质量百分数为0.2％。本实施例得到的中高温清洁压裂液，在25℃、170s-1剪切下粘度100mPa.s，在100℃、110℃、120℃下，剪切90min，其粘度分别为80mPa.s、75mPa.s、60mPa.s，具有良好的耐温耐剪切性，其100℃，110℃，120℃下的耐温耐剪切趋势图依次参见附图1，附图2，附图3。在95℃下，选取支撑剂20～40目，携砂砂比为30％的压裂液，其沉降速率为0.95mm/min，完全满足油气田现场携砂要求，其携砂沉图参见附图4。在室温下，该配方压裂液在角频率大于0.03rad/s，弹性模量大于粘性模量，更利于携砂，其室温下的粘弹性图参见附图5。按压裂液与煤油体积比5:1，在95℃下4h破胶，粘度小于5mPa.s，破胶后表面/界面张力：29.92/0.45mN/m；残渣含量：70mg/L。在该配方下，耐矿化度为20000mg/L。
实施例2：
首先将Gemini阳离子表面活性剂二乙酰基乙二胺撑基双[二甲基硬脂酰胺丙基氯化铵](制备例合成Gemini表面活性剂(2)制备)和水混合均匀得到均匀透明液体，然后在搅拌条件下向透明液体内加入反离子盐氯化钾，螯合剂多聚磷酸钠，混合均匀得到所说的Gemini阳离子表面活性剂的质量百分比为2％，反离子质量百分比为2％，螯合剂质量百分数为0.25％。本实施例得到的温清洁压裂液，在25℃、170s-1剪切下粘度100mPa.s，在100℃、120℃、140℃下，剪切90min，其粘度分别为85mPa.s、75mPa.s、65mPa.s，具有良好的耐温，耐剪切和携砂性能。在95℃下，选取支撑剂20～40目，携砂砂比为30％的压裂液，其沉降速率为11.76mm/min，完全满足油气田现场携砂要求。在室温下，该配方压裂液在角频率的测量范围内，弹性模量一直大于粘性模量，更利于携砂。按压裂液与煤油体积比5:1，在95℃下5h破胶，粘度小于5mPa.s，破胶后表面/界面张力：26.92/0.61mN/m；残渣含量：60mg/L。在该配方下，耐矿化度为50000mg/L。
实施例3：
首先将Gemini阳离子表面活性剂二乙酰基乙二胺撑基双[二甲基芥酸酰胺丙基氯化铵](制备例合成Gemini表面活性剂(3)制备)和水混合均匀得到均匀透明液体，然后在搅拌条件下向透明液体内加入反离子盐氯化铵，螯合剂多聚磷酸钠，混合均匀得到所说的Gemini阳离子表面活性剂的质量百分比为2％，反离子质量百分比为1.5％，螯合剂质量百分数为0.25％。本实施例得到的温清洁压裂液，在25℃、170s-1剪切下粘度100mPa.s，在100℃、125℃、150、160℃下，剪切90min，其粘度分别为80mPa.s、75mPa.s、60mPa.s、30mPa.s，具有良好的耐温耐剪切性，其160℃的耐温耐剪切参见图6。在95℃下，选取支撑剂20～40目，携砂砂比为30％的压裂液，其沉降速率为0.91mm/min，完全满足油气田现场携砂要求。在室温下，该配方压裂液在角频率的测量范围内，弹性模量一直大于粘性模量，更利于携砂。按压裂液与煤油体积比5:1，在95℃下6h破胶，粘度小于5mPa.s，破胶后表面/界面张力：26.45/0.53mN/m；残渣含量：63mg/L。在该配方下，加入0.25％多聚磷酸钠，耐矿化度为30000mg/L。
实施例4：
首先将Gemini阳离子表面活性剂二乙酰基氨基嘧啶撑基双[二甲基十六烷基溴化铵](参照制备例合成Gemini表面活性剂(4)制备)和水混合均匀得到均匀透明液体，然后在搅拌条件下向透明液体内加入反离子盐氯化铵，螯合剂多聚磷酸钠，混合均匀得到所说的Gemini阳离子表面活性剂的质量百分比为1.5％，反离子质量百分比为1％，螯合剂质量百分数为0.25％。本实施例得到的温清洁压裂液，在25℃、170s-1剪切下粘度105mPa.s，在100℃、120℃、140℃、150℃下，剪切90min，其粘度分别为75mPa.s、60mPa.s、55mPa.s、20mPa.s，具有良好的耐温，耐剪切和携砂性能，在95℃下，选取支撑剂20～40目，携砂砂比为30％的压裂液，其沉降速率为12.16mm/min，完全满足油气田现场携砂要求。在室温下，该配方压裂液在角频率的测量范围内，弹性模量一直大于粘性模量，更利于携砂。按压裂液与煤油体积比5:1，在95℃下5h破胶，粘度小于5mPa.s，破胶后表面/界面张力：25.45/0.64mN/m；残渣含量：75mg/L。在该配方下，耐矿化度为20000mg/L。
实施例5：
首先将Gemini阳离子表面活性剂二乙酰基氨基嘧啶撑基双[二甲基硬脂酰胺丙基溴化铵](制备例合成Gemini表面活性剂(5)制备)和水混合均匀得到均匀透明液体，然后在搅拌条件下向透明液体内加入反离子盐氯化铵，螯合剂多聚磷酸钠，混合均匀得到所说的Gemini阳离子表面活性剂的质量百分比为1.5％，反离子质量百分比为1％，螯合剂质量百分数为0.25％。本实施例得到的温清洁压裂液，在25℃、170s-1剪切下粘度98mPa.s，在100℃、120℃、140℃下，剪切90min，其粘度分别为70mPa.s、60mPa.s、40mPa.s，具有良好的耐温，耐剪切和携砂性能，在95℃下，选取支撑剂20～40目，携砂砂比为30％的压裂液，其沉降速率为9.89mm/min，完全满足油气田现场携砂要求。在室温下，该配方压裂液在角频率的测量范围内，弹性模量一直大于粘性模量，更利于携砂。按压裂液与煤油体积比5:1，在95℃下5h破胶，粘度小于5mPa.s，破胶后表面/界面张力：25.02/0.79mN/m；残渣含量：80mg/L。在该配方下，耐矿化度为20000mg/L。
实施例6：
首先将Gemini阳离子表面活性剂二乙酰基氨基嘧啶撑基双[二甲基芥酸酰胺丙基溴化铵](制备例合成Gemini表面活性剂(6)制备)和水混合均匀得到均匀透明液体，然后在搅拌条件下向透明液体内加入反离子盐氯化铵，螯合剂多聚磷酸钠，混合均匀得到所说的Gemini阳离子表面活性剂的质量百分比为1.5％，反离子质量百分比为1％，螯合剂质量百分数为0.25％。本实施例得到的温清洁压裂液，在25℃、170s-1剪切下粘度105mPa.s，在100℃、120℃、140℃、150℃下，剪切90min，其粘度分别为75mPa.s、60mPa.s、55mPa.s、30mPa.s，具有良好的耐温，耐剪切和携砂性能，在95℃下，选取支撑剂20～40目，携砂砂比为30％的压裂液，其沉降速率为12.16mm/min，完全满足油气田现场携砂要求。在室温下，该配方压裂液在角频率的测量范围内，弹性模量一直大于粘性模量，更利于携砂。按压裂液与煤油体积比5:1，在95℃下5h破胶，粘度小于5mPa.s，破胶后表面/界面张力：25.03/0.62mN/m；残渣含量：75mg/L。在该配方下，耐矿化度为20000mg/L。
实施例7：
首先将Gemini阳离子表面活性剂二乙酰基胍撑基双[二羟乙基山嵛酰胺丙基氯化铵](制备例合成Gemini表面活性剂(7)制备)和水混合均匀得到均匀透明液体，然后在搅拌条件下向透明液体内加入反离子盐氯化铵，螯合剂多聚磷酸钠，混合均匀得到所说的Gemini阳离子表面活性剂的质量百分比为1％，反离子质量百分比为1％，螯合剂质量百分数为0.2％。本实施例得到的温清洁压裂液，在25℃、170s-1剪切下粘度100mPa.s，在100℃、120℃、140℃下，剪切90min，其粘度分别为70mPa.s、65mPa.s、50mPa.s，具有良好的耐温，耐剪切和携砂性能，在95℃下，选取支撑剂20～40目，携砂砂比为30％的压裂液，其沉降速率为10.16mm/min，完全满足油气田现场携砂要求。在室温下，该配方压裂液在角频率的测量范围内，弹性模量一直大于粘性模量，更利于携砂。按压裂液与煤油体积比5:1，在95℃下3h破胶，粘度小于5mPa.s，破胶后表面/界面张力：25.53/0.67mN/m；残渣含量：63mg/L。在该配方下，耐矿化度为20000mg/L。
实施例8：
首先将Gemini阳离子表面活性剂二乙酰基氨基吡啶撑基双[二乙基油酸酰胺丙基溴化铵](制备例合成Gemini表面活性剂(8)制备)和水混合均匀得到均匀透明液体，然后在搅拌条件下向透明液体内加入反离子盐氯化铵，螯合剂多聚磷酸钠，混合均匀得到所说的Gemini阳离子表面活性剂的质量百分比为1.5％，反离子质量百分比为1％，螯合剂质量百分数为0.2％。本实施例得到的温清洁压裂液，在25℃、170s-1剪切下粘度110mPa.s，在100℃、120℃、150℃下，剪切90min，其粘度分别为75mPa.s、65mPa.s、50mPa.s，具有良好的耐温，耐剪切和携砂性能，在95℃下，选取支撑剂20～40目，携砂砂比为30％的压裂液，其沉降速率为11.6mm/min，完全满足油气田现场携砂要求。在室温下，该配方压裂液在角频率的测量范围内，弹性模量一直大于粘性模量，更利于携砂。按压裂液与煤油体积比5:1，在95℃下2h破胶，粘度小于5mPa.s，破胶后表面/界面张力：24.73/0.58mN/m；残渣含量：75mg/L。在该配方下，耐矿化度为15000mg/L。

Claims (10)

1.一种式(I)所示的季铵盐型Gemini表面活性剂，
其中，
R1为饱和或不饱和的主链碳原子数为16-26的烷基、或饱和或不饱和的主链碳原子数为16-26的含有酰胺基的烷基；优选R1为饱和或不饱和的主链碳原子数为18-25的烷基、或饱和或不饱和的主链碳原子数为18-25的含有酰胺基的烷基；还优选所述酰胺基是作为主链的一部分存在；
R2为甲基、乙基或羟乙基；
R3选自和亚乙基中的一种；
X为氯或溴。
2.根据权利要求1所述的季铵盐型Gemini表面活性剂，其中R3选自：
优选R3选自：
3.根据权利要求1所述的季铵盐型Gemini表面活性剂，其中，所述季铵盐型Gemini表面活性剂为：二乙酰基乙二胺撑基双[二甲基十六烷基氯化铵]，二乙酰基乙二胺撑基双[二甲基硬脂酰胺丙基氯化铵]，二乙酰基乙二胺撑基双[二乙基山嵛酰胺丙基氯化铵]，二乙酰基乙二胺撑基双[二甲基油酸酰胺丙基溴化铵]，二乙酰基乙二胺撑基双[二甲基芥酸酰胺丙基氯化铵]，二乙酰基氨基嘧啶撑基双[二甲基十六烷基溴化铵]，二乙酰基氨基嘧啶撑基双[二甲基硬脂酰胺丙基溴化铵]，二乙酰基氨基嘧啶撑基双[二乙基山嵛酰胺丙基溴化铵]，二乙酰基氨基嘧啶撑基双[二甲基油酸酰胺丙基溴化铵]，二乙酰基氨基嘧啶撑基双[二甲基芥酸酰胺丙基溴化铵]，二乙酰基氨基吡啶撑基双[二甲基十六烷基溴化铵]，二乙酰基氨基吡啶撑基双[二甲基硬脂酰胺丙基溴化铵]，二乙酰基氨基吡啶撑基双[二乙基山嵛酰胺丙基溴化铵]，二乙酰基氨基吡啶撑基双[二乙基油酸酰胺丙基溴化铵]，二乙酰基氨基吡啶撑基双[二乙基芥酸酰胺丙基氯化铵]，二乙酰基胍撑基双[二乙基十六烷基溴化铵]，二乙酰基胍撑基双[二乙基硬脂酰胺丙基氯化铵]，二乙酰基胍撑基双[二羟乙基山嵛酰胺丙基氯化铵]，二乙酰基胍撑基双[二甲基油酸酰胺丙基溴化铵]或二乙酰基胍撑基双[二羟乙基芥酸酰胺丙基溴化铵]。
4.权利要求1～3任意一项所述的季铵盐型Gemini表面活性剂的制备方法，其中，所述方法包括以R1N(R2)2和R3(NHC(O)CH2X)2为原料在反应溶剂中反应得到所述季铵盐型Gemini表面活性剂。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，R1N(R2)2和R3(NHC(O)CH2X)2为的摩尔比为1：2-1：3。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述R3(NHC(O)CH2X)2由包括如下步骤的方法制备得到：以R3(NH2)2和XCOCH2X为原料，反应得到R3(NHC(O)CH2X)2；
优选R3(NH2)2和XCOCH2X的摩尔比为1：2.2-1：2.5。
7.权利要求1～3任意一项所述的季铵盐型Gemini表面活性剂在制备表面活性剂中的应用。
8.一种压裂液，其中，所述压裂液含有至少一种选自权利要求1～3任意一项所述的季铵盐型Gemini表面活性剂。
9.根据权利要求8所述的压裂液，其中，所述压裂液以压裂液总重量计由如下重量百分比成分组成：权利要求1～3任意一项所述的季铵盐型Gemini表面活性剂1-4％、反离子1-3％、螯合剂0.1-1％、以及余量为水；
优选所述反离子选自氯化钾、氯化钠、氯化铵和水杨酸钠中的一种或多种；
优选所述螯合剂选自多聚磷酸钠、六偏磷酸钠、EDTA和二乙烯三胺五甲叉膦酸中的一种或多种。
10.权利要求9所述的压裂液的制备方法，其中，所述方法包括：将所述季铵盐型Gemini表面活性剂和水混合均匀得到溶液，然后在搅拌下向所述溶液中加入反离子和螯合剂，混合均匀得到所述压裂液。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106823986A (zh) * 2017-01-20 2017-06-13 广东顺德工业设计研究院(广东顺德创新设计研究院) 三段式氟表面活性剂及其制备方法和应用
CN108794407A (zh) * 2018-06-12 2018-11-13 西南石油大学 一种阳离子型抗氧缓蚀剂及其制备方法
CN109261068A (zh) * 2018-09-26 2019-01-25 扬州蓝色生物医药科技有限公司 一种新型Gemini表面活性剂及其与超声波协同在污油脱水中的应用
CN113504342A (zh) * 2021-07-09 2021-10-15 中国石油大学(北京) 一种粘弹性流体携砂能力的快速表征方法
CN113522158A (zh) * 2021-07-19 2021-10-22 深圳建实科技有限公司 一种含松香结构的双子表面活性剂及其制备方法
CN115010667A (zh) * 2022-08-03 2022-09-06 山东科兴化工有限责任公司 一种抗温抗盐聚合物驱油用表面活性剂及其制备方法
US11697700B2 (en) 2020-07-22 2023-07-11 Saudi Arabian Oil Company Synthesis of a cationic surfmer and its copolymers for enhanced oil recovery

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE936395C (de) * 1952-02-17 1955-12-15 Henkel & Cie Gmbh Verfahren zur Herstellung von bisquaternaeren Ammoniumverbindungen
US2984587A (en) * 1957-01-14 1961-05-16 Ciba Ltd Textile softening agents and method of applying them
US2984539A (en) * 1957-01-14 1961-05-16 Ciba Ltd Process for dyeing polyacrylonitrile material
CN104591199A (zh) * 2014-12-24 2015-05-06 武汉工程大学 一种复配表面活性剂改性蒙脱土的方法以及制备的改性蒙脱土
CN105148793A (zh) * 2015-07-17 2015-12-16 齐齐哈尔大学 一种苯胺类表面活性剂及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE936395C (de) * 1952-02-17 1955-12-15 Henkel & Cie Gmbh Verfahren zur Herstellung von bisquaternaeren Ammoniumverbindungen
US2984587A (en) * 1957-01-14 1961-05-16 Ciba Ltd Textile softening agents and method of applying them
US2984539A (en) * 1957-01-14 1961-05-16 Ciba Ltd Process for dyeing polyacrylonitrile material
CN104591199A (zh) * 2014-12-24 2015-05-06 武汉工程大学 一种复配表面活性剂改性蒙脱土的方法以及制备的改性蒙脱土
CN105148793A (zh) * 2015-07-17 2015-12-16 齐齐哈尔大学 一种苯胺类表面活性剂及其制备方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HOQUE,JIAUL 等: "Effect of amide bonds on the self-assembly of gemini surfactants", 《PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS》 *
HOQUE,JIAUL 等: "Membrane-active small molecules show selective broad spectrum antibacterial activity with no detectable resistance and eradicate biofilms", 《JOURNAL OF MEDICINAL CHEMISTRY》 *
HOQUE,JIAUL 等: "Selective and broad spectrum amphiphilic small molecules to combat bacterial resistance and eradicate biofilms", 《CHEMICAL COMMUNICATIONS》 *
ZHANG,QI 等: "Surface Tension and Aggregation Properties of Novel Cationic Gemini Surfactants with Diethylammonium Headgroups and a Diamido Spacer", 《LANGMUIR》 *
刘振华: "双子表面活性剂清洁压裂液的研究和应用", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 *
刘振华: "季铵盐Gemini表面活性剂合成及在压裂液中应用", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106823986A (zh) * 2017-01-20 2017-06-13 广东顺德工业设计研究院(广东顺德创新设计研究院) 三段式氟表面活性剂及其制备方法和应用
CN108794407A (zh) * 2018-06-12 2018-11-13 西南石油大学 一种阳离子型抗氧缓蚀剂及其制备方法
CN108794407B (zh) * 2018-06-12 2022-10-28 西南石油大学 一种阳离子型抗氧缓蚀剂及其制备方法
CN109261068A (zh) * 2018-09-26 2019-01-25 扬州蓝色生物医药科技有限公司 一种新型Gemini表面活性剂及其与超声波协同在污油脱水中的应用
US11697700B2 (en) 2020-07-22 2023-07-11 Saudi Arabian Oil Company Synthesis of a cationic surfmer and its copolymers for enhanced oil recovery
CN113504342A (zh) * 2021-07-09 2021-10-15 中国石油大学(北京) 一种粘弹性流体携砂能力的快速表征方法
CN113522158A (zh) * 2021-07-19 2021-10-22 深圳建实科技有限公司 一种含松香结构的双子表面活性剂及其制备方法
CN115010667A (zh) * 2022-08-03 2022-09-06 山东科兴化工有限责任公司 一种抗温抗盐聚合物驱油用表面活性剂及其制备方法
CN115010667B (zh) * 2022-08-03 2022-11-01 山东科兴化工有限责任公司 一种抗温抗盐聚合物驱油用表面活性剂及其制备方法

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CN106008255B (zh) 2019-01-22

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