CN108503666A - 甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物及其制备方法与应用 - Google Patents
甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108503666A CN108503666A CN201810448535.3A CN201810448535A CN108503666A CN 108503666 A CN108503666 A CN 108503666A CN 201810448535 A CN201810448535 A CN 201810448535A CN 108503666 A CN108503666 A CN 108503666A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- element compounds
- perfluoro
- methyl
- ethyoxyls
- bis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 67
- GCNRWZHTBFSEHP-UHFFFAOYSA-N C1(=CC=CC2=CC=CC=C12)S(=O)(=O)O.C[Na] Chemical compound C1(=CC=CC2=CC=CC=C12)S(=O)(=O)O.C[Na] GCNRWZHTBFSEHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 23
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 17
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 67
- BPHQIXJDBIHMLT-UHFFFAOYSA-N perfluorodecane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F BPHQIXJDBIHMLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 31
- HUYJTJXLNBOVFO-UHFFFAOYSA-N 7-hydroxynaphthalene-1-sulfonic acid Chemical compound C1=CC=C(S(O)(=O)=O)C2=CC(O)=CC=C21 HUYJTJXLNBOVFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims abstract description 20
- ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N silicon tetrafluoride Chemical compound F[Si](F)(F)F ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims abstract description 8
- DZVMPZZLNXJNLL-UHFFFAOYSA-N difluoro(methyl)silane Chemical compound C[SiH](F)F DZVMPZZLNXJNLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 239000006260 foam Substances 0.000 abstract description 73
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract description 20
- 238000007445 Chromatographic isolation Methods 0.000 abstract description 16
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 12
- HMDPGEVMKBNYTM-UHFFFAOYSA-N FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)[Si] Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)[Si] HMDPGEVMKBNYTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- HIEHAIZHJZLEPQ-UHFFFAOYSA-M sodium;naphthalene-1-sulfonate Chemical compound [Na+].C1=CC=C2C(S(=O)(=O)[O-])=CC=CC2=C1 HIEHAIZHJZLEPQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 10
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 9
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N decane Chemical compound CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 6
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 0 C*c1cc2ccc(*)cc2cc1 Chemical compound C*c1cc2ccc(*)cc2cc1 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 4
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- QPUYECUOLPXSFR-UHFFFAOYSA-N 1-methylnaphthalene Chemical compound C1=CC=C2C(C)=CC=CC2=C1 QPUYECUOLPXSFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000255964 Pieridae Species 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006243 acrylic copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000002199 base oil Substances 0.000 description 1
- MVIOINXPSFUJEN-UHFFFAOYSA-N benzenesulfonic acid;hydrate Chemical compound O.OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 MVIOINXPSFUJEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- HBDHEULZOVVYQR-UHFFFAOYSA-N difluoro(methyl)silicon Chemical compound C[Si](F)F HBDHEULZOVVYQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- KECZTOYASHQESI-UHFFFAOYSA-N fluoromethane silane Chemical compound [SiH4].CF KECZTOYASHQESI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000013012 foaming technology Methods 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 235000021419 vinegar Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
- C07F7/12—Organo silicon halides
- C07F7/121—Preparation or treatment not provided for in C07F7/14, C07F7/16 or C07F7/20
- C07F7/127—Preparation or treatment not provided for in C07F7/14, C07F7/16 or C07F7/20 by reactions not affecting the linkages to the silicon atom
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
- C08G65/26—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds
- C08G65/2639—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds the other compounds containing elements other than oxygen, nitrogen or sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
- C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
- C08G65/329—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
- C08G65/334—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing sulfur
- C08G65/3344—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing sulfur containing oxygen in addition to sulfur
- C08G65/3346—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing sulfur containing oxygen in addition to sulfur having sulfur bound to carbon and oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/58—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
- C09K8/584—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids characterised by the use of specific surfactants
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种甲基‑双全氟癸基硅‑多乙氧基‑萘磺酸钠多元化合物及其制备方法与应用，该多元化合物由全氟癸烷、单甲基二氟硅烷、环氧乙烷及对羟基萘磺酸复合而成；制法包括将全氟癸烷与单甲基二氟硅烷混合，酸化，升温至150～170℃加入环氧乙烷，反应后加入对羟基萘磺酸，最后调节pH至8～9.5即可。本发明的多元化合物应用于油田中进行泡沫驱油。本发明的多元化合物不仅能够简单、高效地起泡，且稳泡效果佳，能够在地层中运移时不会发生色谱分离，尤其在低渗、水敏油田中泡沫驱油效果佳；同时制法简单，可操作性强，成本低。
Description
技术领域
本发明属于泡沫驱油剂领域，尤其涉及一种甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基- 萘磺酸钠多元化合物及其制备方法与应用。
背景技术
泡沫流体应用于油田的开发在国内外已有40多年的历史，泡沫流体在常规驱油、调驱、蒸汽泡沫驱、蒸汽泡沫吞吐、循环蒸汽泡沫驱、含水气井的排水采气、冲砂洗井、钻井、调剖、堵水、酸化、水泥固井及压裂等油气田开发中的诸多方面均得到了应用，并取得了肯定的效果。大量实践表明，泡沫驱油是保护油层、防止油层污染、提高油气产量的重要手段。随着人们对泡沫技术的认可程度不断提高，泡沫驱油手段及泡沫驱油剂必将成为三次采油的主打技术之一。在油田中存在大量低渗水敏油田，该油田地层大多通道狭窄、渗透率极低，油藏在地层中运移困难，且地层构成多为蒙脱土等水敏地层，遇水膨胀，将原本狭窄的通道阻塞，导致采油工作无法进行。因此，对于该油层无法采取常规的水驱或水基泡沫驱油。
油基泡沫驱油是解决上述问题的有效手段。以油(通常用柴油或矿物油)作为连续相的泡沫驱油剂称作油基泡沫驱油剂。与水基泡沫驱油剂相比较，油基泡沫驱油剂的主要特点是能抗高温，有很强的抑制性和抗盐、抗污染的能力，润滑性好，并可有效地避免水驱造成的蒙脱土等地层膨胀阻塞通道的问题，减轻对油气层的损害。但油相比较水相的表面能极低，泡沫形成困难，且不易稳定，常规起泡剂无法形成油基泡沫，严重影响了油基泡沫驱油剂的发展。目前，油基泡沫驱油剂主要由油、水、发泡剂、稳泡剂、乳化剂等组成。体系以水为分散相，以油为连续介质，添加乳化剂、起泡剂、稳泡剂等材料所形成的类似油类性质的乳状液泡沫体系，又称逆乳化泡沫驱油剂，其油水体积比在(50～80):(50～20)左右。然而以乳化剂、起泡剂、稳泡剂组成的常规油基泡沫驱油剂必须各组分协同作用，方能起到形成油基泡沫实现驱油效果的目的。由于其在化学结构、功能基团和极性上存在较大差异，在地层中运移时会发生严重的色谱分离，从而导致各组分分别处于地层中的不同位置，无法协同效果体现，进而造成油基泡沫无法实现驱油效果。O’Neil等人研究了一种油基泡沫流体，该油基泡沫流体主要包括液态控、姪类发泡剂、憐酸醋、铁或铅交联剂、气体等；其中液态炫可以是柴油、煤油者其它脂肪烃；发泡剂选择氟化表面活性剂。具体步骤包括：将柴油、1.0％HF-2(氟化丙烯酸共聚物树脂)、0.15％HG-2(磷酸盐脂) 及0.15％HX-2(铁胶黏剂)混合，采用高速揽拌器揽拌2min后，其发泡量为47％，半衰期大于1h。谈心等人开展了油基泡沫钻井液流体技术研究，在100ml柴油中加入0.1％的发泡剂DRI-YF-1和2％的稳泡剂DRI-YW-1 为油基泡沫钻井液流体的主要组成部分，对发泡体积、半衰期、流变性进行评价，结果表明，发泡体积达500ml，半衰期为630s，半衰期和发泡体积均达到世界较为优异的水平。但是，上述两种油基驱油剂均无法同时满足发泡和稳泡的综合要求(通常为发泡300％，稳泡大于1h)。因此，如何达到两者的相对平衡，同时满足上述要求，已经成为研究的重中之重。此外，上述的驱油剂大多为混合试剂，在地层中运移会因分子结果及极性的差异产生运移速度的差异，导致色谱分离现象，造成各组分协同作用减弱、甚至丧失。
综上所述，现亟需一种能够简单、高效地起泡，且稳泡效果佳，尤其能够在地层中运移时不会发生色谱分离的油基泡沫驱油剂，以提高低渗、水敏油藏的采油效果。
发明内容
发明目的：本发明的第一目的是提供一种起泡容易、泡沫稳定性强、发泡体积大且无色谱分离的甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物；本发明的第二目的是该多元化合物的制备方法；本发明的第三目的是提供该多元化合物的应用。
技术方案：本发明的甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物，结构式为：
其中，n＝6～24。
本发明通过采用化学结构、功能基团和极性上差异均小的全氟癸烷、单甲基二氟硅烷、环氧乙烷及对羟基萘磺酸复合而成上述结构的多元化合物，能够使得该化合物在地层中运移时不会发生色谱分离，提高了采油效果。其中，添加全氟癸烷有效降低了该多元化合物的表面张力，实现起泡作用，且构成双全氟癸基硅，进一步提升了该化合物在含油量高时的起泡效果；添加环氧乙烷不仅具有稳泡的作用，且具有助乳化的作用，在提高化合物稳泡作用的同时进一步协同双全氟癸基硅，有效解决了因含氟量上升，乳化效果下降的问题，且添加对羟基萘磺酸，提高了乳化性能，有效形成了油基乳液；添加单甲基二氟硅烷从而将全氟癸烷与环氧乙烷(乙氧基)链接于一个分子中构成多元化合物，且其具有高柔顺性，对全氟癸烷的起泡效果具有一定的促进作用。优选的，该多元化合物中 n可为10～18。
本发明制备甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物的方法，包括如下步骤：将全氟癸烷与单甲基二氟硅烷混合，酸化，升温至150～170℃加入环氧乙烷，反应后加入对羟基萘磺酸，最后调节pH至8～9.5即可。
进一步说，在制备时全氟癸烷与单甲基二氟硅烷的摩尔比可为1:0.25～1.5。全氟癸烷与环氧乙烷的摩尔比可为1:2.5～20。全氟癸烷与对羟基萘磺酸的摩尔比可为1:0.25～1.2。
更进一步说，在制备时，添加的全氟癸烷与单甲基二氟硅烷是在50～70℃条件下反应1～2h。添加环氧乙烷后反应1～2h。添加对羟基萘磺酸后反应1.5～2h。
本发明的甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物在油田驱油中的应用。
有益效果：与现有技术相比，本发明的显著优点为：该多元化合物不仅能够简单、高效地起泡，且稳泡效果佳，能够在地层中运移时不会发生色谱分离，更适用于低渗、水敏油田中的泡沫驱油剂，采油效果佳，尤其对于中等含油量(含油量70-80％)、高蜡泡沫体系的使用效果突出；同时制备方法简单，可操作性强，成本低。
附图说明
图1为本发明多元化合物的红外谱图；
图2采用本发明的多元化合物进行驱油时的油基泡沫微观形貌图；
图3为采用本发明的多元化合物对不同含水量混合油的起泡效果图；
图4为采用本发明的多元化合物对不同含水量混合油的72h稳泡效果。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步详细说明。
本发明的甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物，结构式为：
其中，n＝6～24。
将本发明制备的该多元化合物进行结构表征，获得的结果如图1所示。在 2970cm-1左右存在这C-H的伸缩震动，在1395cm-1和1365cm-1有甲基的弯曲震动，由此证明单甲基氟硅烷已经修饰了全氟癸烷上了。在3500cm-1左右存在了-OH的伸缩振动吸收峰，在1200cm-1和1100cm-1处存在了S＝O的特征吸收峰。在 1600cm-1，1500cm-1和1450cm-1出现强度不等的3个峰，为苯环的骨架振动吸收峰，在791cm-1，772cm-1处出现了C-H面外弯曲振动吸收。由此可知，甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物已经成功合成出来了。
实施例1
本发明的甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物，结构式为：
其中，n＝12～18。
制备方法包括如下步骤：首先，将100g全氟癸烷及14.5g的单甲基二氟硅烷置于反应器中，通氮气保护，在60℃下搅拌反应1.5h；其次，体系中加入浓硫酸，升温至150℃，缓慢加入60g环氧乙烷，继续反应1.5h；再次，降温至100℃左右，加入22g对羟基萘磺酸反应1.5h；最后加入氢氧化钠调节pH值至9，即可制得本发明的多元化合物。
将该实施例制备的多元化合物应用于驱油时，对其油基泡沫进行表面观察、起泡及稳泡性能进行表征，获得的结果如图2至图4所示。通过图2可知，本发明的多元化合物形成的泡沫尺寸远较现有的发泡剂形成的泡沫尺寸要小得多(本发明基本都是微米级的泡沫，而现有的泡沫大多为准毫米级，即远大于100微米以上)。因此，相比现有的发泡剂形成的泡沫，本发明的多元化合物泡沫体系能够在缝隙很小的低渗油田实现良好运移，适用于低渗油田；而现有的发泡剂则难以做到。且该化合物形成的泡沫在盖玻片的挤压下依然可以保持原始泡沫形貌，说明其具有良好的稳定性和泡沫强度，有利于油田驱油。通过图3及图4可知，通常用于油田驱油的油基泡沫希望起泡倍率在300％以上，稳泡半衰期大于1h(稳泡50％)，而本发明能够实现在含水量25％左右时即可达到起泡倍率大于300％，且实现72h稳泡大于80％(即稳泡时间远大于72h)。
实施例2
本发明的甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物，结构式为：
其中，n＝6～10。
制备方法包括如下步骤：首先，将100g全氟癸烷及11.5g的单甲基二氟硅烷置于反应器中，通氮气保护，在60℃下边搅拌反应1.5h；其次，体系中加入浓硫酸，升温至150℃，缓慢加入40g环氧乙烷，继续反应1.5h；再次，降温至 100℃左右，加入20g对羟基萘磺酸反应1.5h；最后，加入氢氧化钠调节pH值至8.5，即可制得本发明的多元化合物。
实施例3
本发明的甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物，结构式为：
其中，n＝12～16。
制备方法包括如下步骤：首先，将100g全氟癸烷及11.5g的单甲基二氟硅烷置于反应器中，通氮气保护，在60℃下搅拌反应1.5h；其次，体系中加入浓硫酸，升温至150℃，缓慢加入55g环氧乙烷，继续反应1.5h；再次，降温至100℃左右，加入21g对羟基萘磺酸反应1.5h；最后，加入氢氧化钠调节pH值至8，即可制得本发明的多元化合物。
实施例4
本发明的甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物，结构式为：
其中，n＝18～24。
制备方法包括如下步骤：首先，将100g全氟癸烷及17g的单甲基二氟硅烷置于反应器中，通氮气保护，在60℃下搅拌反应1.5h；其次，体系中加入浓硫酸，升温至150℃，缓慢加入80g环氧乙烷，继续反应1.5h；再次，降温至100℃左右，加入23g对羟基萘磺酸反应1.5h；最后，加入氢氧化钠调节pH值至9.5，即可制得本发明的多元化合物。
实施例5
本发明的甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物，结构式为：
其中，n＝14～18。
制备方法包括如下步骤：首先，将100g全氟癸烷及13g的单甲基二氟硅烷置于反应器中，通氮气保护，在60℃下搅拌反应1.5h；其次，体系中加入浓硫酸，升温至150℃，缓慢加入62g环氧乙烷，继续反应1.5h；再次，降温至100℃左右，加入22g对羟基萘磺酸反应1.5h；最后，加入氢氧化钠调节pH值至8.5，即可制得本发明的多元化合物。
实施例6
本发明的甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物，结构式为：
其中，n＝16～22。
制备方法包括如下步骤：首先，将100g全氟癸烷及14.5g的单甲基二氟硅烷置于反应器中，通氮气保护，在60℃下搅拌反应1.5h；其次，体系中加入浓硫酸，升温至150℃，缓慢加入70g环氧乙烷，继续反应1.5h；再次，降温至100℃左右，加入22g对羟基萘磺酸反应1.5h；最后加入氢氧化钠调节pH值至9，即可制得本发明的多元化合物。
实施例7
基本步骤与实施例1相同，不同之处在于全氟癸烷与单甲基二氟硅烷的摩尔比，具体为1:0.15、1:0.25、1:0.5、1:1、1:1.5、1:2。将该实施例制备的多元化合物进行结构性能表征可知，采用摩尔比为1:0.25～1.5的全氟癸烷与单甲基二氟硅烷制备的多元化合物不仅能够简单、高效地起泡，且稳泡效果佳，能够在地层中运移时不会发生色谱分离。当全氟癸烷与单甲基二氟硅烷的摩尔比为1:0.15时，则一方面全氟癸烷价格贵，成本上升较大，而当摩尔比为1:2时，则单甲基二氟硅烷会因为出现自聚导致反应产物杂质增加，产品产率降低，使用效果下降。
实施例8
基本步骤与实施例1相同，不同之处在于全氟癸烷与环氧乙烷的摩尔比，具体为1:2、1:2.5、1:5、1:10、1:15、1:20、1:25。将该实施例制备的多元化合物进行结构性能表征可知，采用摩尔比为1:2.5～20的全氟癸烷与环氧乙烷制备的多元化合物不仅能够简单、高效地起泡，且稳泡效果佳，能够在地层中运移时不会发生色谱分离。当全氟癸烷与环氧乙烷的摩尔比为1:2时，则多乙氧基数量较少，导致多乙氧基稳泡效果下降，泡沫体系稳定性下降，而当摩尔比为1:25 时，则乙氧基数量较多，导致体系分子链长过长，发泡性能受影响，发泡稳定性变差。
实施例9
基本步骤与实施例1相同，不同之处在于全氟癸烷与对羟基萘磺酸的摩尔比，具体为1:0.15、1:0.25、1:0.5、1:0.8、1:1、1:1.2、1:1.5。将该实施例制备的多元化合物进行结构性能表征可知，采用摩尔比为1:0.25～1.2的全氟癸烷与对羟基萘磺酸制备的多元化合物不仅能够简单、高效地起泡，且稳泡效果佳，能够在地层中运移时不会发生色谱分离。当全氟癸烷与对羟基萘磺酸的摩尔比为1:0.15时，则对羟基萘磺酸数目不足，部分反应中间体无法进一步与对羟基萘磺酸反应，无法制得终产品，而当摩尔比为1:1.5时，则反应体系的表面能发生变化，反应进行缓慢，甚至停止。
实施例10
基本步骤与实施例1相同，不同之处在于全氟癸烷与单甲基二氟硅烷反应时的反应温度，具体为40℃、50℃、60℃、70℃、80℃。将该实施例制备的多元化合物进行结构性能表征可知，在全氟癸烷与单甲基二氟硅烷50～70℃条件下制备的多元化合物不仅能够简单、高效地起泡，且稳泡效果佳，能够在地层中运移时不会发生色谱分离。当全氟癸烷与单甲基二氟硅烷反应时的反应温度低于50℃时，则反应无法进行，而当温度高于70℃时，则由于本反应为放热反应，会导致反应速度过快，反应体系稳定性下降，引发危险。
实施例11
基本步骤与实施例1相同，不同之处在于全氟癸烷与单甲基二氟硅烷反应时间，具体为0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h。将该实施例制备的多元化合物进行结构性能表征可知，全氟癸烷与单甲基二氟硅烷反应1～2h制备的多元化合物不仅能够简单、高效地起泡，且稳泡效果佳，能够在地层中运移时不会发生色谱分离。当全氟癸烷与单甲基二氟硅烷的反应时间低于1h时，则反应不能充分进行，产率降低，而当反应时间高于2h时，则反应已基本完成，为无效延长实际，降低生产效率，浪费时间和能源(加热)。
实施例12
基本步骤与实施例1相同，不同之处在于酸化后的反应温度，具体为140℃、 150℃、160℃、170℃、180℃。将该实施例制备的多元化合物进行结构性能表征可知，酸化后升温至150～170℃制备的多元化合物不仅能够简单、高效地起泡，且稳泡效果佳，能够在地层中运移时不会发生色谱分离。当酸化后的反应温度低于150℃时，则反应进行缓慢甚至停止，无法得到所需的反应产物，而当酸化后的反应温度高于170℃时，则反应速度过快、反应热无法及时传递，反应控制困难、甚至会出现危险。
实施例13
基本步骤与实施例1相同，不同之处在于加入环氧乙烷反应的时间，具体为 0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h。将该实施例制备的多元化合物进行结构性能表征可知，加入环氧乙烷反应1～2h制备的多元化合物不仅能够简单、高效地起泡，且稳泡效果佳，能够在地层中运移时不会发生色谱分离。当加入环氧乙烷反应的时间低于1h时，则反应不能充分进行，产率降低，而当反应时间高于2h 时，则反应已基本完成，为无效延长实际，降低生产效率，浪费时间和能源(加热)。
实施例14
基本步骤与实施例1相同，不同之处在于加入对羟基萘磺酸反应的时间，具体为1h、1.5h、2h、2.5h。将该实施例制备的多元化合物进行结构性能表征可知，加入羟基苯磺酸反应1.5～2h制备的多元化合物不仅能够简单、高效地起泡，且稳泡效果佳，能够在地层中运移时不会发生色谱分离。当加入对羟基萘磺酸反应的时间低于1.5h时，则反应不能充分进行，产率降低，而当反应时间高于 2h时，则反应已基本完成，为无效延长实际，降低生产效率，浪费时间和能源 (加热)。
通过上述实施例可知，本发明的甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物不仅能够简单、高效地起泡，且稳泡效果佳，能够在地层中运移时不会发生色谱分离，采油效果佳；同时制法简单，成本低，可操作性强。
Claims (10)
1.一种甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物，其特征在于：该多元化合物的结构式为：
其中，n＝6～24。
2.根据权利要求1所述的甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物，其特征在于：所述n＝10～18。
3.一种制备权利要求1所述的甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物的方法，其特征在于包括如下步骤：将全氟癸烷与单甲基二氟硅烷混合，酸化，升温至150～170℃加入环氧乙烷，反应后加入对羟基萘磺酸，最后调节pH至8～9.5即可。
4.根据权利要求3所述的制备甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物的方法，其特征在于：所述全氟癸烷与单甲基二氟硅烷的摩尔比为1:0.25～1.5。
5.根据权利要求3所述的制备甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物的方法，其特征在于：所述全氟癸烷与环氧乙烷的摩尔比为1:2.5～20。
6.根据权利要求3所述的制备甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物的方法，其特征在于：所述全氟癸烷与对羟基萘磺酸的摩尔比为1:0.25～1.2。
7.根据权利要求3所述的制备甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物的方法，其特征在于：所述全氟癸烷与单甲基二氟硅烷在50～70℃条件下反应1～2h。
8.根据权利要求3所述的制备甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物的方法，其特征在于：所述加入环氧乙烷反应1～2h。
9.根据权利要求3所述的制备甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物的方法，其特征在于：所述加入对羟基萘磺酸反应1.5～2h。
10.一种利用权利要求1所述的甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物在油田驱油中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810448535.3A CN108503666A (zh) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | 甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物及其制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810448535.3A CN108503666A (zh) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | 甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物及其制备方法与应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108503666A true CN108503666A (zh) | 2018-09-07 |
Family
ID=63400281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810448535.3A Withdrawn CN108503666A (zh) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | 甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108503666A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111642515A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-09-11 | 南京师范大学 | 一种氯氟氰菊酯纳米缓释农药制剂及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102372658A (zh) * | 2010-08-23 | 2012-03-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 脂肪醇聚氧乙烯醚苯磺酸盐及其制备方法 |
-
2018
- 2018-05-11 CN CN201810448535.3A patent/CN108503666A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102372658A (zh) * | 2010-08-23 | 2012-03-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 脂肪醇聚氧乙烯醚苯磺酸盐及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 杜巧云等著: "《表面活性剂基础及应用》", 31 August 1996, 中国石化出版社 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111642515A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-09-11 | 南京师范大学 | 一种氯氟氰菊酯纳米缓释农药制剂及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102952531B (zh) | 一种海上油田驱油用表面活性剂及其制备方法 | |
| CN104559992B (zh) | 高温高盐油藏的调驱组合物 | |
| CN104232045B (zh) | 复合型表面活性剂组合物、制备方法及应用 | |
| CN110776899B (zh) | 一种高温高盐油藏原位乳化增黏体系及其应用 | |
| CN102618246B (zh) | 一种适用于油田开发的泡沫复合驱油方法 | |
| CN104694103A (zh) | 一种具有油藏适应性的表面活性剂复配体系 | |
| CN110079291A (zh) | 含高相变点原位乳化增黏体系及在水驱油藏的应用 | |
| CN106589226A (zh) | 调驱组合物及其应用 | |
| CN103421473A (zh) | 新型抗高温油包水钻井液用乳化剂 | |
| CN108484657A (zh) | 二甲基-单全氟癸基硅-多乙氧基-苯磺酸钠多元化合物及其制备方法与应用 | |
| CN108690065A (zh) | 二甲基-单全氟癸基硅-多乙氧基-油酸酯多元化合物及其制备方法与应用 | |
| CN108690066A (zh) | 二甲基-单全氟癸基硅-多乙氧基-硬脂酸酯多元化合物及其制备方法与应用 | |
| CN108452745A (zh) | 三全氟癸基硅-多乙氧基-油酸酯多元化合物及其制备方法与应用 | |
| CN108558929A (zh) | 三全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物及其制备方法与应用 | |
| CN108503666A (zh) | 甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物及其制备方法与应用 | |
| CN108690067A (zh) | 甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-苯磺酸钠多元化合物及其制备方法与应用 | |
| CN101974321B (zh) | 具有油藏适应性的胶束驱油剂 | |
| CN108558930A (zh) | 甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-油酸酯多元化合物及其制备方法与应用 | |
| CN108676155A (zh) | 甲基-双全氟癸基硅-多乙氧基-硬脂酸酯多元化合物及其制备方法与应用 | |
| CN113583649A (zh) | 一种中相微乳液及其制备工艺与应用 | |
| CN108484659A (zh) | 二甲基-单全氟癸基硅-多乙氧基-萘磺酸钠多元化合物及其制备方法与应用 | |
| CN108671850A (zh) | 一种含单全氟辛基的氟硅表面活性剂以及油基泡沫驱油剂 | |
| CN108503663A (zh) | 三全氟癸基硅-多乙氧基-苯磺酸钠多元化合物及其制备方法与应用 | |
| CN108558931A (zh) | 三全氟癸基硅-多乙氧基-硬脂酸酯多元化合物及其制备方法与应用 | |
| CN110055044B (zh) | 一种高温高盐非均质性油藏双重调驱体系及其应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180907 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |