CN109679622B - 含聚醚磺酸盐表面活性剂组合物及制备方法和用途 - Google Patents

含聚醚磺酸盐表面活性剂组合物及制备方法和用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种含聚醚磺酸盐表面活性剂组合物及制备方法和用途,主要解决现有驱油体系在低渗油藏条件下驱油效果差的问题。本发明通过采用适合低渗油田的含聚醚磺酸盐表面活性剂组合物,包括甜菜碱表面活性剂、阴离子表面活性剂,所述甜菜碱表面活性剂如式(I)所示;所述的阴离子表面活性剂如式(II)所示;其中,R1选自C6~C29的烷基、烯基中的任意一种,所述的R2和R5均独立选自C1~C22的亚烷基、羟基取代亚烷基中的任意一种,m+n=0~100,x+y=0~100;所述两性表面活性剂和阴离子表面活性剂的摩尔比为1:0.01~1:100的技术方案,较好的解决了该技术问题,可用于油田的驱油生产中。

Description

含聚醚磺酸盐表面活性剂组合物及制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种低渗油藏中含聚醚磺酸盐表面活性剂组合物及制备方法及其应用。
背景技术
中国石化新探明的石油地质储量中,低渗透油藏储量所占的比例高达60%~70%,低渗透油藏将是今后相当长的一个时期增储上产的主要资源基础。由于低渗透油藏储层的渗透率低、孔隙度小等特性,储层吸水能力低,加之油层中粘土矿物遇水膨胀和注入水的水质与油层不配伍等因素导致的油层伤害,注水压力不断上升,致使注水井附近形成高压区,同时长期高压注水易导致套管损坏,水井欠注导致储层产生应力敏感效应,降低了波及系数,导致低渗透油田采油速度下降和采收率偏低现象,严重制约了低渗特低渗透油藏探明油气资源的有效开发。目前通过改变油、水及岩石间的界面张力和表面性质,改善油水渗流特性,提高水相渗透率,成为降低油层注入压力的新方法。研究表明,黏弹性表面活性剂溶液可以降低油水界面张力,减小亲油油层的毛管阻力、增加毛管数及提高驱油效率,另外具有一定的黏度,改善了油水渗流比,扩大波及系数,提高采收率。因此,合适的表面活性剂能够较好地解决上述问题。
目前,国内外采用最多的驱油用表面活性剂是以钠盐为主的阴离子表面活性剂,这类表面活性剂具有来源广、数量大、价格低的优点,并在普通油藏获得了成功应用(CN1458219A)。但是,阴离子表面活性剂的耐盐性能较差,非离子表面活性剂对温度敏感,高温下容易析出,不宜大量使用。为此,人们开始了两性表面活性剂的研究,甜菜碱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出两性,可大大降低非离子型表面活性剂与阴离子型表面活性剂复配时的色谱分离效应。从上世纪七十年代开始,人们研究甜菜碱表面活性剂与其它型表面活性剂之间的相互作用,在文献《SurfactantsDetergents》2010,vol13中提到通过对α-癸基甜菜碱(α-DB)/SDS体系的表面张力等温线的研究,发现复配体系在降低表面张力、形成胶束等方面均表现出了较强的协同效应,形成一种蠕虫状胶束。专利CN201310166961.5提出了一种阴离子表面活性剂形成的蠕虫状胶束的驱油组合物,可以在一定程度提高采收率。蠕虫状胶束处于一种动态平衡的状态,即在相对短的时间尺度内不断地分裂、再聚合。由于蠕虫状胶束具有高表面活性、高粘度和高剪切性等特性,具有广阔的应用前景。在油气开采方面,由于其高表面活性和高粘度,是理想的清洁压裂液、钻井液、酸化剂、减阻剂和化学驱三次采油体系。因此,具有蠕虫状胶束的黏弹表面活性剂的研究开发得到了人们越来越多的重视和关注,已经成为三次采油领域研究的热点之一。
为此,本发明提供一种在无碱、高温低渗油藏条件下化学结构稳定、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新型驱油体系,即包括甜菜碱表面活性剂、阴离子表面活性剂和水的黏弹甜菜碱表面活性剂组合物,通过控制表面活性剂的自组装使体相具有高的黏度,同时表面活性剂本身具有高的界面活性,从而提高低渗油藏的采收率,拓展到高温低渗等苛刻油田的应用中。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是现有化学驱中的聚合物用于低渗油藏驱油过程中容易造成地层堵塞,注入困难的问题,提供一种新的含聚醚磺酸盐表面活性剂组合物,该表面活性剂具有在高温低渗条件下驱油效率高的特点。
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醚磺酸盐表面活性剂组合物制备方法。
本发明所要解决的技术问题之三是提供一种与解决技术问题之一相对应的含聚醚磺酸盐表面活性剂组合物在低渗油藏驱油中的应用方法。
为解决上述技术问题之一,本发明采用的技术方案如下:一种含聚醚磺酸盐表面活性剂组合物,包括甜菜碱表面活性剂、阴离子表面活性剂,所述甜菜碱表面活性剂和阴离子表面活性剂的摩尔比为1∶0.01~1∶100;所述甜菜碱表面活剂选自式(I)所示结构中的至少一种:
Figure BDA0001438273060000021
式(I)中,R1选自C6~C29的烷基、烯基中的任意一种,所述的R2和R5均独立选自C1~C22的亚烷基、羟基取代亚烷基中的任意一种,R3和R4选自C1~C12的亚烷基、羟基取代亚烷基中的任意一种,m+n=0~100,x+y=0~100;
所述的阴离子表面活性剂选自式(II)所示结构中的至少一种:
Figure BDA0001438273060000031
式(II)中X选自羧酸根、磺酸根中的任意一种,Y选自氢、烷基、羟基、卤素中的任意一种。
上述技术方案中,优选R1为C12~C25的烷基或烯基中的任意一种,R2为C2~C22的亚烷基,R5为C1~C5的亚烷基或羟基取代亚烷基中的任意一种,R3和R4为C1~C3的亚烷基。
从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C16~C22的烷基或烯基中的任意一种,R2为C2~C9的亚烷基、R5为C1~C3的亚烷基或羟基取代亚烷基中的任意一种,m+n=0~30,x+y=0~10。
上述技术方案中,所述组合物优选还包括水。
上述技术方案中,所述的阴离子表面活性剂优选自萘羧酸盐、卤代萘磺酸盐、萘磺酸盐以及烃基取代萘羧酸盐中的至少一种。
上述技术方案中,所述的甜菜碱表面活性剂和阴离子表面活性剂的摩尔比优选为1∶0.1~1∶10。
从协同降低界面张力、提高采收率角度考虑,上述技术方案中,所述甜菜碱表面活性剂选自式(I)所示结构中的两种以上,如R1碳原子数不同的两种以上甜菜碱表面活性剂,此时,R1碳原子数不同的两种以上甜菜碱表面活性剂与阴离子表面活性剂具有良好的协同增效作用,如优选R1为C15~C29的长碳链磺酸盐甜菜碱表面活性剂和R1为C8~C14的短碳链磺酸盐甜菜碱表面活性剂的两种以上的组合。
为解决上述技术问题之二,本发明采用的技术方案如下:一种解决上述技术问题之一所述技术方案中任一所述的含聚醚磺酸盐表面活性剂的组合物的制备方法,包括以下步骤:
a)将脂肪酸酸或其酯与所需的酰胺化试剂于100~160℃反应3~20小时;得到的中间体加入所需量环氧乙烷、环氧丙烷于80~180℃,压力0~0.80MPa(表压),反应时间为1~10小时得到烃基聚氧乙烯醚;而后加入磺化试剂于50~100℃继续反应2~20小时,得到式(I)所述的长碳链甜菜碱表面活性剂;其中,长碳链脂肪酸甲酯:酰胺化试剂:磺化试剂的摩尔比为1:(1~3):(1~4);
b)将阴离子表面活性剂及按照步骤a)得到的甜菜碱表面活性剂分别溶解于水中,而后按照摩尔比为(1:0.1)~(1:10)混合均匀,得到所述表面活性剂组合物。
上述技术方案中,步骤a)优选酰胺化试剂的分子通式是
Figure BDA0001438273060000041
为解决本发明技术问题之三本发明采用的技术方案如下:一种解决上述技术问题之一所述技术方案中任一所述的含聚醚磺酸盐表面活性剂组合物在低渗油藏驱油中的应用。
上述技术方案中,所述含聚醚磺酸盐表面活性剂的组合物适用于通常渗透率的岩心,鉴于低渗岩心的驱油在本领域面临更大的困难,本发明的突出之处在于适用于低渗透率的岩心。例如上述技术方案突出之处在于使用所述岩心渗透率范围为0.1~500mD;更突出之处在于适用于所述岩心渗透率范围为2~40mD。
本发明制备的含聚醚磺酸盐表面活性剂驱油剂中两性离子与阴离子复配的表面活性剂,由于阴离子与两性离子表面活性剂复配后,即可呈现出粘度升高、表面活性的增加、临界胶束浓度的下降、增溶效应等优点。这是因为阴离子表面活性剂中的亲水基与两性离子表面活性剂中的正电荷存在静电吸引作用,可减少溶液表面同种电荷间的排斥作用,且二者的疏水基碳氢链间还有一定的疏水作用,促使不同表面活性剂分子采取更加紧密的排列方式,从而具有更高的表面活性,同时由于强烈的电性作用,两种表面活性剂可形成新的"缔合物"后,在溶液中更易形成蠕虫状胶束,从而减低了复配表面活性剂的临界胶束浓度,使得表面活性剂具有一定的粘弹性,可起到聚表驱油剂中聚合物的作用而要不堵塞狭小孔喉,十分有利于提高低渗透油藏的驱油效率。复配表面活性剂中的两种表面活性剂均为离子型,复配剂亦表现出离子表面活性剂的特征,即优良的耐温性能。因此,该表面活性剂既具有优良的抗温性能,又具有优异的界面活性,可解决表面活性剂无法达到10-3mN/m超低界面张力值的问题,使得表面活性剂在井下运移过程中,仍可保三次采油过程中采用本发明表面活性剂组合物,具有界面活性高的优点。
采用本发明的技术方案,表面活性剂组合物用量为0.01~1%条件下,在矿化度在2.5万mg/l,钙镁离子含量300mg/l现场水中,仍能与地下原油形成10-3~10-4mN/m的超低界面张力;洗油能力强;表面活性剂组合物体系简单等优点,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.表面活性剂制备
(1)芥酸酰胺磺基甜菜碱两性表面活性剂(R1=C21,R2=C2,R 3\R4=C2,R5=C3H6O)的制备
a)将芥酸甲酯及所需量的酰胺化试剂N,N-双(2-羟乙基)乙二胺加入反应釜中,在145℃反应7小时,开启真空泵,抽除过量的N,N-双(2-羟乙基)乙二胺,得到芥酸酰基叔胺产品,再向装有冷凝装置和搅拌装置的反应器中边通氮气边加热至150℃时,加热40分钟后加入环氧乙烷(2摩尔),温度维持在150℃搅拌反应1小时。降温至80℃,加入氢氧化钡作为催化剂,加热至140℃,开启真空系统,在高真空下脱水1小时,然后用氮气吹扫4次以除去体系中的空气,然后将体系反应温度调至165℃缓缓通入环氧乙烷(2摩尔),控制压力<0.80MPa进行烷氧基化反应至反应结束,用氮气吹扫体系,冷却后中和、脱水,得二十二烷基聚氧烯(m+n=4)醚叔胺,再加入所需量的3-氯-2-羟基丙磺酸钠,于75℃反应10小时,经无水乙醇重结晶提纯后得到长碳链甜菜碱表面活性剂;其中,芥酸甲酯:N,N-双(2-羟乙基)乙二胺:3-氯-2-羟基丙磺酸钠的摩尔比为1:1.5:1.5。
b)将萘磺酸盐及本发明制备的芥酸酰胺磺基甜菜碱表面活性剂分别溶解于水中,搅拌30分钟,配制成水溶液,而后将上述表面活性剂按照甜菜碱表面活性剂和阴离子表面活性剂摩尔比为1:0.7混合均匀,得到含聚醚磺酸盐表面活性剂的组合物。
2.表面活性剂性能评价
a)黏度测定
采用美国Brookfield DV-Ⅲ型黏度计,在85℃下,转速为7.34S-1条件下,测定上述0.3%浓度的驱油剂的黏度结果见表2。
b)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6000转/分条件下,测定上述0.1%浓度的驱油剂与脱水原油之间的界面张力结果见表2。
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,在87℃下,长度为30cm,直径为2.5cm,渗透率为20毫达西的岩心上进行模拟驱油实验。先进行水驱至含水98%,水驱结束后,转注0.3pv(岩心孔隙体积)上述0.3%的驱油剂后,然后水驱至含水100%,提高原油采收率结果见表2。
【实施例2】
1.表面活性剂制备
(1)十八酸酰胺磺基甜菜碱表面活性剂(R1=C17,R2=C2,R3\R4=C2,R5=C2)的制备
a)将十八酸甲酯及所需量的酰胺化试剂N,N-双(2-羟乙基)乙二胺加入反应釜中,在150℃反应8小时,开启真空泵,抽除反过量的N,N-双(2-羟乙基)乙二胺,得到壬酸酰基叔胺产品,再向装有冷凝装置和搅拌装置的反应器中边通氮气边加热至150℃时,加热40分钟后加入环氧乙烷(2摩尔),温度维持在150℃搅拌反应1小时。降温至80℃,加入氢氧化钡作为催化剂,加热至140℃,开启真空系统,在高真空下脱水1小时,然后用氮气吹扫4次以除去体系中的空气,然后将体系反应温度调至165℃缓缓通入环氧乙烷(2摩尔)、环氧丙烷(2摩尔),控制压力<0.80MPa进行烷氧基化反应至反应结束,用氮气吹扫体系,冷却后中和、脱水,得十八烷基聚氧烯(m+n=4、x+y=2)醚叔胺,再加入所需量的2-氯乙基磺酸钠,于85℃反应16小时,经无水乙醇重结晶提纯后得到长碳链甜菜碱表面活性剂;其中,壬酸甲酯:N,N-双(2-羟乙基)乙二胺:2-氯乙基磺酸钠的摩尔比为1:1.5:1.6。
b)将萘磺酸盐及本发明制备的十八酸酰胺磺基甜菜碱表面活性剂分别溶解于水中,搅拌30分钟,配制成水溶液,而后将上述表面活性剂按照甜菜碱表面活性剂和阴离子表面活性剂摩尔比为1:0.7混合均匀,得到含聚醚磺酸盐表面活性剂的组合物。
2.表面活性剂性能评价
除了驱油剂组成不同以外,性能评价方法同实施例1。为便于比较将驱油剂的组成列于表1,将评价结果列于表2。
【实施例3】
1.表面活性剂制备
(1)壬酸酰胺磺基甜菜碱表面活性剂(R1=C7,R2=C3,R3\R4=C2,R5=C2)的制备
a)将壬酸甲酯及N,N-双(2-羟乙基)丙二胺加入反应釜中,在150℃反应8小时,开启真空泵,抽除反过量的N,N-双(2-羟乙基)丙二胺,得到壬酸酰基叔胺产品,再向装有冷凝装置和搅拌装置的反应器中边通氮气边加热至150℃时,加热40分钟后加入环氧乙烷(2摩尔),温度维持在150℃搅拌反应1小时。降温至80℃,加入氢氧化钡作为催化剂,加热至140℃,开启真空系统,在高真空下脱水1小时,然后用氮气吹扫4次以除去体系中的空气,然后将体系反应温度调至165℃缓缓通入环氧乙烷(4摩尔)、环氧丙烷(2摩尔),控制压力<0.80MPa进行烷氧基化反应至反应结束,用氮气吹扫体系,冷却后中和、脱水,得壬基聚氧烯(m+n=6)醚叔胺,再加入所需量的2-氯乙基磺酸钠,于85℃反应16小时,经无水乙醇重结晶提纯后得到长碳链甜菜碱表面活性剂;其中,壬酸甲酯:N,N-双(2-羟乙基)丙二胺:2-氯乙基磺酸钠的摩尔比为1:1.5:1.6。
b)将萘磺酸盐及本发明制备的壬酸酰胺磺基甜菜碱表面活性剂分别溶解于水中,搅拌30分钟,配制成水溶液,而后将上述表面活性剂按照甜菜碱表面活性剂和阴离子表面活性剂摩尔比为1:0.7混合均匀,得到含聚醚磺酸盐表面活性剂的组合物。
2.表面活性剂性能评价
除了驱油剂组成不同以外,性能评价方法同实施例1。为便于比较将驱油剂的组成列于表1,将评价结果列于表2。
【实施例4】
1.表面活性剂制备
(1)月桂酸酰胺磺基甜菜碱表面活性剂(R1=C11,R2=C3,R3\R4=C2,R5=C3H6O)的制备
a)将月桂酸甲酯及所需量的酰胺化试剂N,N-双(2-羟乙基)丙二胺加入反应釜中,在150℃反应8小时,开启真空泵,抽除反过量的N,N-双(2-羟乙基)丙二胺,得到壬酸酰基叔胺产品,再向装有冷凝装置和搅拌装置的反应器中边通氮气边加热至150℃时,加热40分钟后加入环氧乙烷(2摩尔),温度维持在150℃搅拌反应1小时。降温至80℃,加入氢氧化钡作为催化剂,加热至140℃,开启真空系统,在高真空下脱水1小时,然后用氮气吹扫4次以除去体系中的空气,然后将体系反应温度调至165℃缓缓通入环氧乙烷(2摩尔),控制压力<0.80MPa进行烷氧基化反应至反应结束,用氮气吹扫体系,冷却后中和、脱水,得十二烷基聚氧烯(m+n=4)醚叔胺,再加入所需量的3-氯-2-羟基丙磺酸钠,于85℃反应16小时,经无水乙醇重结晶提纯后得到长碳链甜菜碱表面活性剂;其中,壬酸甲酯:N,N-双(2-羟乙基)丙二胺:3-氯-2-羟基丙磺酸钠的摩尔比为1:1.5:1.6。
b)将萘磺酸盐及本发明制备的月桂酸酰胺磺基甜菜碱表面活性剂分别溶解于水中,搅拌30分钟,配制成水溶液,而后将上述表面活性剂按照甜菜碱表面活性剂和阴离子表面活性剂摩尔比为1:0.7混合均匀,得到含聚醚磺酸盐表面活性剂的组合物。
2.表面活性剂性能评价
除了驱油剂组成不同以外,性能评价方法同实施例1。为便于比较将驱油剂的组成列于表1,将评价结果列于表2。
【实施例5】
1.表面活性剂制备
将实施例1中的芥酸酰胺磺基甜菜碱表面活性剂、实施例4中的月桂酸酰胺磺基甜菜碱表面活性剂及羟基取代苯羧酸盐分别溶解于水中,搅拌30分钟,配制成水溶液,而后将上述表面活性剂按照芥酸酰胺磺基甜菜碱两性、壬酸酰胺磺基甜菜碱表面活性剂和阴离子表面活性剂摩尔比为0.5:0.5:0.7混合均匀,得到含聚醚磺酸盐表面活性剂的组合物。
2.表面活性剂性能评价
除了驱油剂组成不同以外,性能评价方法同实施例1。为便于比较将驱油剂的组成列于表1,将评价结果列于表2。
【实施例6】
1.表面活性剂制备
将实施例1中的芥酸酰胺磺基甜菜碱表面活性剂、实施例3中的壬酸酰胺磺基甜菜碱表面活性剂及羟基取代苯羧酸盐分别溶解于水中,搅拌30分钟,配制成水溶液,而后将上述表面活性剂按照芥酸酰胺磺基甜菜碱两性、壬酸酰胺磺基甜菜碱表面活性剂和阴离子表面活性剂摩尔比为0.5:0.5:0.7混合均匀,得到含聚醚磺酸盐表面活性剂的组合物。
2.表面活性剂性能评价
除了驱油剂组成不同以外,性能评价方法同实施例1。为便于比较将驱油剂的组成列于表1,将评价结果列于表2。
【比较例1】
1.表面活性剂制备
将1-萘磺酸钠及二十二烷基磺基甜菜碱表面活性剂分别溶解于水中,搅拌30分钟,配制成水溶液,而后将上述表面活性剂按照甜菜碱表面活性剂和阴离子表面活性剂摩尔比为1:1混合均匀,得到含聚醚磺酸盐表面活性剂的组合物。
2.表面活性剂性能评价
除了驱油剂组成不同以外,性能评价方法同实施例1。为便于比较将驱油剂的组成列于表1,将评价结果列于表2。
【比较例2】
1.表面活性剂制备
按照专利CN103242816B所述的方法,合成如下结构的表面活性剂:C11H23CON(CH2CH2OH)2,将萘磺酸盐及合成的表面活性剂分别溶解于水中,搅拌30分钟,配制成水溶液,而后将上述表面活性剂按照合成的表面活性剂和阴离子表面活性剂摩尔比为1:1混合均匀,得到含聚醚磺酸盐表面活性剂的组合物。
2.表面活性剂性能评价
除了驱油剂组成不同以外,性能评价方法同实施例1。为便于比较将驱油剂的组成列于表1,将评价结果列于表2。
【比较例3】
1.表面活性剂制备
按照专利CN102276822A所述的方法,合成如下结构的表面活性剂:
Figure BDA0001438273060000091
壬基酚聚氧乙烯(n=10)醚羟基磺酸盐甜菜碱,将合成的表面活性剂和萘磺酸盐摩尔比为1:1混合均匀,溶解于水中,配制成水溶液,得到驱油表面活性剂的组合物。
2.表面活性剂性能评价
除了驱油剂组成不同以外,性能评价方法同实施例1。为便于比较将驱油剂的组成列于表1,将评价结果列于表2。
【比较例4】
1.表面活性剂制备
将实施例1中的芥酸酰胺磺基甜菜碱表面活性剂、实施例3中的壬酸酰胺磺基甜菜碱表面活性剂分别溶解于水中,搅拌30分钟,配制成水溶液,而后将上述表面活性剂按照芥酸酰胺磺基甜菜碱两性、壬酸酰胺磺基甜菜碱表面活性剂摩尔比为1:1混合均匀,得到表面活性剂的组合物。
2.表面活性剂性能评价
除了驱油剂组成不同以外,性能评价方法同实施例1。为便于比较将驱油剂的组成列于表1,将评价结果列于表2。
【比较例5】
1.表面活性剂制备
按照实施例2制备甜菜碱型两性表面活性剂,只是不进行烷氧基化反应,制得十八酸酰胺磺基甜菜碱两性表面活性剂,将制得的十八酸酰胺羧基甜菜碱两性表面活性剂与1-萘磺酸钠摩尔比为1:0.7混合均匀,溶解于水中,搅拌30分钟,配制成水溶液,得到驱油表面活性剂的组合物。
2.表面活性剂性能评价
除了驱油剂组成不同以外,性能评价方法同实施例1。为便于比较将驱油剂的组成列于表1,将评价结果列于表2。
表1 实施例和比较例中的表面活性剂组合物组成
Figure BDA0001438273060000101
表2 实施例和比较例中驱油剂性能评价
黏度(mPa.s) 界面张力(mN/m) 提高采收率%
实施例1 19.6 0.0063 13.4
实施例2 15.5 0.0087 12.9
实施例3 16.0 0.0072 12.5
实施例4 16.5 0.0066 13.6
实施例5 22.0 0.00089 14.7
实施例6 22.9 0.00091 15.2
比较例1 9.1 0.0026 8.0
比较例2 6.2 0.012 7.8
比较例3 12.8 0.0093 9.1
比较例4 5.6 0.015 5.1
比较例5 6.1 0.0097 6.2

Claims (10)

1.一种含聚醚磺酸盐表面活性剂组合物,包括甜菜碱表面活性剂、阴离子表面活性剂,所述甜菜碱表面活性剂和阴离子表面活性剂的摩尔比为1∶0.01~1∶100;所述甜菜碱表面活剂选自式(I)所示结构中的至少一种:
Figure FDA0002914353490000011
式(I)中,R1选自C6~C29的烷基、烯基中的任意一种,所述的R2和R5均独立选自C1~C22的亚烷基、羟基取代亚烷基中的任意一种,R3和R4选自C1~C12的亚烷基、羟基取代亚烷基中的任意一种,m+n=0~100,x+y=0~100;其中,m、n、x和y不同时为0;
所述的阴离子表面活性剂选自式(II)所示结构中的至少一种:
Figure FDA0002914353490000012
式(II)中X选自羧酸根、磺酸根中的任意一种,Y选自氢、烷基、羟基、卤素中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的含聚醚磺酸盐表面活性剂组合物,其特征在于所述的甜菜碱表面活性剂中R1为C12~C25的烷基或烯基中的任意一种,R2为C2~C22的亚烷基、R5为C1~C5的亚烷基或羟基取代亚烷基中的任意一种,R3和R4为C1~C3的亚烷基。
3.根据权利要求2所述的含聚醚磺酸盐表面活性剂组合物,其特征在于所述的甜菜碱表面活性剂中R1为C16~C22的烷基或烯基中的任意一种,R2为C2~C9的亚烷基、R5为C1~C3的亚烷基或羟基取代亚烷基中的任意一种,m+n=0~30,x+y=0~10。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的含聚醚磺酸盐表面活性剂组合物,其特征是所述组合物还包括水。
5.根据权利要求1所述的含聚醚磺酸盐表面活性剂组合物,其特征在于所述的阴离子表面活性剂选自萘羧酸盐、卤代萘磺酸盐、萘磺酸盐以及烷基取代萘羧酸盐中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的含聚醚磺酸盐表面活性剂组合物,其特征在于所述的甜菜碱表面活性剂和阴离子表面活性剂的摩尔比为1∶0.1~1∶10。
7.权利要求1~6任一所述的含聚醚磺酸盐表面活性剂组合物的制备方法,包括以下步骤:
a)将脂肪酸或其酯与所需的酰胺化试剂于100~160℃反应3~20小时;得到的中间体加入所需量环氧乙烷、环氧丙烷于80~180℃,表压压力0~0.80MPa,反应时间为1~10小时得到烷基聚氧乙烯醚;而后加入磺化试剂于50~100℃继续反应2~20小时,得到式(I)所述的甜菜碱表面活性剂;其中,脂肪酸或其酯:酰胺化试剂:磺化试剂的摩尔比为1:1~3:1~4;
b)将阴离子表面活性剂及按照步骤a)得到的甜菜碱表面活性剂分别溶解于水中,而后按照摩尔比为1:0.1~1:10混合均匀,得到所述表面活性剂组合物。
8.根据权利要求7中所述含聚醚磺酸盐表面活性剂组合物的制备方法,其特征在于所述的酰胺化试剂的分子通式是
Figure FDA0002914353490000021
9.一种权利要求1~6任一所述的含聚醚磺酸盐表面活性剂组合物在低渗油藏驱油中的应用。
10.根据权利要求9所述的含聚醚磺酸盐表面活性剂组合物在低渗油藏驱油中的应用,其特征在于所述低渗油藏的渗透率为1~50mD。
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