CN110423599B - 一种生物基阴离子型表面活性剂及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生物基阴离子型表面活性剂及其制备方法与应用，该表面活性剂的化学结构式为：
Figure DDA0002088901200000011
其中，i，j是亚甲基(‑CH2‑)数目，i+j＝15，i取0‑10的整数，j取15‑5的整数。制备方法为：先将油酸甲酯、苯及甲磺酸混合，在60‑90℃下反应；再加入乙二胺在100‑140℃下反应；最后配置氯乙酸钠和缚酸剂的乙醇水溶液，并加入上一步骤的反应产物，在60‑80℃下反应，即得到该表面活性剂；该表面活性剂用于油田开发，提高原油采收率及应用于海洋溢油处理领域。与现有技术相比，本发明的表面活性剂具有优良的界面性能，可在不加碱的情况下使油水界面张力降至超低水平；本发明的表面活性剂制备方法操作简单、反应时间短、条件温和、产率高、成本低、能耗低、绿色环保。

Description

一种生物基阴离子型表面活性剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于表面活性剂制备技术领域，涉及一种生物基阴离子型表面活性剂及其制备方法与应用，具体涉及一种以油酸甲酯为底物的生物基阴离子表面活性剂及 其合成方法及其在三次采油提高原油采收率等方面的应用。
背景技术
表面活性剂可以将油水界面张力降低到超低水平(≤10-3mN/m)，因而在油田 开采领域得到广泛使用。三元复合驱油体系(ASP)是近几十年来提高原油采收率 的有效途径。但是大规模使用碱可能导致地层伤害、产出液难于破乳、仪器和管道 结垢等。传统的表面活性剂/聚合物驱油体系(SP)不能达到超低界面张力。传统 的表面活性剂几乎都是石油制品，由于原料和环境的影响，其应用越来越受到限制。
CN103342996A公开了一种两性离子型表面活性剂，亲水基团是一个羧基和一 个铵根离子。由于该专利原料的空间位阻效应，导致叔胺难于质子化，难于生成季 铵盐，使得该专利所述的表面活性剂产率整体偏低。
CN103342997A公开了一种脂酰(-N,N-二烷基)二胺型表面活性剂，该表面 活性剂在合成过程中使用了氯化铝和氯化亚砜，氯化铝作为烷基化催化剂，使用后 难于回收，且后处理过程中会产生含铝废水，处理成本高；使用氯化亚砜会产生二 氧化硫和氯化氢酸性气体，导致环境污染。
本发明以来源广泛、可再生、价格低廉的油酸甲酯为原料，通过对油酸甲酯分 子的修饰和加成得到具有双羧酸结构的表面活性剂。该表面活性剂可在无碱条件下 将油水界面张力降低到超低水平，具有良好的界面性能，是目前油田中使用的大部 分表面活性剂潜在的替代品。
目前该表面活性剂没有被报道，合成路线也没有被报道，本发明在原有实验基 础上引入苯环，有效提升了其界面活性；与原有路线相比优化了反应路线，减少了 氯乙酸钠的加入量，通过引入苯环使得此类表面活性剂能够有效应用于三次采油和 溢油分散领域。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种有效提升了 其界面活性，提高了采收率的生物基阴离子型表面活性剂及其制备方法与应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明的目的之一，提供一种生物基阴离子型表面活性剂，该表面活性剂的结 构式如下所示：
Figure BDA0002088901180000021
其中，i，j是相应位置的亚甲基(-CH2-)的数目，i+j＝15，i取0-10的整数， j取15-5的整数。
本发明的目的之二，提供一种生物基阴离子型表面活性剂的制备方法，该方法 包括以下步骤：
1)将油酸甲酯、苯及甲磺酸混合，在60-90℃下反应3-6h；其中，所述的油 酸甲酯与苯的摩尔比为1:3-7，进一步优选1:5，油酸甲酯与甲磺酸的摩尔比为1:4-7。
2)在步骤1)所得产物中加入乙二胺，并在100-140℃下反应3-7h，优选反应 温度为110-130℃，反应时间为4-6h；其中，乙二胺与油酸甲酯摩尔比为10-14:1， 作为优选的技术方案，所述的乙二胺与油酸甲酯摩尔比为11-13:1。
3)将氯乙酸钠和缚酸剂溶于乙醇和水的混合溶液中；加入步骤2)的反应产 物，并在60-80℃下反应6-10h，即得到所述的表面活性剂。
步骤1)中主要进行芳基化反应，得到苯基十八酸甲酯，其中油酸甲酯为底物， 苯为芳基化试剂，甲磺酸为催化剂，用于提高反应活性和反应转化率。
步骤2)中主要进行酰胺化反应，其中乙二胺为酰胺化试剂，反应得到N-苯基 十八酸酰-乙基胺。
步骤3)主要进行亲核取代反应，氯乙酸钠作为亲核试剂，取代N-苯基十八酸 酰-乙基胺中氨基上的氢原子，得到产物N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺。 反应中使用缚酸剂，中和反应中可能产生的酸性物质，保障反应进行所必要的碱性 条件。
作为优选的技术方案，步骤1)的反应体系中可加入催化剂，并在反应结束后 除去，前者用于提高反应的转化率，后者用于提高步骤1)所得产物的纯度，以及 避免催化剂进入步骤2)的反应体系中，增加副反应。
作为优选的技术方案，步骤1)之后需脱除苯，以提高步骤1)所得产物的纯 度。
作为优选的技术方案，采用加热的方法蒸除苯。
作为优选的技术方案，步骤2)之后将乙二胺脱除，提高步骤2)所得产物的 纯度。
作为优选的技术方案，步骤3)之后需对反应体系进行后处理，将乙醇和水的 混合溶液及无机盐除去，提高产物N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺的纯度。
作为优选的技术方案，后处理的过程为：先加热蒸发除去乙醇和水的混合溶液，再加入乙醇溶解产物N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺，之后离心除去无机 盐，最后加热蒸除乙醇，得到N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺。
进一步地，步骤3)中，所述的乙醇和水的混合液中乙醇和水的体积比为 1:0.5-2。
进一步地，所述的氯乙酸钠与油酸甲酯的摩尔比为2-2.5:1。其中，氯乙酸钠 在乙醇和水的混合液中的浓度为0.5-2mol/L。
进一步地，所述的缚酸剂与油酸甲酯的摩尔比为1-3:1。
进一步地，所述的缚酸剂为氢氧化钠或碳酸钠。
本发明的目的之三，提供一种生物基阴离子型表面活性剂的应用，所述的表面 活性剂用于油田开发。
进一步地，所述的表面活性剂用于提高三次采油的采收率以及溢油分散领域。
本发明以油酸甲酯为底物，依次通过芳基化、酰胺化和亲核取代反应，制备得 到一种生物基阴离子型表面活性剂，N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺。该 表面活性剂具有优良的界面性能，包括较低的临界胶束浓度(CMC)和表面张力， 优异的润湿、乳化、发泡性能，可在不加碱的情况下使油水界面张力降至超低水平， 优于目前大规模使用的石油磺酸盐和烷基苯磺酸盐，可应用于油田开发领域，有效 提高原油采收率，提高日注量，延长平均清蜡周期。本发明的表面活性剂合成步骤 具有操作简单、反应条件温和、产率高、成本低等优点。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)本发明中一种生物基阴离子型表面活性剂具有较低的临界胶束浓度 (3.1×10-4mol/L)和界面张力(2.21×10-4mN/m)，且其润湿、乳化、发泡性能 优异，可在不加碱的情况下使油水界面张力降至超低水平；
2)本发明中一种生物基阴离子型表面活性剂的制备方法具有简单、反应时间 短、反应条件温和、产率高(可达87.6％)、成本低、无有毒有害副产物、环保绿 色等优点。
3)本发明中一种生物基阴离子型表面活性剂的疏水基部分来源于天然油脂， 易降解，绿色环保。
附图说明
图1为实施例1中底物油酸甲酯的气相色谱图；
图2为实施例1中第一中间产物苯基十八酸甲酯的气相色谱图；
图3为实施例1中第二中间产物N-苯基十八酸酰-乙基胺的电喷雾离子化(阳 离子模式)质谱图；
图4为实施例1中产物N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺的电喷雾离子 化(阴离子模式)质谱图；
图5为实施例16中N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺的表面张力随浓 度的变化曲线图；
图6为实施例18中不同用量N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺对原油 分散率的影响。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范 围不限于下述的实施例。
实施例1：
在0.01mol油酸甲酯中加入0.05mol苯和0.04mol甲磺酸，在60℃下反应3 h，其中底物油酸甲酯的气相色谱图如图1所示，回收催化剂甲磺酸，蒸除溶剂苯， 得到第一中间产物苯基十八酸甲酯，其气相色谱图如图2所示；加入0.10mol无 水乙二胺，在100℃下反应3h，蒸除未反应的无水乙二胺，得到第二中间产物 N-苯基十八酸酰-乙基胺，其电喷雾离子化(阳离子模式)质谱图如图3所示；加 入0.02mol氯乙酸钠、0.02mol缚酸剂碳酸钠和20mL乙醇/水混合溶液(V乙醇/V水 ＝1:1)，在70℃下反应6h，蒸发除去溶剂，再加入乙醇溶解，离心除去无机盐 后再蒸除乙醇，得到产物N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺，其电喷雾离子 化(阴离子模式)质谱图如图4所示，产率87.3％。
实施例2：
在0.01mol油酸甲酯中加入0.05mol苯和0.04mol甲磺酸，在60℃下反应3 h，回收催化剂，蒸除溶剂苯；加入0.14mol无水乙二胺，在140℃下反应7h， 蒸除未反应的无水乙二胺；加入0.025mol氯乙酸钠、0.02mol缚酸剂氢氧化钠和 20mL乙醇/水混合溶液(V乙醇/V水＝1:1)，在70℃下反应6h，蒸发除去溶剂，再 加入乙醇溶解，离心除去无机盐后再蒸除乙醇，得到产物N,N-二乙酸-N'-苯基十 八酸酰基-乙二胺，产率88.7％。
实施例3：
在0.01mol油酸甲酯中加入0.05mol苯和0.04mol甲磺酸，在60℃下反应3 h，回收催化剂，蒸除溶剂苯；加入0.12mol无水乙二胺，在120℃下反应5h， 蒸除未反应的无水乙二胺；加入0.02mol氯乙酸钠、0.02mol缚酸剂碳酸钠和20mL 乙醇/水混合溶液(V乙醇/V水＝1:1)，在70℃下反应6h，蒸发除去溶剂，再加入乙 醇溶解，离心除去无机盐后再蒸除乙醇，得到产物N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰 基-乙二胺，产率85.4％。
实施例4：
在0.01mol油酸甲酯中加入0.05mol苯和0.04mol甲磺酸，在60℃下反应3 h，回收催化剂，蒸除溶剂苯；加入0.14mol无水乙二胺，在140℃下反应7h， 蒸除未反应的无水乙二胺；加入0.021mol氯乙酸钠、0.02mol缚酸剂氢氧化钠和 20mL乙醇/水混合溶液(V乙醇/V水＝1:1)，在60℃下反应8h，蒸发除去溶剂，再 加入乙醇溶解，离心除去无机盐后再蒸除乙醇，得到产物N,N-二乙酸-N'-苯基十 八酸酰基-乙二胺，产率83.8％。
实施例5：
在0.01mol油酸甲酯中加入0.05mol苯和0.04mol甲磺酸，在60℃下反应3 h，回收催化剂，蒸除溶剂苯；加入0.14mol无水乙二胺，在140℃下反应7h， 蒸除未反应的无水乙二胺；加入0.02mol氯乙酸钠、0.02mol缚酸剂氢氧化钠和 20mL乙醇/水混合溶液(V乙醇/V水＝1:1)，在80℃下反应10h，蒸发除去溶剂， 再加入乙醇溶解，离心除去无机盐后再蒸除乙醇，得到产物N,N-二乙酸-N'-苯基 十八酸酰基-乙二胺，产率81.2％。
实施例6：
在0.01mol油酸甲酯中加入0.05mol苯和0.07mol甲磺酸，在60℃下反应3 h，回收催化剂，蒸除溶剂苯；加入0.10mol无水乙二胺，在100℃下反应3h， 蒸除未反应的无水乙二胺；加入0.02mol氯乙酸钠、0.02mol缚酸剂碳酸钠和20mL 乙醇/水混合溶液(V乙醇/V水＝1:1)，在70℃下反应6h，蒸发除去溶剂，再加入乙 醇溶解，离心除去无机盐后再蒸除乙醇，得到产物N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰 基-乙二胺，产率87.6％。
实施例7：
在0.01mol油酸甲酯中加入0.05mol苯和0.06mol甲磺酸，在60℃下反应3 h，回收催化剂，蒸除溶剂苯；加入0.10mol无水乙二胺，在100℃下反应3h， 蒸除未反应的无水乙二胺；加入0.02mol氯乙酸钠、0.02mol缚酸剂碳酸钠和20mL 乙醇/水混合溶液(V乙醇/V水＝1:1)，在70℃下反应6h，蒸发除去溶剂，再加入乙 醇溶解，离心除去无机盐后再蒸除乙醇，得到产物N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰 基-乙二胺，产率86.2％。
实施例8：
在0.01mol油酸甲酯中加入0.05mol苯和0.04mol甲磺酸，在90℃下反应6 h，回收催化剂，蒸除溶剂苯；加入0.10mol无水乙二胺，在100℃下反应3h， 蒸除未反应的无水乙二胺；加入0.02mol氯乙酸钠、0.02mol缚酸剂碳酸钠和20mL 乙醇/水混合溶液(V乙醇/V水＝1:1)，在70℃下反应6h，蒸发除去溶剂，再加入乙 醇溶解，离心除去无机盐后再蒸除乙醇，得到产物N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰 基-乙二胺，产率85.2％。
实施例9：
在0.01mol油酸甲酯中加入0.05mol苯和0.04mol甲磺酸，在80℃下反应5 h，回收催化剂，蒸除溶剂苯；加入0.10mol无水乙二胺，在100℃下反应3h， 蒸除未反应的无水乙二胺；加入0.02mol氯乙酸钠、0.02mol缚酸剂碳酸钠和20mL 乙醇/水混合溶液(V乙醇/V水＝1:1)，在70℃下反应6h，蒸发除去溶剂，再加入乙 醇溶解，离心除去无机盐后再蒸除乙醇，得到产物N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰 基-乙二胺，产率84.7％。
实施例10：
在0.01mol油酸甲酯中加入0.03mol苯和0.04mol甲磺酸，在60℃下反应3 h，回收催化剂，蒸除溶剂苯；加入0.10mol无水乙二胺，在100℃下反应3h， 蒸除未反应的无水乙二胺；加入0.02mol氯乙酸钠、0.01mol缚酸剂碳酸钠和20mL 乙醇/水混合溶液(V乙醇/V水＝1:0.5)，在70℃下反应6h，蒸发除去溶剂，再加入 乙醇溶解，离心除去无机盐后再蒸除乙醇，得到产物N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸 酰基-乙二胺，产率85.3％。
实施例11：
在0.01mol油酸甲酯中加入0.07mol苯和0.04mol甲磺酸，在60℃下反应3 h，回收催化剂，蒸除溶剂苯；加入0.10mol无水乙二胺，在100℃下反应3h， 蒸除未反应的无水乙二胺；加入0.02mol氯乙酸钠、0.03mol缚酸剂碳酸钠和15mL 乙醇/水混合溶液(V乙醇/V水＝1:2)，在70℃下反应6h，蒸发除去溶剂，再加入乙 醇溶解，离心除去无机盐后再蒸除乙醇，得到产物N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰 基-乙二胺，产率89.3％。
实施例12：
配制0.50g/L、3.00g/L N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺表面活性剂溶液，测定界面张力。
测试温度：50℃
油：大庆杏五中原油
实验仪器：TX500C型旋转滴界面张力仪
浓度为0.50g/L、3.00g/L的N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺表面活性 剂溶液与原油间的平衡界面张力达到超低，分别为1.85×10-3mN/m和6.65×10-3 mN/m。
实施例13：
配制0.50g/L、3.00g/L N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺表面活性剂溶液，加入NaCl配制成不同NaCl浓度的溶液，测定界面张力。
测试条件同实施例12。
0.50g/L的N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺表面活性剂溶液在添加NaCl浓度低于0-50g/L时能实现超低界面张力(2.21×10-4-7.36×10-3mN/m)；3.00 g/L的N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺表面活性剂溶液在添加NaCl浓度低 于0-40g/L时能实现超低界面张力(2.31×10-3-6.65×10-3mN/m)。
实施例14：
配制0.50g/L、3.00g/L的N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺表面活性剂 溶液，加入CaCl2配制成不同CaCl2浓度的溶液，测定界面张力。
测试条件同实施例12。
0.50g/L的N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺表面活性剂溶液在添加CaCl2浓度低于0-100mg/L时能实现超低界面张力(1.85×10-3-7.77×10-3mN/m)； 3.00g/L的N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺表面活性剂溶液在添加CaCl2浓度低于0-150mg/L时能实现超低界面张力(5.99×10-3-6.93×10-3mN/m)。
实施例15：
配制0.50g/L、3.00g/L的N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺表面活性剂 溶液，测定不同温度下的界面张力
测试温度：50-90℃，其他测试条件同实施例12。
0.50g/L的N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺表面活性剂溶液在 50-80℃时能实现超低界面张力(1.85×10-3-7.93×10-3mN/m)；3.00g/L的N,N- 二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺表面活性剂溶液在50-80℃时能实现超低界面 张力(4.93×10-3-7.91×10-3mN/m)。
实施例16：
配制一系列不同浓度的N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺表面活性剂溶液，使用吊片法测定25.0℃下的表面张力，每个样品测试三次取其平均值，绘制 表面张力随表面活性剂浓度变化的关系曲线，如图5所示。拐点处对应的浓度为 N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺在25.0℃时的临界胶束浓度。
实施例17：
采用人造非均质岩心，水相渗透率为0.324μm2，岩心饱和水，原油驱替至束 缚水饱和度，注入水驱替至残余油饱和度。分别采用注入水和浓度为0.50g/L的N, N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺溶液作为驱替液，驱替速度为5m/d。驱替至 产出液含水98％以上结束实验，N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺溶液驱比 水驱提高原油采收率18.6％。
实施例18：
取0.050g原油在50mL海水中铺展，再加入一定量的N,N-二乙酸-N'-苯基十 八酸酰基-乙二胺表面活性剂溢油分散剂，振荡10min，静置一段时间后，将样品 下层乳化液取出2.0mL排掉，再取10.0mL乳化液于三角烧瓶中，用二氯甲烷萃 取2次，每次5.0mL，取出萃取液定容至10.0mL。用分光光度计在650nm波长 下，以二氯甲烷为参照，测得样品溶液的吸光度，在大庆原油的标准线中得到萃取 液中的油浓度，再依据公式计算由N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺表面活 性剂合成的溢油分散剂对原油的分散率(η)。
Figure BDA0002088901180000091
如图6所示，当油剂比为10:1时，N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺表 面活性剂溶液对原油的分散率最高，瞬间乳化能力为64.69％，乳化稳定性为 47.85％。随着溢油分散剂的质量减少，分散率下降，当油剂比为30:1时，瞬间乳 化能力为53.92％，乳化稳定性为38.94％。根据国标GB18188-2000的方法中给出 的指标，溢油分散剂的瞬间乳化能力应在60％以上，乳化稳定性需在30％以上。 当原油与N,N-二乙酸-N'-苯基十八酸酰基-乙二胺分散剂质量比为10:1和20:1时， 都可以达到此标准。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此 说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限 于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改 进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种生物基阴离子型表面活性剂，其特征在于，该表面活性剂的结构式如下所示：
Figure 450192DEST_PATH_IMAGE001
其中，i，j是相应位置的亚甲基（-CH2-）的数目，i+j = 15，i取0-10的整数，j取15-5的整数；
所述表面活性剂通过以下方法制得：
1）将油酸甲酯、苯及甲磺酸混合，在60-90 ℃下反应3-6h；所述的油酸甲酯与苯的摩尔比为1:3-7，油酸甲酯与甲磺酸的摩尔比为1:4-7；
2）加入乙二胺，并在100-140 ℃下反应3-7h；所述的乙二胺与油酸甲酯摩尔比为10-14:1；
3）将氯乙酸钠和缚酸剂溶于乙醇和水的混合溶液中，所述的乙醇和水的混合液中乙醇和水的体积比为1:0.5-2，所述的氯乙酸钠与油酸甲酯的摩尔比为2-2.5:1；所述的缚酸剂与油酸甲酯的摩尔比为1-3:1；加入步骤2）的反应产物，并在60-80 ℃下反应6-10 h，即得到生物基阴离子型表面活性剂产品；所述的缚酸剂为氢氧化钠或碳酸钠。
2.如权利要求1所述的一种生物基阴离子型表面活性剂的应用，其特征在于，将生物基阴离子型表面活性剂用于油田开发。
3.根据权利要求2所述的一种生物基阴离子型表面活性剂的应用，其特征在于，将生物基阴离子型表面活性剂用于提高原油采收率以及海洋溢油处理领域。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113930249B (zh) * 2021-09-16 2022-11-22 华东理工大学 苯甲氧基-油酰基季铵型表面活性剂及其制备方法与应用
CN114736184A (zh) * 2022-03-11 2022-07-12 华东理工大学 一种苯缩醛十八酰胺季铵盐的制备方法与应用
CN114854382B (zh) * 2022-04-20 2023-12-12 大庆华理生物技术股份有限公司 一种低渗透油藏生物基类微乳液解堵增注体系及其注入工艺
CN114836188B (zh) * 2022-04-21 2023-11-07 大庆华理生物技术股份有限公司 一种生物复合驱油体系及其应用
CN114752366A (zh) * 2022-04-29 2022-07-15 大庆华理生物技术股份有限公司 生物基类表面活性剂解堵增注剂及应用体系

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101942297A (zh) * 2010-09-21 2011-01-12 大庆高新区华龙祥化工有限公司 一种三次采油用脂肪酰胺磷酸酯钾甜菜碱表面活性剂、制备方法及其应用
CN102151515A (zh) * 2011-03-11 2011-08-17 上海瀛正科技有限公司 一种氨基酸型氟碳表面活性剂、合成方法及应用
CN102618244A (zh) * 2011-03-11 2012-08-01 中国石油天然气股份有限公司 甜菜碱型表面活性剂及其制备方法和应用
CN102851016A (zh) * 2012-10-14 2013-01-02 东北石油大学 一种驱油用羧基甜菜碱两性表面活性剂及其制备方法
CN102977873A (zh) * 2012-12-24 2013-03-20 江南大学 一种三次采油用双酰胺型甜菜碱表面活性剂的制备方法及其应用
CN103342996A (zh) * 2013-07-09 2013-10-09 华东理工大学 一种两性表面活性剂及其制备方法
CN106281293A (zh) * 2016-08-08 2017-01-04 安徽炎胜新材料科技有限公司 一种自降解破胶表面活性剂压裂液
CN108485632A (zh) * 2018-05-29 2018-09-04 华东理工大学 一种无碱二元驱油体系及其应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9187686B2 (en) * 2011-11-08 2015-11-17 Baker Hughes Incorporated Enhanced electrolytic degradation of controlled electrolytic material

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101942297A (zh) * 2010-09-21 2011-01-12 大庆高新区华龙祥化工有限公司 一种三次采油用脂肪酰胺磷酸酯钾甜菜碱表面活性剂、制备方法及其应用
CN102151515A (zh) * 2011-03-11 2011-08-17 上海瀛正科技有限公司 一种氨基酸型氟碳表面活性剂、合成方法及应用
CN102618244A (zh) * 2011-03-11 2012-08-01 中国石油天然气股份有限公司 甜菜碱型表面活性剂及其制备方法和应用
CN102851016A (zh) * 2012-10-14 2013-01-02 东北石油大学 一种驱油用羧基甜菜碱两性表面活性剂及其制备方法
CN102977873A (zh) * 2012-12-24 2013-03-20 江南大学 一种三次采油用双酰胺型甜菜碱表面活性剂的制备方法及其应用
CN103342996A (zh) * 2013-07-09 2013-10-09 华东理工大学 一种两性表面活性剂及其制备方法
CN106281293A (zh) * 2016-08-08 2017-01-04 安徽炎胜新材料科技有限公司 一种自降解破胶表面活性剂压裂液
CN108485632A (zh) * 2018-05-29 2018-09-04 华东理工大学 一种无碱二元驱油体系及其应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
一种松香基超支化表面活性剂的合成及性能研究;张光华等;《日用化学工业》;20120814(第04期);全文 *

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