CN111925288B - 界面浸润调控驱油剂及其制备方法和应用 - Google Patents
界面浸润调控驱油剂及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111925288B CN111925288B CN202010850977.8A CN202010850977A CN111925288B CN 111925288 B CN111925288 B CN 111925288B CN 202010850977 A CN202010850977 A CN 202010850977A CN 111925288 B CN111925288 B CN 111925288B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- acid
- displacement agent
- oil
- oil displacement
- reaction
- 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.)
- Active
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 title claims abstract description 46
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title claims abstract description 19
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 title abstract description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 55
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 75
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 35
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 claims description 20
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 20
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 19
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims description 11
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 9
- CMPGARWFYBADJI-UHFFFAOYSA-L tungstic acid Chemical group O[W](O)(=O)=O CMPGARWFYBADJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- IJBFSOLHRKELLR-BQYQJAHWSA-N (e)-dodec-5-enoic acid Chemical compound CCCCCC\C=C\CCCC(O)=O IJBFSOLHRKELLR-BQYQJAHWSA-N 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PJHOFUXBXJNUAC-KTKRTIGZSA-N (Z)-hexadec-7-enoic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCC(O)=O PJHOFUXBXJNUAC-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 abstract description 8
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 117
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 33
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 31
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 29
- RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M sodium octadecanoate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 27
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 23
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 16
- SXNBVULTHKFMNO-UHFFFAOYSA-N 2,2-dihydroxyoctadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCC(O)(O)C(O)=O SXNBVULTHKFMNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 13
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 11
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 11
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 7
- WRKXXXWUMNXRLB-UHFFFAOYSA-M sodium 2,2-dihydroxyoctadecanoate Chemical compound OC(C(=O)[O-])(CCCCCCCCCCCCCCCC)O.[Na+] WRKXXXWUMNXRLB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 7
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 6
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 5
- 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 4
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- ZVRMGCSSSYZGSM-PFONDFGASA-N 2Z-hexadecenoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCC\C=C/C(O)=O ZVRMGCSSSYZGSM-PFONDFGASA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 3
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 3
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- -1 ether carboxylate Chemical class 0.000 description 2
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N Betaine Natural products C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O N,N,N-trimethylglycinium Chemical compound C[N+](C)(C)CC(O)=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229920002503 polyoxyethylene-polyoxypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- GGXKEBACDBNFAF-UHFFFAOYSA-M sodium;hexadecanoate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O GGXKEBACDBNFAF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- JZVZOOVZQIIUGY-UHFFFAOYSA-M sodium;tridecanoate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCC([O-])=O JZVZOOVZQIIUGY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- NIDHFQDUBOVBKZ-NSCUHMNNSA-N trans-hex-4-enoic acid Chemical compound C\C=C\CCC(O)=O NIDHFQDUBOVBKZ-NSCUHMNNSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C59/00—Compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms and containing any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, groups, groups, or groups
- C07C59/01—Saturated compounds having only one carboxyl group and containing hydroxy or O-metal groups
- C07C59/10—Polyhydroxy carboxylic acids
- C07C59/105—Polyhydroxy carboxylic acids having five or more carbon atoms, e.g. aldonic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/347—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups
- C07C51/367—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups by introduction of functional groups containing oxygen only in singly bound form
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/41—Preparation of salts of carboxylic acids
- C07C51/412—Preparation of salts of carboxylic acids by conversion of the acids, their salts, esters or anhydrides with the same carboxylic acid part
-
- 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
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及界面浸润调控驱油剂与表面活性剂领域，公开了一种界面浸润调控驱油剂及其制备方法和应用。所述界面浸润调控驱油剂具有式(I)所示的结构式，其中，n1和n2相同或不同，各自为3‑9的整数，M为Na和/或K；该驱油剂能够提高油膜剥离效率；
Description
技术领域
本发明涉及界面浸润调控驱油剂与表面活性剂领域，具体涉及一种界面浸润调控驱油剂及其制备方法和应用。
背景技术
在油田开发过程中，使用常规提高采收率的手段后，仍有大量油膜残留在岩石表面，这也是采收率进一步提高的瓶颈所在。
为了进一步提高采收率，需要对吸附在岩石表面的油膜进行高效剥离。基于表面活性剂来改变岩石表面润湿性和剥离油膜的方法因其合成工艺简单、成本较低，成为目前进一步提高采收率的一个新的研究热点。传统的驱油用表面活性剂因其润湿性改变能力有限、不能够破坏油膜与岩石之间的强相互作用，剥离油膜效果并不理想，这就使得能破坏油膜与岩石之间强相互作用和改变岩石表面润湿性能力强大从而能够高效剥离油膜的界面浸润调控材料具有很高的实用价值。
CN111394084A公开了一种以烷基醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚羧酸钠为主的驱油剂，其降低界面张力能力显著，但对岩石表面的润湿性改变有限，不能高效剥离岩石表面的油膜。
CN111333551A公开了一种氟碳双子甜菜碱表面活性剂，该表面活性剂用作化学驱油剂能提高三次采油中原油的采收率，然而其制备工艺复杂，成本高，且氟碳类表面活性剂环保性差。
因此，研究和开发一种界面浸润调控驱油剂具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的驱油用表面活性剂剥离油膜效果并不理想的问题，提供一种界面浸润调控驱油剂及其制备方法和应用，该界面浸润调控驱油剂能够提高油膜剥离效率。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种界面浸润调控驱油剂，其中，所述界面浸润调控驱油剂具有式(I)所示的结构式；
其中，在式(I)中，n1和n2相同或不同，各自为3-9的整数，M为Na和/或K。
本发明第二方面提供了一种前述所述的界面浸润调控驱油剂的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括：
(1)在催化剂存在下，将式(II)所示的酸、过氧化氢和乙酸接触进行第一反应，得到式(III)所示的酸；
(2)将式(III)所示的酸与MOH接触进行第二反应，得到生成物；
(3)将所述生成物进行冷冻干燥处理，得到式(I)所示的界面浸润调控驱油剂；
其中，在式(II)和式(III)中，n1和n2相同或不同，各自为3-9的整数，M为Na和/或K。
本发明第三方面提供了一种前述所述的界面浸润调控驱油剂在油膜剥离中的应用。
通过上述技术方案，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明的界面浸润调控驱油剂能够提高剥离油膜的能力。
(2)随着油膜被剥离，本发明的界面浸润调控驱油剂在岩石表面形成一层强亲水膜，可使得洗下来的原油不易重新粘回岩石表面。
附图说明
图1是本发明的实施例1制备的界面浸润调控驱油剂的红外光谱示意图；
图2是本发明的实施例1制备的界面浸润调控驱油剂的核磁共振氢谱图；
图3是本发明的实施例1制备的界面浸润调控驱油剂在亲油处理后的云母片表面的吸附形貌的原子力显微镜照片；
图4是采用本发明的实施例1制备的界面浸润调控驱油剂处理的玻璃片的水下油滴接触角的光学照片；
图5是本发明的实施例1制备的质量浓度为0.3％的界面浸润调控驱油剂对油膜进行剥离的照片；
图6是本发明的实施例1制备的质量浓度为0.4％的界面浸润调控驱油剂对油膜进行剥离的照片。
附图标记说明
1表示初始样品；2表示48h后的样品。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供了一种界面浸润调控驱油剂，其中，所述界面浸润调控驱油剂具有式(I)所示的结构式；
其中，在式(I)中，n1和n2相同或不同，各自为3-9的整数，M为Na和/或K。
根据本发明，优选情况下，n1和n2相同或不同，各自为3-8的整数，M为Na和/或K；更优选情况下，n1和n2相同或不同，各自为3-7，M为Na；更进一步优选情况下，n1和n2各自为7，M为Na；n1为5，n2为3，M为Na；n1为7，n2为5，M为Na。
在本发明中，本发明的发明人发现：一方面，本发明提供的式(I)所示的界面浸润调控驱油剂能够通过羟基与岩石表面的基团形成氢键，从而吸附在岩石表面，再利用阴离子的强亲水改性，使得岩石表面从亲油转变为亲水，实现润湿反转，提高剥离油膜的能力；另一方面，本发明提供的式(I)所示的界面浸润调控驱油剂也是一种表面活性剂，能够降低油水界面张力，同时也能够吸附在油水界面，提高了表面负电荷密度，形成原油与岩石之间基于静电排斥力的结构分离压，提高油膜的剥离效率；另外，随着油膜被剥离，本发明提供的式(I)所示的界面浸润调控驱油剂在岩石表面形成一层强亲水膜，能够使得洗下来的原油不易重新粘回岩石表面。
根据本发明，所述界面浸润调控驱油剂既有羟基、羧酸基(羧酸根)，又具有疏水碳链基(疏水碳链)，润湿反转能力及油膜剥离效率均比现有的常规技术好。
根据本发明，优选情况下，所述界面浸润调控驱油剂选自二羟基硬脂酸钠、二羟基十二碳羧酸钠和二羟基十六碳羧酸钠中的一种或多种；更优选情况下，所述界面浸润调控驱油剂为二羟基硬脂酸钠。
本发明第二方面提供了一种前述所述的界面浸润调控驱油剂的制备方法，其中，所述的制备方法包括：
(1)在催化剂存在下，将式(II)所示的酸、过氧化氢和乙酸接触进行第一反应，得到式(III)所示的酸；
(2)将式(III)所示的酸与MOH接触进行第二反应，得到生成物；
(3)将所述生成物进行冷冻干燥处理，得到式(I)所示的界面浸润调控驱油剂；
其中，在式(II)和式(III)中，n1和n2相同或不同，各自为3-9的整数，M为Na和/或K。
根据本发明，优选情况下，n1和n2相同或不同，各自为3-8的整数，M为Na和/或K。
根据本发明，更优选情况下，n1和n2相同或不同，各自为3-7的整数，M为Na。
根据本发明，更进一步优选情况下，n1和n2各自为7，M为Na；或者，n1为5，n2为3，M为Na；或者，n1为7，n2为5，M为Na。
根据本发明，所述式(II)所示的酸选自油酸、5-十二碳烯酸和7顺-十六碳烯酸中的一种或多种。
根据本发明，在步骤(1)中，所述式(II)所示的酸、过氧化氢和乙酸的摩尔比为(0.8-1.2)：2：(0.5-1)，优选为(1-1.2)：2：(0.5-0.7)；更优选为(1-1.2)：2：(0.5-0.6)。
在本发明中，将式(II)所示的酸、过氧化氢和乙酸接触的方式可以为：将过氧化氢和乙酸滴加到式(II)所示的酸中，其中，滴加速率为3-5mL/min。
根据本发明，其中，在步骤(1)中，所述第一反应的条件包括：温度为65-75℃，时间为4-6h；优选地，温度为68-72℃，时间为4-4.5h。在本发明中，所述第一反应优选在搅拌速率为400-600r/min的搅拌条件下进行。
根据本发明，在步骤(1)中，所述催化剂为钨酸或硫酸；优选地，以所述式(II)所示的酸、过氧化氢和乙酸的总重量为基准，所述催化剂的用量为1-1.5重量％，优选为1-1.2重量％。
根据本发明，所述的制备方法还包括：在步骤(1)中，将所述第一反应后的溶液进行分离除去水相，再将油相与乙酸乙酯接触析出式(III)所示的酸。在本发明中，具体地包括：反应结束，待将所述第一反应后的溶液分层后，分离除去水相；将热水加入到油相中进行水洗，再分离出水相，重复三次；然后将油相溶于热的乙酸乙酯中，隔夜，析出的白色固体即为式(III)所示的酸。
根据本发明，在步骤(2)中，所述第二反应的条件包括：温度为40-50℃，时间为1-2h；优选地，温度为40-42℃，时间为1.5-2h。
根据本发明，所述式(III)所示的酸与所述MOH的摩尔比为1：(1-1.5)。
根据本发明，在步骤(3)中，所述冷冻干燥处理的条件包括：冷冻干燥温度为-83.6℃至-84℃，冷冻干燥时间为48-50h；优选地，冷冻干燥温度为-83.6℃，冷冻干燥时间为48h。
根据本发明，本发明的合成方法不仅条件温和，副反应少，而且后处理简单，所得的界面浸润调控驱油剂，例如，二羟基硬脂酸钠同时具有羟基、羧酸根以及疏水长碳链，是一种新型界面调控材料。
本发明第三方面提供了一种前述所述的界面浸润调控驱油剂在油膜剥离中的应用。
本发明的界面浸润调控驱油剂，例如，二羟基硬脂酸钠应用于油膜剥离时，载玻片先进行亲油处理，然后将原油涂在亲油处理后的载玻片的一面，60℃下老化48h。老化后，将载玻片浸入到质量浓度为0.3-0.4％的界面浸润调控驱油剂，例如，二羟基硬脂酸钠、二羟基十二碳羧酸钠和二羟基十六碳羧酸钠溶液中的任意一种，优选为二羟基硬脂酸钠溶液中，进行油膜剥离。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例和对比例中：
分子结构参数通过红外光谱图测得，该红外光谱仪购自美国ABB公司，型号为FTLA2000-104；
分子结构参数通过核磁共振氢谱图测得，该核磁共振氢谱仪购自瑞士Bruker公司，型号为Avance300；
吸附厚度参数通过原子力显微镜测得，该原子力显微镜购自美国布鲁克仪器公司，型号为Multimode-8；
油酸原料为上海麦克林生化科技有限公司的市售品；
过氧化氢原料为国药集团化学试剂有限公司牌号为GB/T 6684-2002的市售品；
乙酸原料为上海阿拉丁生化科技股份有限公司的市售品；
钨酸原料为上海阿拉丁生化科技股份有限公司的市售品；
氢氧化钠原料为国药集团化学试剂有限公司牌号为GB/T 629-1997的市售品。
实施例1
本实施例在于说明采用本发明的方法制备的界面浸润调控驱油剂。
本实施例制备界面浸润调控驱油剂二羟基硬脂酸钠的合成路线包括：
第一步：
第二步：
具体的制备方法包括：
(1)先将乙酸(3g)与30％H2O2(22.7g)混合，在搅拌速率为400r/min的搅拌条件下边搅拌边将混合液以3mL/min的滴加速率滴加到油酸(28.25g)中(油酸、过氧化氢、乙酸的摩尔比为1：2：0.5)，并加入0.38g钨酸为催化剂，在72℃下搅拌反应4.5h。反应结束，待溶液分层后，分离除去水相，将热水加入到油相中水洗，再分离出水相，重复三次。然后将油相溶于热的乙酸乙酯中，隔夜，析出的白色固体即为二羟基硬脂酸。
(2)将0.04g NaOH(NaOH的相对分子量为40)加入到100ml去离子水中溶解，然后将得到的0.3g二羟基硬脂酸(二羟基硬脂酸的相对分子量为316)加入到配制的NaOH溶液中，在40℃下搅拌反应2h。反应结束，将得到的溶液在温度为-83.6℃条件下进行冷冻干燥48h，干燥完得到的白色粉末状固体即为二羟基硬脂酸钠。
图1是本实施例中制得的二羟基硬脂酸钠的红外光谱图，其中，1695cm-1处的尖峰归因于C＝O拉伸，3343cm-1处的吸收峰表明了仲羟基的出现。
图2是本实施例中制得的二羟基硬脂酸钠的核磁共振氢谱图，其中，从图2可见：1HNMR(400MHz,D2O,δ,ppm):0.88(t,3H,a),1.28(t,20H,b),1.47(m,2H,c),3.51(t,2H,d),1.92(s,2H,e),1.63(m,2H,f),2.29(t,2H,g)。
图3是本实施例中制得的二羟基硬脂酸钠在亲油处理后的云母片表面的吸附形貌的原子力显微镜照片，使用的二羟基硬脂酸钠溶液的质量浓度为0.3％；其中，从图3可见：二羟基硬脂酸钠在亲油处理后的云母片表面的吸附厚度为40nm左右。
如图4所示，亲油处理后的玻璃片在浸入质量浓度为0.3％的二羟基硬脂酸钠溶液2天后，玻璃片在水下对油滴的接触角达到142.34°。其中，从图4可见：二羟基硬脂酸钠能对亲油玻璃片进行润湿反转，润湿反转后，玻璃片在水下对油滴的接触角可达到142.34°。
本发明的二羟基硬脂酸钠应用于油膜剥离中。如图5所示，载玻片先进行亲油处理，然后将原油涂在亲油处理后的载玻片的一面，60℃下老化48h。老化后，将载玻片浸入到质量浓度为0.3％的二羟基硬脂酸钠溶液中，进行油膜剥离，其中，1表示初始样品；2表示48h后的样品，最终的油膜剥离效率可达53.6％。
实施例2
本实施例在于说明采用本发明的方法制备的界面浸润调控驱油剂。
(1)先将乙酸(4.2g)与30％H2O2(22.7g)混合，在搅拌速率为400r/min的搅拌条件下边搅拌边将混合液以4mL/min的滴加速率滴加到油酸(33.9g)中(油酸、过氧化氢、乙酸的摩尔比为1.2：2：0.7)，并加入0.46g钨酸为催化剂，在68℃下搅拌反应4h。反应结束，待溶液分层后，分离除去水相，将热水加入到油相中水洗，再分离出水相，重复三次。然后将油相溶于热的乙酸乙酯中，隔夜，析出的白色固体即为二羟基硬脂酸。
(2)将NaOH(0.06g)加入到100ml去离子水中溶解，然后将得到的二羟基硬脂酸(0.3g)加入到配制的NaOH溶液中，在42℃下搅拌反应2h。反应结束，将得到的溶液在温度为-83.6℃条件下进行冷冻干燥48h，干燥完得到的白色粉末状固体即为二羟基硬脂酸钠。
本发明的二羟基硬脂酸钠应用于油膜剥离中。如图6所示，载玻片先进行亲油处理，然后将原油涂在亲油处理后的载玻片的一面，60℃下老化48h。老化后，将载玻片浸入到质量浓度为0.4％的二羟基硬脂酸钠溶液中，进行油膜剥离，其中，1表示初始样品；2表示48h后的样品，最终的油膜剥离效率可达41.1％。
实施例3
本实施例在于说明采用本发明的方法制备的界面浸润调控驱油剂。
(1)先将乙酸(3.6g)与30％H2O2(22.7g)混合，在搅拌速率为500r/min的搅拌条件下边搅拌边将混合液以5mL/min的滴加速率滴加到油酸(31.1g)中(油酸、过氧化氢、乙酸的摩尔比为1.1：2：0.6)，并加入0.42g硫酸为催化剂，在70℃下搅拌反应4h。反应结束，待溶液分层后，分离除去水相，将热水加入到油相中水洗，再分离出水相，重复三次。然后将油相溶于热的乙酸乙酯中，隔夜，析出的白色固体即为二羟基硬脂酸。
(2)将NaOH(0.06g)加入到100ml去离子水中溶解，然后将得到的二羟基硬脂酸(0.3g)加入到配制的NaOH溶液中，在40℃下搅拌反应1.5h。反应结束，将得到的溶液在温度为-83.6℃条件下进行冷冻干燥48h，干燥完得到的白色粉末状固体即为二羟基硬脂酸钠。
本发明的二羟基硬脂酸钠应用于油膜剥离中。载玻片先进行亲油处理，然后将原油涂在亲油处理后的载玻片的一面，60℃下老化48h。老化后，将载玻片浸入到质量浓度为0.4％的二羟基硬脂酸钠溶液中，进行油膜剥离，最终的油膜剥离效率可达40.5％。
实施例4
本实施例在于说明采用本发明的方法制备的界面浸润调控驱油剂。
(1)先将乙酸(3g)与30％H2O2(22.7g)混合，在搅拌速率为500r/min的搅拌条件下边搅拌边将混合液以3mL/min的滴加速率滴加到油酸(28.25g)中(油酸、过氧化氢、乙酸的摩尔比为1：2：0.5)，并加入0.38g钨酸为催化剂，在70℃下搅拌反应6h。反应结束，待溶液分层后，分离除去水相，将热水加入到油相中水洗，再分离出水相，重复三次。然后将油相溶于热的乙酸乙酯中，隔夜，析出的白色固体即为二羟基硬脂酸。
(2)将NaOH(0.06g)加入到100ml去离子水中溶解，然后将得到的二羟基硬脂酸(0.3g)加入到配制的NaOH溶液中，在50℃下搅拌反应1h。反应结束，将得到的溶液在温度为-84℃条件下进行冷冻干燥48h，干燥完得到的白色粉末状固体即为二羟基硬脂酸钠。
本发明的二羟基硬脂酸钠应用于油膜剥离中。载玻片先进行亲油处理，然后将原油涂在亲油处理后的载玻片的一面，60℃下老化48h。老化后，将载玻片浸入到质量浓度为0.3％的二羟基硬脂酸钠溶液中，进行油膜剥离，最终的油膜剥离效率可达49.3％。
实施例5
本实施例在于说明采用本发明的方法制备的界面浸润调控驱油剂。
(1)先将乙酸(6g)与30％H2O2(22.7g)混合，在搅拌速率为600r/min的搅拌条件下边搅拌边将混合液以4mL/min的滴加速率滴加到油酸(22.6g)中(油酸、过氧化氢、乙酸的摩尔比为0.8：2：1)，并加入0.57g硫酸为催化剂，在65℃下搅拌反应4h。反应结束，待溶液分层后，分离除去水相，将热水加入到油相中水洗，再分离出水相，重复三次。然后将油相溶于热的乙酸乙酯中，隔夜，析出的白色固体即为二羟基硬脂酸。
(2)将NaOH(0.04g)加入到100ml去离子水中溶解，然后将得到的二羟基硬脂酸(0.3g)加入到配制的NaOH溶液中，在50℃下搅拌反应1h。反应结束，将得到的溶液在温度为-84℃条件下进行冷冻干燥50h，干燥完得到的白色粉末状固体即为二羟基硬脂酸钠。
本发明的二羟基硬脂酸钠应用于油膜剥离中。载玻片先进行亲油处理，然后将原油涂在亲油处理后的载玻片的一面，60℃下老化48h。老化后，将载玻片浸入到质量浓度为0.3％的二羟基硬脂酸钠溶液中，进行油膜剥离，最终的油膜剥离效率可达48.2％。
实施例6
本实施例在于说明采用本发明的方法制备的界面浸润调控驱油剂。
(1)先将乙酸(3g)与30％H2O2(22.7g)混合，在搅拌速率为600r/min的搅拌条件下边搅拌边将混合液以5mL/min的滴加速率滴加到油酸(33.9g)中(油酸、过氧化氢、乙酸的摩尔比为1.2：2：0.5)，并加入0.38g硫酸为催化剂，在75℃下搅拌反应6h。反应结束，待溶液分层后，分离除去水相，将热水加入到油相中水洗，再分离出水相，重复三次。然后将油相溶于热的乙酸乙酯中，隔夜，析出的白色固体即为二羟基硬脂酸。
(2)将NaOH(0.04g)加入到100ml去离子水中溶解，然后将得到的二羟基硬脂酸(0.3g)加入到配制的NaOH溶液中，在50℃下搅拌反应2h。反应结束，将得到的溶液在温度为-83.6℃条件下进行冷冻干燥50h，干燥完得到的白色粉末状固体即为二羟基硬脂酸钠。
本发明的二羟基硬脂酸钠应用于油膜剥离中。载玻片先进行亲油处理，然后将原油涂在亲油处理后的载玻片的一面，60℃下老化48h。老化后，将载玻片浸入到质量浓度为0.4％的二羟基硬脂酸钠溶液中，进行油膜剥离，最终的油膜剥离效率可达37.7％。
实施例7
按照实施例1的相同的制备方法制备界面浸润调控驱油剂，所不同之处在于：将“油酸(28.25g)”替换为“5-十二碳烯酸(19.8g)”，其中，5-十二碳烯酸的结构式为：
结果得到二羟基十二碳羧酸钠；以及将其应用于油膜剥离中，最终的油膜剥离效率可达39.5％。
实施例8
按照实施例1的相同的制备方法制备界面浸润调控驱油剂，所不同之处在于：将“油酸(28.25g)”替换为“7顺-十六碳烯酸(25.44g)”，其中，7顺-十六碳烯酸的结构式为：
结果得到二羟基十六碳羧酸钠；以及将其应用于油膜剥离中，最终的油膜剥离效率可达43.7％。
对比例1
按照实施例1的相同的制备方法制备界面浸润调控驱油剂，所不同之处在于：将“油酸、过氧化氢、乙酸的摩尔比为1：2：0.5”替换为“油酸、过氧化氢、乙酸的摩尔比为0.6：2：1.2”。
结果得到二羟基硬脂酸钠；以及将其应用于油膜剥离中，最终的油膜剥离效率可达27.6％。
对比例2
按照实施例1的相同的制备方法制备界面浸润调控驱油剂，所不同之处在于：在步骤(1)中，将“在70℃下搅拌反应4h”替换为“在55℃下搅拌反应3h”；以及在步骤(2)中，将“在40℃下搅拌反应2h”替换为“在35℃下搅拌反应2.5h”。
结果得到二羟基硬脂酸钠；以及将其应用于油膜剥离中，最终的油膜剥离效率可达29.4％。
对比例3
按照实施例1的相同的制备方法制备界面浸润调控驱油剂，所不同之处在于：将“油酸(28.25g)”替换为“4-己烯酸(11.4g)”。
结果得到二羟基己酸钠；以及将其应用于油膜剥离中，最终的油膜剥离效率可达20.6％。
通过上述的结果可以看出，采用本发明的制备方法制备的界面浸润调控驱油剂，例如，实施例1-8具有在剥离油膜方面明显更好的效果。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种界面浸润调控驱油剂在油膜剥离中的应用，其特征在于，所述界面浸润调控驱油剂的制备方法包括：
(1)在催化剂存在下，将酸、过氧化氢和乙酸接触进行第一反应；所述酸选自油酸、5-十二碳烯酸和顺-7-十六碳烯酸中的一种或多种；所述酸、所述过氧化氢和所述乙酸的摩尔比为(0.8-1.2)：2：(0.5-1)；所述第一反应的条件包括：温度为65-75℃，时间为4-6h；
(2)将经步骤(1)得到的产物与MOH接触进行第二反应，得到生成物；所述第二反应的条件包括：温度为40-50℃，时间为1-2h；其中，M为Na和/或K；
(3)将所述生成物进行冷冻干燥处理，得到界面浸润调控驱油剂。
2.根据权利要求1所述的应用，其中，在步骤(1)中，所述酸、所述过氧化氢和所述乙酸的摩尔比为(1-1.2)：2：(0.5-0.7)。
3.根据权利要求1所述的应用，其中，在步骤(1)中，所述催化剂为钨酸或硫酸。
4.根据权利要求1所述的应用，其中，在步骤(1)中，以所述酸、过氧化氢和乙酸的总重量为基准，所述催化剂的用量为1-1.5重量％。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的应用，其中，所述界面浸润调控驱油剂的制备方法还包括：在步骤(1)中，将所述第一反应后的溶液进行分离除去水相，再将油相与乙酸乙酯接触析出经步骤(1)得到的产物。
6.根据权利要求1所述的应用，其中，经步骤(1)得到的产物与所述MOH的摩尔比为1：(1-1.5)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010850977.8A CN111925288B (zh) | 2020-08-21 | 2020-08-21 | 界面浸润调控驱油剂及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010850977.8A CN111925288B (zh) | 2020-08-21 | 2020-08-21 | 界面浸润调控驱油剂及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111925288A CN111925288A (zh) | 2020-11-13 |
| CN111925288B true CN111925288B (zh) | 2023-03-31 |
Family
ID=73305490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010850977.8A Active CN111925288B (zh) | 2020-08-21 | 2020-08-21 | 界面浸润调控驱油剂及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111925288B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1680253A (zh) * | 2005-02-03 | 2005-10-12 | 中国科学院新疆理化技术研究所 | 一种催化氧化体系制备壬二酸的方法 |
| CN101298553A (zh) * | 2008-07-07 | 2008-11-05 | 大庆石油管理局 | 一种双亲水基新型表面活性剂、其配方体系及其应用 |
| CN107365574A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-11-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种用于普通稠油油藏的降粘驱油剂及其制备方法 |
| CN108745655A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-11-06 | 武汉工程大学 | 一种双羟基脂肪酸皂捕收剂及其制备方法 |
| CN109942407A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-06-28 | 中国日用化学研究院有限公司 | 一种合成9，10-二羟基十八碳硬脂酸的方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MY139591A (en) * | 2004-02-26 | 2009-10-30 | Univ Putra Malaysia | Process for producing wax ester from dihydroxy fatty acid |
-
2020
- 2020-08-21 CN CN202010850977.8A patent/CN111925288B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1680253A (zh) * | 2005-02-03 | 2005-10-12 | 中国科学院新疆理化技术研究所 | 一种催化氧化体系制备壬二酸的方法 |
| CN101298553A (zh) * | 2008-07-07 | 2008-11-05 | 大庆石油管理局 | 一种双亲水基新型表面活性剂、其配方体系及其应用 |
| CN107365574A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-11-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种用于普通稠油油藏的降粘驱油剂及其制备方法 |
| CN108745655A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-11-06 | 武汉工程大学 | 一种双羟基脂肪酸皂捕收剂及其制备方法 |
| CN109942407A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-06-28 | 中国日用化学研究院有限公司 | 一种合成9，10-二羟基十八碳硬脂酸的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 《Synthesis of Estolide Ester and Amide from Acetylated Polyhydroxy Estolide for Lubricant Base Oil》;Seng Soi Hoong等;《European Journal of Lipid Science and Technology》;20200812;第122卷(第10期);2000098（第1-12页） * |
| 《在微波辐射下过氧乙酸氧化合成壬二酸》;高军军等;《化学世界》;20051125(第11期);第678-681页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111925288A (zh) | 2020-11-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0547924B1 (fr) | Composition à base d'oxyde cérique, préparation et utilisation | |
| JP4011566B2 (ja) | シリカゾル及びその製造方法 | |
| EP0300851A1 (fr) | Procédé d'obtention d'un oxyde cérique | |
| WO2008043703A2 (fr) | Suspension liquide et poudre de particules d'oxyde de cerium, procedes de preparation de celles-ci et utilisation dans le polissage | |
| JP2010541141A (ja) | 導電層用のコアシェル構造を有する粒子 | |
| CN108559101B (zh) | 一种制备二维片状Cu-MOF材料的方法 | |
| JP2005060217A (ja) | シリカゾル及びその製造方法 | |
| CA2006563C (fr) | Oxyde cerique a caracteristiques morphologiques ameliorees et son procede d'obtention | |
| CN101250196B (zh) | 多羧基笼型苯基倍半硅氧烷及其合成方法 | |
| CN111170864A (zh) | 石墨烯分散剂及其制备方法、石墨烯的制备方法 | |
| CN111925288B (zh) | 界面浸润调控驱油剂及其制备方法和应用 | |
| CN114348976B (zh) | 一种不对称中空多孔复合材料的制备方法 | |
| CN107216461B (zh) | 一种以氧化石墨烯为引发剂引发环氧类单体聚合的方法 | |
| CN115092909B (zh) | 一种高浓度氟掺杂的碳点及其制备方法 | |
| CN115894931B (zh) | 一种含氟氢硅油及其制备方法 | |
| JP3970603B2 (ja) | 有機溶媒分散型酸化チタンゾルの製造方法 | |
| JP7067919B2 (ja) | ジヒドロキシナフタレンの精製方法 | |
| JP2003095657A (ja) | 有機溶媒分散型酸化チタンゾル及びその製造方法 | |
| CN110655458B (zh) | 一种同时生产苯甲酸和丙酮的方法 | |
| JP2875486B2 (ja) | 酸化タンタルゾル及びその製造方法 | |
| CN113929572B (zh) | 一种合成三乙二醇二丙酯的方法及其应用 | |
| CN113842902B (zh) | 一种氧化催化材料及其制备方法 | |
| CN115231559B (zh) | 一种石墨烯、其制备方法及石墨烯水基分散体 | |
| KR101720205B1 (ko) | 다공성 금속산화물 분말의 제조 방법 | |
| CN111282553B (zh) | 珍珠质结构氧化石墨烯柔性薄膜及其制备方法和在回收铼中的应用 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |