CN112778994B - 一种耐高温高盐的表面活性剂组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高温高盐的表面活性剂组合物及其制备方法和应用，所述表面活性剂组合物主要由三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸盐和烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐组成；所述三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸盐和烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐的通式分别为：
Figure DDA0002880798410000011
其中n为乙氧基的加合数，其取值范围为4～30中的任意一个整数，M为选自钾、钠和锂中的任意一种金属离子。本发明所述表面活性剂组合物耐高温、耐盐，溶于水后，可与原油形成超低界面张力，在高温高盐低渗油藏具有良好应用前景。

Description

一种耐高温高盐的表面活性剂组合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及表面活性剂技术领域，更具体地，涉及一种耐高温高盐的表面活性剂组合物及其制备方法和应用。
背景技术
目前规模化的聚合物驱和碱驱及复合驱大多为普通油藏需求而设计，大量高温高盐油藏化学驱室内研究和现场应用结果显示，往往出现性能降低，采收率下降的缺点，更具潜力的驱动为表面活性剂驱和泡沫驱，其实现方式均为表面活性剂。
选择适合的表面活性剂或者表面活性剂体系，能改变岩石表面的润湿方式，降低油水间的界面张力。如果能使油水间界面张力降到10-3mN/m，就能克服剩余油移动时油珠变形带来的阻力，从而提高驱油效率。常规的阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂应用都因为自身的缺点以及油田实际条件而受到限制。
真正大量用作驱油剂的表面活性剂是石油磺酸盐类。如中国专利CN103992783A公开了以木质素磺酸钠为主剂的一种复配耐高温溶剂。中国专利CN101177606A介绍了以重烷基苯磺酸盐和含氟表面活性剂的复配物，在不加碱条件下，能使原油/地层水界面张力降低至10-2～10-3mN/m。中国专利CN101284987A介绍了以烷基萘磺酸盐甲醛缩合物为主的高活性驱油剂，无需加碱，耐高温，耐盐能力强。中国专利CN101549264A介绍了一种萘取代α-烯烃磺酸盐表面活性剂，在45℃下，使大庆原油/地层水界面张力降至10-3mN/m。但总体而言，该类表面活性剂优缺点都很明显：①来源于石油，降低界面张力能力强；②生产工艺简单，价格低；③原料组成复杂，不同批次产品性能差异大；④耐盐性差，吸附损耗大，对于高温高盐油藏不适用。
随着油田开采的深入，目前已经进入到深地层条件，伴随着地层温度高，地层水矿化度高，油藏条件苛刻。目前针对高温高盐油藏用的表面活性剂研究和开发国内主要集中于各大高校及研究结构，国外主要集中于美国德克萨斯大学，莱斯大学，加州理工学院等高校，以及德国BASF公司，英国BP公司，美国OCT公司，Chevron公司等，产品主要有阴-非离子表面活性剂、两性表面活性剂和高聚物表面活性剂三类。
高聚物表面活性剂比较常用的有聚丙烯酰胺类(包含部分疏解聚丙酰胺和改性聚丙烯酰胺两大类)、流体力学体积小结构类聚合物(包含梳妆聚合物和星型聚合物等)、交联型聚合物(包含部分化学交联聚合物和物理交联型疏水缔合物等)等种类，其中以聚丙烯酰胺类聚合物使用较多。如中国专利CN101284893A介绍了一种以丙烯酰胺、阴离子单体、表面活性剂大单体为主要原料制备的梳性两亲水溶性共聚物，在高盐和70℃下具有优异的降低油水界面张力性能。总的来说，该类表面活性剂分子量大，粘度高，受温度和矿化度影响较大，容易在高温下水解，以及因矿化度提高而导致聚合物分子链卷曲缩小产生盐敏效应，都限制了其在高温高盐及低渗条件下的使用。
两性表面活性剂在分子结构中同时含有阴离子和阳离子亲水基团，能形成分子内盐结构，对金属具有螯合作用，使其耐温、耐盐及耐酸碱性能都一定优势。目前研究较多的种类为甜菜碱类。如中国专利CN1994544A介绍了以芥酸与N，N-二甲基乙二胺为原料，最终得到含有亚氨基的季铵盐，具有一定耐高温性能。中国专利CN107088385A公开了一种耐高温超长链粘弹性表面活性剂，在150℃条件下具有优异的酸液增稠性能。中国专利CN102040994A介绍了氨基磺酸型两性表面活性剂复配体系，能在25～80℃下，将原油/地层水界面张力降低至10-2～10-3mN/m。但总体来看，该类表面活性剂合成过程复杂，在部分岩石上会产生大量吸附，导致成本高昂，性价比低也限制了其大规模使用。
目前适用高温高盐条件用表面活性剂中，应用前景最广泛的是阴-非离子型表面活性剂，它克服了阴离子型表面活性剂驱具有较好的耐温性能，但耐盐性能较差；而非离子型表面活性剂驱是具有较好的耐盐能力，但耐温性能不足，并且两者的复配体系会出现色谱分离而导致性能下降的缺点。目前阴-非离子表面活性剂中的非离子部分主要种类是聚氧乙烯醚和聚氧丙烯醚，阴离子部分主要为硫酸酯盐、羧酸盐及性能更优越的磺酸盐等。由于羧酸盐的稳定性弱于磺酸盐,所以一般设计成双子结构。如中国专利CN102218282A报道了N，N-双脂肪酰基二胺二丙酸二聚氧乙烯醚双羧酸盐，在无碱条件下，可用于地层温度为85℃，矿化度为16000～32000mg/L条件，测定该表面活性剂水溶液与胜利油田坨二区原油之间动态界面张力值为10-3～10-4mN/m，处于超低界面张力值范围。中国专利CN102049212A介绍了一种支链醚型阴离子表面活性剂，该发明所述表面活性剂具有两条尾链，尾链中含有非离子亲水基团。中国专利CN102703048A介绍了以双醚双苯磺酸盐双子表面活性剂为主的一种驱油剂能有效降低油水界面张力至10-3mN/m。
但上述发明专利公开的阴-非离子型表面活性剂，在实际使用中还存在乳化能力太强，对原油会有一定的乳化，进而导致后期处理难度加大，以及合成条件苛刻，制备复杂，与其他表面活性剂复配容易出现色谱分离等问题。因此，针对现有的高温高盐油藏，开发一种在无碱，高温，高盐(矿化度40000mg/L)条件下结构稳定，能与原油形成10-3mN/m超低界面张力，有效提高原油采收率，并能有效降低原油乳化的表面活性剂具有重要意义。
发明内容
本发明的首要目的是克服上述现有技术中阴-非离子型表面活性剂，在实际使用时乳化能力太强，对原油会有一定的乳化，进而导致后期处理难度加大，以及与其他表面活性剂复配容易出现色谱分离的问题，提供一种耐高温高盐的表面活性剂组合物。
本发明的进一步目的是提供上述表面活性剂组合物的制备方法。
本发明的另一目的是提供所述表面活性剂组合物的应用。
本发明的上述目的通过以下技术方案实现：
一种耐高温高盐的表面活性剂组合物，所述表面活性剂组合物主要由三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸盐和烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐组成；所述三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸盐和烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐的通式分别为：
Figure BDA0002880798390000031
其中n为乙氧基的加合数，其取值范围为4～30中的任意一个整数，M为选自钾和钠中的任意一种金属离子。
本发明制备的三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸盐与烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐复配表面活性剂组合物，基于相似结构中的官能团性能具有加和性的原理，由于分子结构中同时含有氧乙烯非离子基团和磺酸盐阴离子基团，使其兼具阴离子表面活性剂的耐温性能和非离子表面活性剂的耐盐性能，而对其烷基数量和氧乙烯基团数量的控制，使其具有临界胶束浓度低，降低界面张力能力强，耐高矿化度和低的原油乳化性等特征，分子结构中有苯环等刚性结构使其具有优良的耐温性能，同时复配体系具有相似的结构，能有效避免色谱分离的情况。
优选地，所述烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐中乙氧基的加合数n的取值范围为10～30中的任意一个整数。
优选地，所述表面活性剂组合物中三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸盐和烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐的重量比为1：(1～5)。
本发明所述表面活性剂组合物的制备方法，包括以下步骤：
S1.制备三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸盐；
S2.制备烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐；
S3.将三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸盐与烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐按比例混合，得到所述表面活性剂组合物。
具体地，三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸盐的制备方法，包括如下步骤：
S11.按比例将三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚和强碱加入反应器中搅拌反应，得到三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚盐；
S12.向含有三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚盐的反应器中加入3-氯-2-羟基丙磺酸盐搅拌反应，得到三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸盐。
优选地，三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚与强碱的摩尔比为1：1.5～2.5；三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚盐与3-氯-2-羟基丙磺酸盐的摩尔比为1：0.8～1.6。
具体地，烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐的制备方法，包括如下步骤：
S21.按比例将烷基酚聚氧乙烯醚和强碱加入反应器中搅拌反应，得到烷基酚聚氧乙烯醚盐；
S22.向含有三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚盐的反应器中加入3-氯-2-羟基丙磺酸盐搅拌反应，得到三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸盐。
优选地，烷基酚聚氧乙烯醚与强碱的摩尔比为1：1.5～2.5；烷基酚聚氧乙烯醚盐与3-氯-2-羟基丙磺酸盐的摩尔比为1：0.8～1.6。
优选地，所述3-氯-2-羟基丙磺酸盐选自3-氯-2-羟基丙磺酸钠或3-氯-2-羟基丙磺酸钾。
本发明所述表面活性剂组合物耐高温、耐盐，溶于水后，可与原油形成超低界面张力，并降低原油乳化。因此，本发明所述表面活性剂组合物在油田开采中的应用也应该在本发明的保护范围内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明所述表面活性剂组合物在无碱、高温(地层温度95℃)、高盐(矿化度40000mg/L)条件下结构稳定，能与原油形成10-3mN/m超低界面张力，且能降低原油乳化，在高温高盐低渗油藏具有良好应用前景。
附图说明
图1为烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐的红外光谱图。
图2为三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸盐的红外光谱图。
具体实施方式
为了更清楚、完整的描述本发明的技术方案，以下通过具体实施例进一步详细说明本发明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明，可以在本发明权利限定的范围内进行各种改变。本发明实施例及对比例中所述界面张力由上海中晨数字技术设备有限公司JJ2000B3型旋转滴界面张力仪测定。
实施例1
一种耐高温高盐的表面活性剂组合物的制备方法，包括如下步骤：
S1.三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸钠的合成；
S11.向带有机械搅拌器和恒温油浴锅的三颈烧瓶中加入11.97g(0.01mol)三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚和1.12g(0.02mol)KOH，在150℃下连续搅拌反应12h。
S12.反应完毕后在30min内分批次加入2.358g(0.012mol)3-氯-2-羟基丙磺酸钠，在同等条件下继续反应3.5h。
反应结束后待反应液冷却后，倒入50ml乙酸乙酯，搅拌均匀后静置一段时间后，经离心沉淀后过滤得到滤液，将滤液进行旋蒸，分离出乙酸乙酯后即得三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸钠10.937g，产率为70.8％。
S2.烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠(n＝10)的合成；
S21.向带有机械搅拌器和恒温油浴锅的三颈烧瓶中加入6.6g(0.01mol)烷基酚聚氧乙烯醚(n＝10)和1.12g(0.02mol)KOH，在150℃下连续搅拌反应12h。
S22.反应完毕后在30min内分批次加入2.358g(0.012mol)3-氯-2-羟基丙磺酸钠，在同等条件下继续反应3.5h。
反应结束后待反应液冷却后，倒入50ml乙酸乙酯，搅拌均匀后静置一段时间后，经离心沉淀后过滤得到滤液，将滤液进行旋蒸，分离出乙酸乙酯后即得烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠6.823g，产率为67.7％。
S3.将步骤S1制备得到三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸钠和步骤S2制备得到的烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠按重量比1：1混合，得到所述表面活性剂组合物。
实施例2
一种耐高温高盐的表面活性剂组合物的制备方法，包括如下步骤：
S1.三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸钾的合成；
S11.向带有机械搅拌器和恒温油浴锅的三颈烧瓶中加入11.97g(0.01mol)三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚和1.12g(0.02mol)KOH，在150℃下连续搅拌反应12h。
S12.反应完毕后在30min内分批次加入2.358g(0.012mol)3-氯-2-羟基丙磺酸钾，在同等条件下继续反应5h。
反应结束后待反应液冷却后，倒入50ml乙酸乙酯，搅拌均匀后静置一段时间后，经离心沉淀后过滤得到滤液，将滤液进行旋蒸，分离出乙酸乙酯后即得三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸钾10.937g，产率为70.8％。
S2.烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠(n＝7)的合成；
同实施例1步骤S21不同之处在于，以5.28g(0.01mol)烷基酚聚氧乙烯醚(n＝7)替代6.6g(0.01mol)烷基酚聚氧乙烯醚(n＝10)，其余相同，得到烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠(n＝7)5.719g，产率为65.3％。
S3.将步骤S1制备得到三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸钾和步骤S2制备得到的烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠按重量比1：1混合，得到所述表面活性剂组合物。
实施例3
一种耐高温高盐的表面活性剂组合物的制备方法，包括如下步骤：
S1.三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸钠的合成；
S11.向带有机械搅拌器和恒温油浴锅的三颈烧瓶中加入11.97g(0.01mol)三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚和1.12g(0.02mol)KOH，在120℃下连续搅拌反应12h。
S12.反应完毕后在30min内分批次加入2.358g(0.012mol)3-氯-2-羟基丙磺酸钠，在同等条件下继续反应3.5h。
反应结束后待反应液冷却后，倒入50ml乙酸乙酯，搅拌均匀后静置一段时间后，经离心沉淀后过滤得到滤液，将滤液进行旋蒸，分离出乙酸乙酯后即得三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸钠9.593g，产率为62.1％。
S2.烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠(n＝9)的合成；
同实施例1步骤S21不同之处在于，以6.16g(0.01mol)烷基酚聚氧乙烯醚(n＝9)替代6.6g(0.01mol)烷基酚聚氧乙烯醚(n＝10)，其余相同，得到烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠(n＝9)4.896g，产率为50.8％。
S3.将步骤S1制备得到三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸钠和步骤S2制备得到的烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠按重量比1：1混合，得到所述表面活性剂组合物。
实施例4
一种耐高温高盐的表面活性剂组合物的制备方法，包括如下步骤：
S1.三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸钠的合成；
S11.向带有机械搅拌器和恒温油浴锅的三颈烧瓶中加入11.97g(0.01mol)三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚和0.56g(0.01mol)KOH，在150℃下连续搅拌反应12h。
S12.反应完毕后在30min内分批次加入2.358g(0.012mol)3-氯-2-羟基丙磺酸钠，在同等条件下继续反应2h。
反应结束后待反应液冷却后，倒入50ml乙酸乙酯，搅拌均匀后静置一段时间后，经离心沉淀后过滤得到滤液，将滤液进行旋蒸，分离出乙酸乙酯后即得三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸钠8.903g，产率为59.8％。
S2.烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠(n＝4)的合成；
同实施例1步骤S21不同之处在于，以3.96g(0.01mol)烷基酚聚氧乙烯醚(n＝4)替代6.6g(0.01mol)烷基酚聚氧乙烯醚(n＝10)，其余相同，得到烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠(n＝4)4.254g，产率为57.2％。
S3.将步骤S1制备得到三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸钠和步骤S2制备得到的烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠按重量比1：1混合，得到所述表面活性剂组合物。
实施例5
一种耐高温高盐的表面活性剂组合物的制备方法，包括如下步骤：
S1.三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸钠的合成；
S11.向带有机械搅拌器和恒温油浴锅的三颈烧瓶中加入11.97g(0.01mol)三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚和0.56g(0.02mol)KOH，在150℃下连续搅拌反应12h；
S12.反应完毕后在30min内分批次加入2.358g(0.012mol)3-氯-2-羟基丙磺酸钠，在同等条件下继续反应5h。
反应结束后待反应液冷却后，倒入50ml乙酸乙酯，搅拌均匀后静置一段时间后，经离心沉淀后过滤得到滤液，将滤液进行旋蒸，分离出乙酸乙酯后即得三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸钠9.05g，产率为60.8％。
S2.烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠(n＝30)的合成；
同实施例1步骤S21不同之处在于，以15.4g(0.01mol)烷基酚聚氧乙烯醚(n＝30)替代6.6g(0.01mol)烷基酚聚氧乙烯醚(n＝10)，其余相同，得到烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠(n＝30)13.61g，产率为72.1％。
S3.将步骤S1制备得到三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸钠和步骤S2制备得到的烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠按重量比1：1混合，得到所述表面活性剂组合物。
实施例6
本实施例将实施例1合成的烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠和三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸钠按照重量比2：1复配成表面活性剂组合物。
实施例7
本实施例将实施例1合成的烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠和三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸钠按照重量比5：1复配成表面活性剂组合物。
对比例1
本对比例1与实施例1的不同之处在于，本对比例1以0.5wt％的十二烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠代替烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠和三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸钠复配的表面活性剂组合物，该表面活性剂与矿化度为20000mg/L的复配地层水(配方见表1)混合，在95℃测定该表面活性剂水溶液与原油的动态界面张力值，可达10-3mN/m的超低界面张力。以相同的用量参照《GB-T 7305-2003石油和合成液水分离性测定法行业标准》进行析水率测试，结果见表2所示。
对比例2
本对比例2与实施例1的不同之处在于，本对比例2以0.5wt％的烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠(n＝4)代替烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠和三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸钠复配表面活性剂组合物，该表面活性剂与矿化度为20000mg/L的复配地层水(配方见表1)混合，在95℃测定该表面活性剂水与原油的动态界面张力值，可达0.06849mN/m，未到达超低界面张力。以相同的用量参照《GB-T7305-2003石油和合成液水分离性测定法行业标准》进行析水率测试，结果见表2所示。
测试表征
对实施例1合成的烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠和三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸钠，应用美国安捷伦公司Cary 630傅里叶变换红外光谱仪，采用溴化钾压片法进行红外光谱分析(扫描范围4000～400cm-1)，具有如图1～2所示的特征吸收峰。
由图1可知，在波数为3680～3120cm-1处为-OH伸缩振动；波数为3040及1600，1570，1520和1220～1240cm-1处分别对应为芳环C-H伸缩振动吸收，芳环特征峰和Ar-O伸缩振动；波数为3000～2840cm-1处为-CH2-伸缩振动；波数为1740cm-1处为-SO3Na吸收峰；波数为1460cm-1处为-OH面内弯曲振动；波数为1340cm-1处为C-H弯曲振动；波数为1160～1020cm-1处为脂肪醚-O-R伸缩振动；波数为1180和1010cm-1处为-SO3伸缩振动；波数为830cm-1处为O-H面外弯曲振动。由此证明反应确实生成了烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠。
由图2可知，在波数为3600-3400cm-1处为-OH伸缩振动；波数为3030及1630，1500和1220cm-1处分别对应为芳环C-H伸缩振动吸收，芳环特征峰和Ar-O伸缩振动；波数为2980～2800cm-1处为-CH2-伸缩振动；波数为1730cm-1处为-SO3Na吸收峰；波数为1420cm-1处为-OH面内弯曲振动；波数为1350cm-1处为C-H弯曲振动；波数为1150-1000cm-1处为脂肪醚-O-R伸缩振动；波数为1180和1060cm-1处为-SO3伸缩振动；波数为820cm-1处为O-H面外弯曲振动。由此证明反应确实生成了三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸钠。实施例2～5所述烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐和三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸盐的红外光谱图与实施例1类似。
将实施例1～7所述表面活性剂组合物以用量为0.2wt％与矿化度为40000mg/L的复配地层水(配方见表1)混合，在95℃测定该表面活性剂组合物水溶液与原油的动态界面张力值；以相同的用量参照《GB-T 7305-2003石油和合成液水分离性测定法行业标准》进行析水率测试，界面张力值和析水率测试结果见表2。
表1
Figure BDA0002880798390000101
表2
Figure BDA0002880798390000102
从表2可知，实施例1～7所述表面活性剂组合物在无碱、高温、高盐(矿化度40000mg/L)条件下结构稳定，能与原油形成10-3mN/m超低界面张力，并降低原油乳化；对比例1由于用十二烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠代替本发明所述表面活性剂组合物，故而只能在矿化度为20000mg/L的情况下与原油形成10-3mN/m超低界面张力，且要求用量为0.5wt％，析水率也更低；对比例2由于用烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠(n＝4)代替本发明所述表面活性剂组合物，原油乳化程度高，表面活性剂水与原油的动态界面张力值为0.06849mN/m，未到达超低界面张力(10-3mN/m)，析水率低。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种耐高温高盐的表面活性剂组合物，其特征在于，所述表面活性剂组合物主要由三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸盐和烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐组成；所述三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸盐和烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐的通式分别为：
Figure FDA0003526527690000011
其中n为乙氧基的加合数，其取值范围为4～30中的任意一个整数，M为选自钾、钠和锂中的任意一种金属离子；
所述表面活性剂组合物中三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸盐和烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐的重量比为1：(1～5)。
2.如权利要求1所述表面活性剂组合物，其特征在于，所述烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐中乙氧基的加合数n的取值范围为10～30中的任意一个整数。
3.如权利要求1～2任一所述表面活性剂组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.制备三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸盐；
S2.制备烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐；
S3.将三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸盐与烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐按比例混合，得到所述表面活性剂组合物。
4.如权利要求3所述表面活性剂组合物的制备方法，其特征在于，三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸盐的制备方法，包括如下步骤：
S11.按比例将三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚和强碱加入反应器中搅拌反应，得到三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚盐；
S12.向含有三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚盐的反应器中加入3-氯-2-羟基丙磺酸盐搅拌反应，得到三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺酸盐。
5.如权利要求4所述表面活性剂组合物的制备方法，其特征在于，三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚与强碱的摩尔比为1：1.5～2.5；三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚与3-氯-2-羟基丙磺酸盐的摩尔比为1：0.8～1.6。
6.如权利要求3所述表面活性剂组合物的制备方法，其特征在于，烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐的制备方法，包括如下步骤：
S21.按比例将烷基酚聚氧乙烯醚和强碱加入反应器中搅拌反应，得到烷基酚聚氧乙烯醚盐；
S22.向含有烷基酚聚氧乙烯醚盐的反应器中加入3-氯-2-羟基丙磺酸盐搅拌反应，得到烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐。
7.如权利要求6所述表面活性剂组合物的制备方法，其特征在于，烷基酚聚氧乙烯醚与强碱的摩尔比为1：1.5～2.5；烷基酚聚氧乙烯醚与3-氯-2-羟基丙磺酸盐的摩尔比为1：0.8～1.6。
8.如权利要求4或6任一所述表面活性剂组合物的制备方法，其特征在于，所述3-氯-2-羟基丙磺酸盐选自3-氯-2-羟基丙磺酸钠或3-氯-2-羟基丙磺酸钾。
9.权利要求1～2任一所述表面活性剂组合物在油田开采领域中的应用。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101731205A (zh) * 2010-01-27 2010-06-16 江苏省农用激素工程技术研究中心有限公司 特丁噻草隆悬浮剂及其制备方法
CN105532722A (zh) * 2016-01-22 2016-05-04 河北天发化工科技有限公司 甲维毒死蜱水乳剂及其制备方法
CN107969421A (zh) * 2017-05-22 2018-05-01 南京太化化工有限公司 一种草铵膦可分散油悬浮剂及其制备方法
CN110622960A (zh) * 2019-10-18 2019-12-31 王长清 一种果实诱导着色剂
CN111978532A (zh) * 2020-07-29 2020-11-24 南京太化化工有限公司 一种三苯乙基苯酚聚氧乙烯醚磺酸盐及农药悬浮剂

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050095222A1 (en) * 2003-10-29 2005-05-05 Taro Suzuki Allergen inhibitor, allergen-inhibiting method, allergen-inhibiting fiber and allergen-inhibiting sheet
CN1239394C (zh) * 2004-03-04 2006-02-01 沈阳工业大学 一种提高延迟焦化装置轻质油收率的添加剂

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101731205A (zh) * 2010-01-27 2010-06-16 江苏省农用激素工程技术研究中心有限公司 特丁噻草隆悬浮剂及其制备方法
CN105532722A (zh) * 2016-01-22 2016-05-04 河北天发化工科技有限公司 甲维毒死蜱水乳剂及其制备方法
CN107969421A (zh) * 2017-05-22 2018-05-01 南京太化化工有限公司 一种草铵膦可分散油悬浮剂及其制备方法
CN110622960A (zh) * 2019-10-18 2019-12-31 王长清 一种果实诱导着色剂
CN111978532A (zh) * 2020-07-29 2020-11-24 南京太化化工有限公司 一种三苯乙基苯酚聚氧乙烯醚磺酸盐及农药悬浮剂

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Synthesis and Properties of Novel Catanionic Surfactant Phosphonium Benzene Sulfonate;Duan, SF;《TENSIDE SURFACTANTS DETERGENTS》;20191130;第56卷(第6期);第499-509页 *
聚酯纤维低聚物的产生原因、性质及防止;相东旭;《印染助剂》;20060520(第05期);全文 *

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