CN113831906A - 用于水敏稠油油藏的降粘驱油剂及其制备方法和用途 - Google Patents

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CN113831906A CN202111235665.7A CN202111235665A CN113831906A CN 113831906 A CN113831906 A CN 113831906A CN 202111235665 A CN202111235665 A CN 202111235665A CN 113831906 A CN113831906 A CN 113831906A
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Abstract

本发明涉及一种用于水敏稠油油藏的降粘驱油剂,其为包含具有下式(1)结构的化合物的水溶液,其中R1和R2各自独立地选自直链或支链C1‑C8烷基或任选被取代的C3‑C12环烷基;n为2‑24的整数;其中所述水溶液浓度为300‑1000mg/L。本发明还涉及所述用于水敏稠油油藏的降粘驱油剂的制备方法和用途。

Description

用于水敏稠油油藏的降粘驱油剂及其制备方法和用途
技术领域
本发明属于稠油开采领域,特别涉及一种用于水敏稠油油藏的降粘驱油剂及其制备方法和用途。
背景技术
中国稠油资源量巨大,稠油油藏具有高孔高渗、孔喉半径中等,以及储层敏感性黏土矿物类型丰富的地质特征,以往的研究实践证明,稠油油藏开发过程中具有潜在的流体敏感性损害。以油层的孔隙类型按成因可分为原生孔隙和次生孔隙两大类的且主要以次生孔隙中的粒间溶孔为主的水敏性油藏为例,其中溶蚀孔极不规则,由几微米至最大可达数百乃至上千微米,经多次扩溶可形成铸模孔或超大孔隙。该种油藏储层极易受到损害,且损害消除非常困难。另外,从黏土矿物微结构方面来看,丝状、毛发状结构的伊利石在开发过程中易被流体折断并迁移至喉道形成堵塞;单纯的鳞片状绿泥石在颗粒表面形成的栉壳状结构较为稳定,酸溶解作用易使其分散运移。对黏土矿物损害类型研究还要把矿物组合起来进行,几种黏土矿物组合能够加剧对储层的潜在损害。特别对于具有强水敏性的储层,常规注水效果差,仅依靠地层弹性能量开采,致使地层能量不足,油井产能低,例如单井产油能力仅2.0t/d,油井产油量递减较快,停产井多。为此,需要开展了提高注水能力研究,探索出了水敏性稠油油藏注防膨水开采技术。但是,随着油藏的进一步开发,原油粘度大成为目前增注提液的最大困难,水驱窜流较为严重。
中国专利申请CN 110541692A公开了一种适用于超强水敏稠油油藏的化学驱油方法,该方法采用黏土稳定剂和稠油降粘驱油剂二者段塞组合驱替的方式进行开采,但是该方法未考虑油藏深部的防膨问题。
目前,仍需要开发一种同时兼具防膨和降粘的降粘驱油剂,以有效解决油藏深部防膨效果差的关键问题。
发明内容
本发明提供了一种用于水敏稠油油藏的降粘驱油剂,其为包含具有下式(1)结构的化合物的水溶液,
Figure BDA0003317588780000021
其中R1和R2各自独立地选自直链或支链C1-C8烷基或任选被取代的C3-C12环烷基;n为2-24的整数;其中所述水溶液浓度为300-2000mg/L,优选500-1600mg/L,更优选500-1200mg/L。
本发明还提供了一种所述的降粘驱油剂的制备方法,其中包含以下步骤:
(1)在溶剂存在下,在加热下,将N,N-二烷基苯甲酸乙酯与环氧氯丙烷反应,得到环氧丙基季铵盐(A);
(2)将长链烷基叔胺与盐酸反应,得到叔胺盐酸盐(B);
(3)在溶剂存在下,在加热下,将环氧丙基季铵盐(A)与叔胺盐酸盐(B)反应,得到式(1)结构的化合物。
本发明还提供了所述的降粘驱油剂用于水敏稠油油藏开采过程中的用途。
本发明进一步提供了化合物,其具有式(1)的结构
Figure BDA0003317588780000022
其中R1和R2各自独立地选自直链或支链C1-C8烷基或任选被取代的C3-C12环烷基,优选直链或支链C1-C6烷基或任选被取代的C6-C12环烷基;n为2-24的整数,优选8-18的整数。
本发明还进一步提供了式(1)结构的化合物用于制备用于水敏稠油油藏开采的降粘驱油剂的用途。
本发明的用于水敏稠油油藏的降粘驱油剂,完全满足水敏稠油降粘驱开发的技术要求具有以下优点:
(1)原料来源广泛,合成工艺简单,产率高,过程清洁无污染。
(2)具黏土稳定和降粘、洗油多重作用,防膨率达到90%以上,对于普通稠油和特稠油,可使稠油粘度降低至200mPa.s以下,静态洗油率达到40%以上;
(3)耐温抗盐性能优异,能耐温高达250℃,耐矿化度高达到50000mg/L以上。
具体实施方式
本发明所公开的“范围”以下限和上限的形式来限定,给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的,选定的下限和上限限定了特别范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的,并且可以进行任意地组合,即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如,如果针对特定参数列出了10-50和20-40的范围,理解为10-40和20-50的范围也是预料到的。此外,如果列出的最小范围值1和2,和如果列出了最大范围值3,4和5,则下面的范围可全部预料到:1-3、1-4、1-5、2-3、2-4和2-5。在本申请中,除非有其他说明,数值的范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示,其中a和b都是实数。例如数值范围“0-5”表示本文中已经全部列出了“0-5”之间的全部实数,“0-5”只是这些数值组合的缩略表示。另外,当表述某个参数为≥2的整数,则相当于公开了该参数为例如整数2、3、4、5、6、7、8、9、10等。
如果没有特别的说明,本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明,本申请的所有技术特征以及可选技术特征可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明,本申请的所有步骤可以顺序进行,也可以随机进行,优选是顺序进行的。例如,所述方法包括步骤(a)和(b),表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b),也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如,所述提到所述方法还可包括步骤(c),表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法,例如,所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c),也可包括步骤(a)、(c)和(b),也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。
如果没有特别的说明,本申请所提到的“包括”和“包含”表示开放式,也可以是封闭式。例如,所述“包括”和“包含”可以表示还可以包括或包含没有列出的其他组分,也可以仅包括或包含列出的组分。
如果没有特别的说明,则反应在常温、常压的条件进行。
如果没有特别的说明,则所有份数或百分数均为重量份或重量百分数。
在本发明中,所用物质均为已知物质,可以购得或通过已知的方法合成。
在本发明中,所用装置或设备均为所述领域已知的常规装置或设备,均可购得。
定义
本文中使用的术语“直链或支链C1-C8烷基”是指具有1、2、3、4、5、6、7或8个碳原子的支链或直链的饱和烃链。C1-C8烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、丙基(正丙基)、1-甲基乙基(异丙基)、丁基(正丁基)、1-甲基丙基(仲丁基)、2-甲基丙基(异丁基)、1,1-二甲基乙基(叔丁基)、戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基和1-乙基-2-甲基丙基。特别地,所述烃链具有1、2、3、4、5或6个碳原子(C1-C6烷基),如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、异丁基或叔丁基、戊基、1-甲基丁基、、己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基。
本文所使用的术语“任选被取代的C3-C12环烷基”是指任选被取代的单价的饱和单环或双环烃环,其含有3、4、5、6、7、8、9、10、11或12个碳原子。单环C3-C12环烷基的实例包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、环十一烷或环十二烷;双环C6-C12-环烷基的实例包括但不限于双环[3.1.1]庚烷、双环[2.2.1]庚烷、双环[2.2.2]辛烷、双环[3.2.2]壬烷、双环[3.3.1]壬烷、双环[4.2.0]辛基和双环[4.2.1]壬烷。还应理解,“任选被取代的”指所述C3-C12环烷基未被取代或者可被选自以下的一个或多个取代基所取代:羟基、直链或支链C1-C4烷基或C1-C3烷氧基。如本文所使用的,表述“一个或多个取代基”是指基于可用结合位点的数量,从一个取代基到可能的最大取代基数量的取代基数量,条件是满足稳定性和化学可行性的条件。
本发明提供了一种用于水敏稠油油藏的降粘驱油剂,其为包含具有下式(1)结构的化合物的水溶液,
Figure BDA0003317588780000051
其中R1和R2各自独立地选自直链或支链C1-C8烷基或任选被取代的C3-C12环烷基;n为2-24的整数;
其中所述水溶液浓度为300-2000mg/L,优选500-1600mg/L,更优选500-1200mg/L。
在本发明中,制备降粘驱油剂的水可以是自来水,蒸馏水,也可以具有矿化度的水,前提是所获得的降粘驱油剂的总矿化度应不高于50000mg/L。
在本发明的一个实施方案中,在式(1)结构中,R1和R2各自独立地选自直链或支链C1-C6烷基或任选被取代的C6-C12环烷基;n为8-18的整数,更优选12-16的整数。
在本发明的一个实施方案中,在式(1)结构中,优选R1和R2各自独立地选自被单取代或二取代取代的C6-C12环烷基,所述取代基选自羟基、直链或支链C1-C4烷基或C1-C3烷氧基。
本发明还提供了所述的降粘驱油剂的方法,其中包含以下步骤:
(1)在溶剂存在下,在加热下,将N,N-二烷基苯甲酸乙酯与环氧氯丙烷反应,得到环氧丙基季铵盐(A);
(2)将长链烷基叔胺与盐酸反应,得到叔胺盐酸盐(B);
(3)在溶剂存在下,在加热下,将环氧丙基季铵盐(A)与叔胺盐酸盐(B)反应,得到式(1)结构的化合物。
在本发明的一个实施方案中,所述N,N-二烷基苯甲酸乙酯具有式(2)的结构:
Figure BDA0003317588780000061
其中R1和R2的定义与式(1)结构化合物中的定义相同。
在本发明的一个实施方案中,所述环氧氯丙烷具有式(3)的结构:
Figure BDA0003317588780000062
在本发明的一个实施方案中,所述长链烷基叔胺具有式(4)的结构:
Figure BDA0003317588780000063
其中,n为2-24的整数,优选8-18的整数。
上述步骤(1)中的所述环氧丙基季铵盐(A)结构式如式(5)所示:
Figure BDA0003317588780000071
其中R1和R2的定义与式(1)结构化合物中的定义相同。
上述步骤(2)中的所述叔胺盐酸盐(B)结构式如式(6)所示:
Figure BDA0003317588780000072
在本发明的一个实施方案中,上述步骤(1)中,N,N-二烷基苯甲酸乙酯与环氧氯丙烷摩尔比例为1:1.2-1.5,优选比例为1:1.3-1.4;更优选为1:1.35。
在本发明的一个实施方案中,上述步骤(2)中,所述的长链烷基叔胺和盐酸的摩尔比为1:1.3-1.8,优选比例为1:1.3-1.6;所述盐酸溶液的质量分数为15-30%,优选17-20%,进一步优选为18%。
在本发明的一个实施方案中,上述步骤(3)中,所述环氧丙基季铵盐(A)和所述叔胺盐酸盐(B)摩尔比例为1:1-1.4,优选比例为1:1-1.3。
所述反应方程式如下:
第一步:
Figure BDA0003317588780000073
第二步:
Figure BDA0003317588780000074
第三步:
Figure BDA0003317588780000081
在一个具体的实施方案中,所述降粘驱油剂的制备方法具体包括以下步骤:
(1)在装有电动搅拌装置、恒压滴液漏斗和回流冷凝器的三口烧瓶中加入上述摩尔比的N,N-二烷基苯甲酸乙酯和溶剂,放入60℃恒温水浴锅中,搅拌均匀后,开始滴加上述摩尔比的环氧氯丙烷,约20-30min滴完,继续反应3-8h,用莫尔法测其反应转化率,反应结束后立即减压旋转蒸馏除去溶剂和过量环氧氯丙烷,用乙酸乙酯和乙醇混合液进行重结晶,重复3次,真空干燥,得淡黄色膏状环氧丙基季铵盐(A);
(2)在三口烧瓶中加入上述比例的长链烷基叔胺,室温搅拌下,开始滴加上述比例的盐酸溶液,约30-40min滴完,继续反应20-60min,反应结束后立即减压抽滤,用丙酮冲洗产物,洗涤3~5次,真空干燥,得白色叔胺盐酸盐(B);
(3)将上步产物(A)和产物(B)按照摩尔比例加入三口烧瓶中,用去离子水作溶剂,温度控制在60-80℃,反应时间4-6h。产物经减压旋转蒸馏,粗产物用乙酸乙酯进行重结晶,重复3-5次,真空干燥,分别得到淡黄色产物,即为本发明的降粘驱油剂。
上述步骤(1)中,溶剂异丙醇或丙酮的用量为N,N-二烷基苯甲酸乙酯质量的1.2-3倍;所述乙酸乙酯和乙醇混合比例为1:1-4:1,用量为N,N-二烷基苯甲酸乙酯质量的1-6倍。
上述步骤(2)中,丙酮用量为长链烷基叔胺质量的3-6倍。
上述步骤(2)中,溶剂去离子水用量为环氧丙基季铵盐(A)质量的5-8倍;乙酸乙酯用量为环氧丙基季铵盐(A)质量的3-6倍。
本发明还提供了所述的降粘驱油剂用于水敏稠油油藏开采过程中的用途,以实现黏土稳定(防膨)和降粘、洗油多重作用。
本发明还提供了化合物,其具有式(1)的结构
Figure BDA0003317588780000091
其中R1和R2各自独立地选自直链或支链C1-C8烷基或任选被取代的C3-C12环烷基,优选直链或支链C1-C6烷基或任选被取代的C6-C12环烷基;n为2-24的整数,优选8-18的整数。
本发明还提供了所述的化合物,用于制备用于水敏稠油油藏开采的降粘驱油剂的用途。
不囿于任何理论,发明人发现本发明的降粘驱油剂,由于包含如式(1)特定结构的化合物,其在油/水/岩石三者表面优异的改性作用,可兼具降粘、洗油和防膨的作用,能够满足水敏稠油油藏开发的需求。
下面将结合实施例对本发明作进一步详细描述。
制备实施例
实施例1:制备本发明的降粘驱油剂M1
(1)在装有电动搅拌装置、恒压滴液漏斗和回流冷凝器的三口烧瓶中加入N,N-二正己基苯甲酸乙酯(1mol)和溶剂异丙醇,放入60℃恒温水浴锅中,搅拌均匀后,开始滴加环氧氯丙烷(1.2mol),约30min滴完,继续反应6h,用莫尔法测其反应转化率,反应结束后立即减压旋转蒸馏除去溶剂和过量环氧氯丙烷,用乙酸乙酯和乙醇混合液进行重结晶,重复3次,真空干燥,得淡黄色膏状环氧丙基季铵盐(A);
(2)在三口烧瓶中加入正辛烷基叔胺(1mol),室温搅拌下,开始滴加盐酸溶液(浓度18%,1.3mol),约30min滴完,继续反应60min,反应结束后立即减压抽滤,用丙酮冲洗产物,洗涤3-5次,真空干燥,得白色叔胺盐酸盐(B)。
(3)将上步产物中间体(A)和中间体(B)按照摩尔比例1:1加入三口烧瓶中,用去离子水作溶剂,温度控制在80℃,反应时间6h。产物经减压旋转蒸馏,粗产物用乙酸乙酯进行重结晶,重复3-5次,真空干燥,分别得到淡黄色产物,即为式(1)结构的化合物。
(4)依据所需要的最终浓度,将所得式(1)结构的化合物与水混合均匀,得到本发明的降粘驱油剂M1。
实施例2:制备本发明的降粘驱油剂M2
类似实施例1的制备方法,除了使用以下原料代替N,N-二正己基苯甲酸乙酯:
N,N-二环己烷基苯甲酸乙酯
实施例3:制备本发明的降粘驱油剂M3
类似实施例1的制备方法,除了使用以下原料代替正辛烷基叔胺:
正十二烷基叔胺
实施例4:制备本发明的降粘驱油剂M4
类似实施例1的制备方法,除了使用以下原料代替N,N-二正己基苯甲酸乙酯和正辛烷基叔胺:
N,N-二烷基苯甲酸乙酯(R1为异丁基和R2为戊基);和
正十二烷基叔胺。
实施例5:制备本发明的降粘驱油剂M5
类似实施例1的制备方法,除了使用以下原料代替N,N-二正己基苯甲酸乙酯和正辛烷基叔胺:
N,N-二环辛烷苯甲酸乙酯;和
正十二烷基叔胺。
实施例6:制备本发明的降粘驱油剂M6
类似实施例1的制备方法,除了使用以下原料代替N,N-二正己基苯甲酸乙酯和正辛烷基叔胺:
N,N-二烷基苯甲酸乙酯(R1为环辛烷基和R2为2位甲氧基取代的环辛烷基);和
正十二烷基叔胺。
应用实施例
1.防膨率的测定
按照SY/T 5971-2016《油气田压裂酸化及注水用粘土稳定剂性能评价方法》评价了各待测试样品在500mg/L条件下的防膨率。测试样品为本发明实施例1-6中合成的降粘驱油剂M1-M6,以及市售的降粘驱油剂F1(购自于山东艾克水处理有限公司)和F2(购自河南博友环保科技有限公司)。
所用水为矿化度为50000mg/L,并经过高温250℃处理后,冷却至室温再开展相关实验。实验结果见表1。
表1防膨率的评价结果
产品 浓度,mg/L 防膨率,%
M1 500 90.5
M2 500 91.5
M3 500 90.7
M4 500 90.3
M5 500 91.8
M6 500 93.9
F1 500 85.1
F2 500 85.7
从表1可以看出,本发明降粘驱油剂M1-M6的防膨率均大于90.0%,其中,降粘驱油剂M6的防膨率最高,达到93.9%。说明本发明的用于水敏稠油油藏的降粘驱油剂具有良好的防止膨润土水化膨胀的能力。
由上表还可以看出,式(1)化合物的结构影响防膨效果。其中,降粘驱油剂M6,其含有烷氧基取代的环烷基,防膨效果好于降粘驱油剂M5,其含有未取代的环烷基。降粘驱油剂M2,其含有环烷基,防膨效果好于降粘驱油剂M1,其仅含有烷基。
测试例2室内降粘率的评价实验
本实验针对胜利油田某区块稠油K,油藏温度50℃,原油粘度10250mPa.s,属于稠油,乳化含水率为42.3%,地层水水矿化度52391mg/L,钙镁离子浓度为836mg/L。
采用本发明降粘驱油剂M1-M6和市售水溶性降粘剂产品S1(购自绍兴上虞斯莫有机化学研究所)和S2(购自山东省胜利化工有限公司)对该稠油的降粘效果和洗油效果进行评价。
高温处理的降粘方法:将降粘剂放入高温密封容器中,放置250℃的烘箱中72h,取出备用,然后按照常温处理降粘率测试方法测试不同降粘剂的降粘率;降粘剂的降粘率测定方法参考Q/SH1020 1519-2016《稠油降粘剂通用技术条件》。静态洗油性能评价方法:以油样K为基础油样配制油砂,油砂比1:4,老化7天。其他操作步骤按照Q/SLCG 5370-1999中的5.8方法实验,实验结果见表2。
表2降粘剂M1-M6以及S1-S2测试结果
Figure BDA0003317588780000121
测试结果表明,本发明的降粘驱油剂的降粘效果和静态洗油率均优于市售水溶性降粘剂,本发明的产品在500mg/L浓度、50℃条件下降粘率为98%以上,降粘后粘度均在200mPa.s以下,且分散后的乳液颗粒分散均匀;洗油率达到40%以上,其中M6静态洗油率达到50%以上。从研究结果看,本发明的降粘驱油剂完全满足水敏稠油油藏开采需求。
由上表还可以看出,式(1)化合物的结构影响降粘效果和洗油效果。其中,降粘驱油剂M6,其含有烷氧基取代的环烷基,降粘效果和洗油率效果好于降粘驱油剂M5,其含有未取代的环烷基。降粘驱油剂M2,其含有环烷基,降粘效果和洗油效果好于降粘驱油剂M1,其仅含有烷基。

Claims (14)

1.一种用于水敏稠油油藏的降粘驱油剂,其为包含具有下式(1)结构的化合物的水溶液,
Figure FDA0003317588770000011
其中R1和R2各自独立地选自直链或支链C1-C8烷基或任选被取代的C3-C12环烷基;n为2-24的整数;
其中所述水溶液浓度为300-2000mg/L,优选500-1600mg/L,更优选500-1200mg/L。
2.根据权利要求1所述的降粘驱油剂,其中在式(1)结构中,R1和R2各自独立地选自直链或支链C1-C6烷基或任选被取代的C6-C12环烷基;优选R1和R2各自独立地选自被单取代或二取代的C6-C12环烷基,所述取代基选自羟基、直链或支链C1-C4烷基或C1-C3烷氧基;n为8-18的整数。
3.制备根据权利要求1或2所述的降粘驱油剂的方法,其中包含以下步骤:
(1)在溶剂存在下,在加热下,将N,N-二烷基苯甲酸乙酯与环氧氯丙烷反应,得到环氧丙基季铵盐(A);
(2)将长链烷基叔胺与盐酸反应,得到叔胺盐酸盐(B);
(3)在溶剂存在下,在加热下,将环氧丙基季铵盐(A)与叔胺盐酸盐(B)反应,得到式(1)结构的化合物。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述N,N-二烷基苯甲酸乙酯具有式(2)的结构:
Figure FDA0003317588770000021
其中R1和R2各自独立地选自直链或支链C1-C8烷基或任选被取代的C3-C12环烷基;优选直链或支链C1-C6烷基或任选被取代的C6-C12环烷基。
5.根据权利要求3所述的方法,其中所述环氧氯丙烷具有式(3)的结构:
Figure FDA0003317588770000022
6.根据权利要求3所述的方法,其中所述长链烷基叔胺具有式(4)的结构:
Figure FDA0003317588770000023
其中,n为2-24的整数,优选8-18的整数。
7.根据权利要求3所述的方法,其中步骤(1)中,N,N-二烷基苯甲酸乙酯与环氧氯丙烷摩尔比例为1:1.2-1.5。
8.根据权利要求3所述的方法,其中步骤(2)中,所述的长链烷基叔胺和盐酸的摩尔比为1:1.3-1.8;所述盐酸溶液的质量分数为15-30%。
9.根据权利要求3所述的方法,其中步骤(3)中,所述环氧丙基季铵盐(A)和所述叔胺盐酸盐(B)摩尔比例为1:1-1.4。
10.根据权利要求1或2所述的降粘驱油剂或根据权利要求3-9任一项所述方法制备的降粘驱油剂用于水敏稠油油藏开采过程中的用途。
11.化合物,其具有式(1)的结构
Figure FDA0003317588770000031
其中R1和R2各自独立地选自直链或支链C1-C8烷基或任选被取代的C3-C12环烷基,优选直链或支链C1-C6烷基或任选被取代的C6-C12环烷基;n为2-24的整数,优选8-18的整数。
12.根据权利要求11所述的化合物,其中在式(1)结构中,R1和R2各自独立地选自直链或支链C1-C6烷基或任选被取代的C6-C12环烷基;优选R1和R2各自独立地选自被单取代或二取代的C6-C12环烷基,所述取代基选自羟基、直链或支链C1-C4烷基或C1-C3烷氧基。
13.根据权利要求11所述的化合物,用于制备用于水敏稠油油藏开采的降粘驱油剂的用途。
14.根据权利要求13所述的用途,其中所述化合物以浓度为300-2000mg/L,优选500-1600mg/L,更优选500-1200mg/L的水溶液使用。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103044641A (zh) * 2012-12-10 2013-04-17 中国科学院化学研究所 一种两亲嵌段季铵内盐驱油剂的制备方法
US20170226406A1 (en) * 2014-08-12 2017-08-10 China Petroleum & Chemical Corporation Surfactant composition and preparation method therefor and application thereof
CN110699058A (zh) * 2019-10-14 2020-01-17 中国石油化工股份有限公司 一种用于水驱稠油的渗透改性降粘驱油剂及其制备方法
CN111808595A (zh) * 2020-07-20 2020-10-23 中国石油大学(华东) 一种双季铵盐表面活性剂在稠油降粘中的应用
CN112694878A (zh) * 2019-10-22 2021-04-23 中国石油化工股份有限公司 含酯基聚醚阳离子表面活性剂组合物及其制备和应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103044641A (zh) * 2012-12-10 2013-04-17 中国科学院化学研究所 一种两亲嵌段季铵内盐驱油剂的制备方法
US20170226406A1 (en) * 2014-08-12 2017-08-10 China Petroleum & Chemical Corporation Surfactant composition and preparation method therefor and application thereof
CN110699058A (zh) * 2019-10-14 2020-01-17 中国石油化工股份有限公司 一种用于水驱稠油的渗透改性降粘驱油剂及其制备方法
CN112694878A (zh) * 2019-10-22 2021-04-23 中国石油化工股份有限公司 含酯基聚醚阳离子表面活性剂组合物及其制备和应用
CN111808595A (zh) * 2020-07-20 2020-10-23 中国石油大学(华东) 一种双季铵盐表面活性剂在稠油降粘中的应用

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