专利名称：一种含酰胺基团羟磺基甜菜碱及其制备和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种含酰胺基团羟磺基甜菜碱耐温抗盐表面活性剂的制备方法及其 在三次采油中的应用。
背景技术：
目前，国内外存在众多高温高矿化度油藏，如青海油田矿化度为117，000mg/L， 油藏温度为90-126°C ；中原油田地层水矿化度高达309，000mg/L，油藏温度为120°C ；沙特 的Ghawar油田地层水矿化度高达250，000mg/L, Ca2+、Mg2+含量高达34，000mg/L,油藏温度 为105°C。许多高温高矿化度油藏处于高含水开发阶段，水驱采收率仅约为38% 00ΙΡ，常规 的化学剂难以经受如此苛刻的油藏条件，仍然有68% 00ΙΡ的原油难以开采出来。针对高温高矿化度油藏，提高采收率的关键技术是研制新型耐温抗盐的表面活性 剂。现阶段三次采油中使用最广泛的为阴离子型和非离子型表面活性剂。然而两种表面活 性剂并不适用高温高矿化度油藏。阴离子表面活性剂耐盐性差，在高矿化度的水中容易析 出；非离子表面活性剂不耐高温，在地层中稳定性差、吸附量高。而两种表面活性剂复配时 又会产生严重的色谱分离效应。因此，研发耐温抗盐的表面活性剂是一项极为紧迫而重要 的工作，极具实际应用意义。两性表面活性剂在同一分子中存在阴阳离子两种基团，在实际应用中能够避免阴 离子和非离子表面活性剂复配时的色谱分离效应。甜菜碱型是一种典型的两性表面活性 剂，它对金属离子具有鳌合作用，耐温、抗盐能力强，耐多价阳离子(Ca2+、Mg2+)的性能好，临 界胶束浓度低。因而，对于高温高矿化油藏，甜菜碱表面活性剂用于提高采收率具有很强的 应用潜力。
发明内容
本发明的目的是提供一种含酰胺基团羟磺基甜菜碱耐温抗盐表面活性剂的制备 方法，并研究其在三次采油中的应用。本发明所提供的甜菜碱表面活性剂，具有良好的耐温抗盐性能，能够用于高温高 盐油藏提高石油采收率。该含酰胺基团羟磺基甜菜碱耐温抗盐表面活性剂其分子式为
权利要求
一种含酰胺基团羟磺基甜菜碱，其分子式为其中R1为烷基、烯烃基、炔烃基、苯基、烷基苯基、萘基、烷基萘基、烷基萘亚甲基、烷基苯亚甲基、含有聚氧乙烯基或聚氧丙烯基的烷基中的任意一种；R2为饱和或不饱和、直链或支链的烃基；R3或R4相互独立为饱和或不饱和的烃基，或者含有聚氧乙烯基或聚氧丙烯基的烷基；R5为C0 C10的饱和或不饱和、直链或支链的烃基。FSA00000062249200011.tif
2.根据权利要求1所述的一种含酰胺基团羟磺基甜菜碱，其特征在于所述R1为碳链长C12-C32的烷基、烯烃基、炔烃基、烷基苯基、烷基萘基、烷基萘亚甲基、 烷基苯亚甲基、含有聚氧乙烯基或聚氧丙烯基的烷基中的任意一种，聚氧乙烯基或聚氧丙 烯基的聚合度为1-10 ；R2为CnH2n的饱和烃基，η = 1-10 ；R3、R4为C1-Cltl的烷基，或者含有聚氧乙烯基或聚氧丙烯基的C1-Cltl烷基，聚氧乙烯基或 聚氧丙烯基的聚合度为1-10 ；R5为CmH2m的饱和烃基，m = 0-10。
3.根据权利要求1所述的一种含酰胺基团羟磺基甜菜碱，其特征在于所述R1为碳链长C14-C29的烷基、烯烃基、烷基苯基、烷基萘基、烷基萘亚甲基、烷基苯亚 甲基、含有聚氧乙烯基或聚氧丙烯基的烷基中的任意一种，聚氧乙烯基或聚氧丙烯基的聚 合度为1-5 ；R2为CnH2n的直链饱和烃基，η = 1-3 ；R3、R4为C1-C4饱和的烷基，或者为含有聚氧乙烯基/聚氧丙烯基的C1-C4烷基，聚氧乙 烯基或聚氧丙烯基的聚合度为1-5 ；R5为CmH2m的直链饱和烃基，m = 1-3。
4.一种根据权利要求1所述的一种含酰胺基团羟磺基甜菜碱的制备方法，其特征在于步骤如下 (1)
5.一种根据权利要求1所述的一种含酰胺基团羟磺基甜菜碱的应用，其特征在于用 于三次采油表面活性剂，配方体系由如下成分按重量百分比构成(1)含酰胺基团羟磺基甜菜碱用量为0.01% 0. 30% ；(2)聚合物的用量为0.00% 0. 50% ；(3)碱的用量为0.00 2. 00% ；(4)助剂的用量为0.00 20. 00% ；(5)余量为清水或者油田注入污水。
6.根据权利要求5所述的一种含酰胺基团羟磺基甜菜碱的应用，其特征在于所述聚 合物为水溶性聚丙烯酰胺，分子量为300万至6000万。
7.根据权利要求5所述的一种含酰胺基团羟磺基甜菜碱的应用，其特征在于所述碱 是氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸钠、硅酸钠、四硼酸钠、磷酸钠、三甲胺、三乙胺中的 任意一种或者几种。
8.根据权利要求5所述的一种含酰胺基团羟磺基甜菜碱的应用，其特征在于所述配 方体系加入有助剂，所述助剂为醇类、醚类、盐类或尿素中的任意一种或者多种混合而成的 助剂。
9.根据权利要求8所述的一种含酰胺基团羟磺基甜菜碱的应用，其特征在于所述醇 类为C1-C12直链或支链的一元醇、乙二醇或丙三醇；醚类为乙二醇醚或丙二醇醚；盐为氯化 钠、氯化钾。
全文摘要
本发明涉及一种含酰胺基团羟磺基甜菜碱及其制备和应用；其结构式(I)，其中R1为烷基、烯烃基、炔烃基、苯基、烷基苯基、萘基、烷基萘基、烷基萘亚甲基、烷基苯亚甲基、含有聚氧乙烯基或聚氧丙烯基的烷基中的任意一种；R2为饱和或不饱和、直链或支链的烃基；R3或R4相互独立为饱和或不饱和的烃基，或者含有聚氧乙烯基或聚氧丙烯基的烷基；R5为C0-C10的饱和或不饱和、直链或支链的烃基；在高温高矿化度油层，通过表面活性剂体系、聚合物/表面活性剂体系、碱/聚合物/表面活性剂体系、盐/聚合物/表面活性剂体系等多种配方体系的实验证明，本发明的表面活性剂化合物均可达到10-3mN/m的超低界面张力。
文档编号C09K8/584GK101955448SQ201010130408
公开日2011年1月26日 申请日期2010年3月19日 优先权日2010年3月19日
发明者张帆, 朱友益, 蔡红岩, 韩冬 申请人:中国石油天然气股份有限公司