油水界 面张力由美国德克萨斯大学生产的TX500型旋转滴界面张力仪测定。
[0096] 将一定量的表面活性剂S-1~S-9W不同矿化度的模拟盐水A~C溶解，测定不 同浓度表面活性剂溶液对原油的油水界面张力，结果见图la~Id所示。
[0097] 将表面活性剂模拟盐水溶液装入20毫升安磅瓶中，密封后放入烘箱内，测定不同 老化时间后表面活性剂模拟盐水对与原油的油水界面张力，发现老化后油水界面张力仍可 保持10 3~10 4mN/m的超低值，见图2a~2c所示。
[0098] 静态吸附试验主要是探索表面活性剂在地层岩必上的吸附损耗量，实验过程为： 表面活性剂的模拟盐水溶液lOg与Ig吸附用砂混合后，于9(TC震荡72h，冷却后离必分离， 取上层清液，采用两相电位滴定法测定表面活性剂吸附前后的浓度，计算表面活性剂的吸 附量，单位mg/g，结果见表2所示，其中吸附试验使用的吸附砂有3种，分别为60~100目 的石英砂（试验结果对应吸附量1)，含lOwt%高岭±的60~100目石英砂（试验结果对 应吸附量2,），油田净砂80~120目（油田取出的岩必经粉碎，充分萃取去除原油后的岩必 颗粒，试验结果对应吸附量3)。
[009引【比较例1】
[0100] 将一定量的对比表面活性剂W不同矿化度的模拟盐水A~C溶解，测定对比表面 活性剂溶液对脱水原油的油水界面张力，并与相应的实施例制备的表面活性剂相比较，结 果见表3所不，其中表面活性剂的浓度为0. 3wt%,测志温度为90C。
[0101] 表3中，S-10为二十二胺聚氧己帰做聚氧丙帰（10)聚氧己帰做離；S-11为 十六胺聚氧己帰（7)聚氧丙帰（25)聚氧己帰（4)離；S-12为十二烷基壬基胺聚氧己帰（4) 聚氧丙帰（2。聚氧己帰（4)離；S-13为混合碳链胺聚氧己帰（3)聚氧丙帰（3W 聚氧己帰（6)離。
[0102] 【比较例2】
[0103] 同【实施例1】、【实施例5】、【实施例6】和【实施例7】，不同之处在于，环氧丙焼和 环氧己焼不是先后分步进行反应的，而是将环氧己焼和环氧丙焼按聚合所需的量预先混合 后一步进行反应，其余相同，得到二礙酸盐阴离子表面活性剂S-14~S-17。同【实施例10】 进行界面性能测定试验，并与相应实施例制备的表面活性剂相比较，结果见表4所示，其中 表面活性剂的浓度为0. 3wt%，测定温度为9(TC。
[0104]【比较例3】
[0105] 同【实施例1】，不同之处在于，二十二胺聚氧己帰（3)聚氧丙帰（10)聚氧己帰（3) 離：3-氯-2-居基丙礙酸钢：氨氧化钢的摩尔比改为0. 5:0. 17:0. 25,其余相同，蒸除溶剂 后得到非离子与单亲水头基阴离子表面活性剂的混合物，产物经0PLC)分析，二十二胺聚 氧己帰（3)聚氧丙帰（10)聚氧己帰（3)離与二十二胺聚氧己帰（3)聚氧丙帰（10)聚氧己 帰（3)離居丙礙酸的质量比为0. 53:1。将产物与水混合，W25%的氨氧化钢水溶液调节体 系的抑=13,得到所需的表面活性剂S-18。同【实施例10】进行界面性能测定试验，并与相 应实施例制备的表面活性剂相比较，结果见表4所示，其中表面活性剂的浓度为0. 3wt%， 测定温度为9(TC。
[0106] 表1
[0107]
【主权项】
1. 双亲水头基阴离子表面活性剂，其分子通式为：Ri为Cs~Cw的脂肪姪基、或由C4~Cw直链或支链的饱和及不饱和姪基取代的芳基，ml、m2、m3和m4独立选自O~50,但ml和m2不能同时为0,m3和m4不能同时为O;nl和 n2独立选自0~100,但nl和n2不能同时为0,Rz和R' 2为独立选自。~Cs的亚烷基或 居基取代亚烷基中的至少一种，Y和Y'独立选自SOsM或COON，M和N独立选自氨、碱金属 或者由式NRs(Ra)化）化）所示基团中的至少一种，R3、R4、Rs和Re为独立选自H、（CH2)p〇H或 (邸2)。邸3中的一种，口 = 2~4、9 = 0~5中的任一整数。2. 根据权利要求1所述的双亲水头基阴离子表面活性剂，其特征在于所述Ri为Ci2~C24的烷基或由Cs~烷基取代的苯基，Rz和R' 2独立选自。~Cs的亚烷基或居基取代 亚丙基。3. 根据权利要求1所述的双亲水头基阴离子表面活性剂，其特征在于所述Y和Y'选 自SO3M，p=2，q=0~1。4. 根据权利要求1所述的双亲水头基阴离子表面活性剂，其特征在于所述ml+m2 = 2 ~10,m3+m4 = 2 ~10,nl+n2 = 5 ~40。5. 权利要求1所述的双亲水头基阴离子表面活性剂的制备方法，包括W下步骤： 曰、在碱性催化剂存在下，RiNHz依次与所需量环氧己焼、环氧丙焼、环氧己焼反应得到RlN( (CH2CH2O)ml(CHCH3CH2O)ni(CH2CH2O)msH) ( (CH2CH2O)m2) (CHCH3CH2O)地(CH2CH2O)m4巧； b、将步骤a得到的产物与离子化试剂和碱W摩尔比1 ; (2~20) : (2~20)在溶剂中， 于反应温度50~12(TC反应3~15小时生成具有如下结构的聚離二礙酸或聚離二駿酸碱 金属盐：所述的离子化试剂选自XRzYi或XR'2Y'1中的至少一种；所述的碱选自碱金属氨氧 化物或碱金属醇盐；Yi和Y'1独立选自SO3M1或COONi,Mi和Ni为碱金属，X为氯、漠或贿。6. 根据权利要求5所述的双亲水头基阴离子表面活性剂的制备方法，其特征是步骤b 所述的RlN((CH2CH2O)ml(CHCH3CH2O)Oi(CHzCHzO)m3。((CH2CH2O)m2) (CHCH3CH2〇)n2(CH2CH2〇)m4巧： 离子化试剂；碱的摩尔比为1 : (3~6) : (3~10)。7. 根据权利要求5所述的双亲水头基阴离子表面活性剂的制备方法，其特征是步骤b 所述的溶剂选自C3~Cs的丽和Ce~Cg的芳姪中的至少一种。8. 权利要求1所述的双亲水头基阴离子表面活性剂的制备方法，包括W下步骤： (a)在碱性催化剂存在下，RiNHz依次与所需量环氧己焼、环氧丙焼、环氧己焼反应得到RlN( (CH2CH2O)ml(CHCH3CH2O)ni(CH2CH2O)msH) ( (CH2CH2O)m2) (CHCH3CH2O)地(CH2CH2O)m4巧； (b)将步骤（a)得到的产物与1，3-丙礙内醋W及碱W摩尔比I; (2~20) ; (2~20) 在溶剂中，于反应温度50~20(TC反应5~20小时生成聚離二丙礙酸碱金属盐：所述的碱选自碱金属氨氧化物或碱金属醇盐;Mz为碱金属。9.根据权利要求8所述的双亲水头基阴离子表面活性剂的制备方法，其特征是步骤b 所述的RlN ((CH2CH2O) ml (CHCH3CH2O) Oi(CHzCHzO) m3。((CH2CH2O) m2) (CHCH3CH2〇)n2(CH2CH2〇)m4巧： 1,3-丙礙内醋；碱的摩尔比为1 : (3~6) : (3~10)。10. 权利要求1所述的用于驱油的双亲水头基阴离子表面活性剂在油田驱油中的应 用。
【专利摘要】本发明涉及一种双亲水头基阴离子表面活性剂及其制备方法，主要解决现有技术中作为驱油剂体系组份的表面活性剂耐高温抗盐、特别是抗二价阳离子性能差的问题。本发明通过采用双亲水头基阴离子表面活性剂，其分子通式如下，其中R1为C8～C30的脂肪烃基、或由C4～C20直链或支链的饱和及不饱和烃基取代的芳基，R2和R′2为独立选自C1～C5的亚烷基或羟基取代亚烷基中的至少一种，Y和Y′独立选自SO3M或COON，M和N独立选自氢、碱金属或者由式NR3(R4)(R5)(R6)所示基团中的至少一种的技术方案，较好地解决了该问题，可用于油田提高原油采收率的生产中。
【IPC分类】C08G65/332, C08G65/334, C09K8/584, C08G65/26
【公开号】CN105368426
【申请号】CN201410428201
【发明人】沈之芹, 李应成, 吴春芳, 何良好
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年8月27日