，三氟化硼，醋酸钾，醋酸钠，醋酸铵，醋酸锂，氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化锂，乙 醇钠，乙醇钾等的一种或多种混合。0. 2mol环氧氯丙烷和50mL水加入到250mL圆底烧瓶 中，100°C油浴中冷凝回流反应。反应进程由GC检测，16-17h反应完全，冷却至室温即得到 无色透明的3-氯-1，2-丙二醇的水溶液，也即中间体B。将酰胺产物中间体A 0. 2mol加 入到500mL圆底烧瓶中，待其在90°C油浴中加热熔化后，机械搅拌下向其中滴加含0. 2mol 3-氯-1,2-丙二醇的水溶液B 50mL，滴加完毕90°C反应12h，得到乳黄色黏稠产品。该产 品即是新型的耐高温酰胺基阳离子型表面活性剂。
[0030] 含N，N-二甲基的芥酸酰胺基阳离子粘弹性表面活性剂的核磁数据：
[0032] 1H NMR (400MHz，DMS〇-d) δ 7· 09 (s，1H)，5· 42-5. 36 (m，2H)，4· 61-4. 56 (m，1H)，3· 6 7-3. 64 (m，1H)，3· 56-3. 53 (m，2H)，3· 49-3. 45 (m，1H)，3· 42-3. 39 (m，3H)，3· 26-3. 22 (s，7H)， 2. 34 (t, J = 6. OHz, 2H), 2. 20 (s, 1H), 2. 09-2. 04 (m, 6H), I. 82 (s, 1H), I. 58-1. 55 (s, 2H), I. 35-1.30(m，28H)，0.97(t，J = 5.4Hz，3H) ;13C NMR(100MHz，DMS0-d) δ175·3，130·7,66·5,6 4. 7, 64. 4, 63. 4, 53. 0, 39. 0, 37. 6, 31. 6, 29. 3, 29. I, 29. 0, 28. 7, 28. 3, 25. I, 23. 9, 22. 9, 14. O ;质谱数据为：MS ESI (m/z) : [M]2+calcd for C30H61C1N2O3, 532. 4 ;found, 532. 6。
[0033] 含N，N-二乙基的芥酸酰胺基阳离子粘弹性表面活性剂的核磁数据：
[0035] 1H NMR (400MHz，DMS〇-d) δ 7. 07 (s，1H)，5. 41-5. 37 (m，2H)，4. 61-4. 58 (m，1H)，3. 5 6-3. 51 (m，3H)，3. 48-3. 44 (m，5H)，3. 42-3. 40 (m，3H)，3. 35-3. 31 (s，1H)，2. 35 (t，J = 7. 2Hz ，2H)，2. 20 (s，1H)，2. 07-2. 02 (m，6H)，I. 82 (s，1H)，I. 61-1. 54 (m，2H)，I. 39-1. 29 (m，34H)，0 ? 96 (t，J = 5. 4Hz，3H) ;13C NMR(100MHz，DMSO-d) δ 175. 3, 130. 7, 65. 1，64. 7, 59. 7, 53. 8, 5 3. 5, 39. 0, 37. 6, 31. 7, 29. 1，29. 0, 28. 9, 28. 7, 28. 3, 25. 1，23. 5, 22. 9, 14. 0, 10. 0 ;质谱数据 为：MS ESI (m/z) : [M]2+calcd for C32H65C1N2O3, 560. 5 ;found，560. 6。
[0036] 本发明还提供了利用制得的阳离子型表面活性剂制备新型低成本耐高温清洁压 裂液的配方，按重量百分数计组成为：新型阳离子粘弹性表面活性剂〇. 2%~2%，氯化钾 0. 5%~1%和剩余质量的水。这种新型低成本耐高温清洁压裂液在120°C，170s 1的条件 下剪切一小时，粘度仍能保持125mPa · s，而且这种新型低成本耐高温清洁压裂液以10:1 及5:1的比例与原油或者柴油混合，在使用温度下均可3h内完全破胶，且破胶液粘度小于 5mPa · S0
[0037] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种阳离子型粘弹性表面活性剂，其特征在于：所述活性剂属于酰胺基阳离子型表 面活性剂，其结构式为：式中RCO=芥酸酰基、棕榈酸酰基、十八酸酰基、油酸酰基，R2代表甲基或乙基。2. 根据权利要求1所述的一种阳离子型粘弹性表面活性剂，其特征在于：所述活性剂 的合成包含以下三步化学反应： (1) 酰胺中间体的合成其中催化剂cat.包括磷酸，次磷酸，三氟化硼，醋酸钾，醋酸钠，醋酸铵，醋酸锂，氢氧 化钠，氢氧化钾，氢氧化锂，乙醇钠，乙醇钾的一种或多种的混合物；脂肪酸RiCOOH包括油 酸，棕榈酸，芥酸和十八酸；R2代表甲基或乙基； (2) 中间体3-氯-1，2-丙二醇的合成(3) 酰胺基阳离子型粘弹性表面活性剂的合成3. -种制备如权利要求1或权利要求2所述的阳离子型粘弹性表面活性剂的方法，其 特征在于：包括以下步骤： (1) 将0? 2mol脂肪酸加入250mL三颈烧瓶中，通氩气lOmin赶氧气，再加入0? 22mol的 二甲胺基丙胺或二乙胺基丙胺，滴加用适量水溶解的5wt%的催化剂溶液，滴加完毕升温至 130~150°C，氩气保护，回流反应7~12h，冷却，减压蒸馏除去未反应的胺及水，得到所需 酰胺产物中间体A; (2) 0. 2mol环氧氯丙烷和50mL水加入到250mL圆底烧瓶中，100°C油浴中冷凝回流反 应。反应进程由GC检测，16-17h反应完全，冷却至室温即得到无色透明的3-氯-1，2-丙二 醇的水溶液，也即中间体B; (3) 将酰胺产物中间体A0. 2mol加入到500mL圆底烧瓶中，待其在90°C油浴中加热 熔化后，机械搅拌下向其中滴加含0. 2mol3-氯-1，2-丙二醇的水溶液B50mL，滴加完毕 90°C反应12h，得到乳黄色黏稠产品，即为该低成本耐高温酰胺基阳离子型表面活性剂。4. 权利要求1或权利要求2所述的阳离子型粘弹性表面活性剂在制备低成本耐高温清 洁压裂液中的应用。5. -种低成本耐高温清洁压裂液，其特征在于：按质量百分数计组成为：阳离子型粘 弹性表面活性剂0. 2%~2%，氯化钾0. 5%~1 %和余量的水。
【专利摘要】本发明公开了一种阳离子型粘弹性表面活性剂及其制备与应用，所述粘弹性表面活性剂制备时，首先通过将长链脂肪酸和二甲胺基丙胺按一定比例混合，再加入催化剂溶液，经过一系列反应得到所需酰胺产物中间体A；然后将一定比例的环氧氯丙烷和水在100℃油浴中冷凝回流反应，得到无色透明的3-氯-1,2-丙二醇的水溶液，即中间体B；接着将中间体A油浴加热熔化后，滴加水溶液B经过一系列反应得到所需粘弹性表面活性剂。将该表面活性剂与氯化钾溶液按比例配伍，可以得到一种成本低廉性能优异的清洁压裂液。该清洁压裂液具有优良的耐高温抗剪切性能，优异的悬砂性能，并且自动破胶，且破胶彻底，对储层伤害小，适用范围广的特点。
【IPC分类】C09K8/68, B01F17/22, C07C231/12, B01F17/18, C07C233/38
【公开号】CN105080424
【申请号】CN201510557609
【发明人】毛金成, 彭丹, 李勇明, 赵金洲
【申请人】西南石油大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月2日