[发明专利]一种脱氢枞酰胺乙基磺酸盐型表面活性剂、其合成方法及其在三次采油中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种以脱氢枞酸为基础原料的磺酸盐型阴离子表面活性剂，及其合成方法，以及该表面活性剂在三次采油中的应用。

背景技术

脱氢枞酸亦称脱氢松香酸，松香酸是一类含有烷基氢化菲结构的一元树脂酸的总称，是一种重要的生物质资源。松香酸共有九种异构体，脱氢枞酸是其中的一种异构体产物。与松香酸中的其他异构体相比较，脱氢枞酸分子骨架上不存在易发生氧化的双键，而是含有苯环，从而使其化学性质比较稳定。脱氢枞酸的三环菲骨架具有良好的疏水性，而羧基又易于进一步改性引入亲水性基团，从而制得不同类型的表面活性剂。

我国松香资源丰富，脱氢枞酸由于其特殊的结构而具有极大的开发价值和发展潜力。近年来，国内许多学者对脱氢枞酸进行改性，开发出多种新型表面活性剂产品。赵淑英(去氢枞酸合成两性表面活性剂及其性质[J].林产化学与工业,1995,15(2):19-24)等在脱氢枞酸钠盐的基础上合成了N-(3-脱氢枞酰氧基-2-羟基丙基)-N-甲氧氨基乙酸钠、N-[N’-(3-脱氢枞酰氧基-2-羟基丙基)氨基乙基]氨基乙酸钠和N-[N’-(3-脱氢枞酰氧基-2-羟基丙基)双氨基乙基]氨基乙酸钠3种表面活性剂。段文贵（去氢枞酸基新型甜菜碱类两性表面活性剂的合成[J].现代化工,2004,24(4):39-42）等将脱氢枞酸先转化为脱氢枞酸甲酯或脱氢枞酰氯，再和蔗糖反应生成可生物降解的非离子表面活性剂脱氢枞酸蔗糖酯，同时还合成了N-(3-脱氢枞酰氧基-2-羟基丙基)-N,N-二甲基羧甲基甜菜碱和N-(3-脱氢枞酰氧基-2-羟基丙基)-N,N-二甲基-2-羟基磺丙基甜菜碱2种新型甜菜碱类两性表面活性剂。梁梦兰（松香衍生物的季铵盐阳离子表面活性剂的合成与性能测定[J]．化学世界，2003，24(4)：39—42）等以脱氢松香酸氨解成腈再还原后得到的产物脱氢松香胺为原料，合成了N,N-二甲基-N-脱氢松香基氯化铵和N,N,N-三甲基-N-脱氢松香基单甲酯胺。宋湛谦（N-脱氢枞基氨基酸类两性表面活性剂合成及其结构与性质关系研究[J];林产化学与工业;1996年03期）等以松香胺为原料与氯乙酸钠及丙烯酸甲酯等反应，合成了四种氨基酸类两性表面活性剂。

20世纪20～30年代，先后有美国专利(US 1823439和US 3006411)提出表面活性剂降低油水界面张力，从而提高原油采收率，由此产生了低张力表面活性剂驱油方法。但因为当时一方面石油生产尚无迫切需要，另一方面也是没有好的测量低界面张力的方法。20世纪40年代Vonnegut开发了测量界面张力的旋滴法，20世纪60年代一些美国专利(US 3254714；US 3330344；US 3348611；US 3497006；US 3506070)相继提出了由表面活性剂组成的微乳液驱和泡沫驱，70年代开展了低浓度表面活性剂驱。20世纪70年代两次石油危机刺激并加速了表面活性剂驱油技术的应用研究，1971～1986年美国付诸实施的驱油方案多达120多次。20世纪90年代美国提出复合驱,并开展了油田先导性试验。20世纪90年代中期石油价格的下跌，使西方一些主要的石油公司停止了化学驱的矿场试验研究。我国由于经济发展的需要,于20世纪80年代开展了表面活性剂驱的研究，90年代复合驱的研究和应用得到了较大的发展,在大庆油田、胜利油田、新疆油田、辽河油田等大型油田都开展了含表面活性剂的复合驱先导试验和矿场试验。近年来,为了保持我国各大主力油田的可持续发展，表面活性剂驱作为一种极有潜力的提高采收率的方式，重新成为国内外研究的热点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的阴离子磺酸盐型表面活性剂，具体的是脱氢枞酰胺乙基磺酸盐表面活性剂，该表面活性剂具有较高的表面活性，优良的乳化和泡沫能力，能使油水界面张力降低到超低界面张力，能够广泛应用到三次采油体系中，提高原油采收率。

本发明的另一目的是提供了该表面活性剂的合成方法。

本发明的再一目的是提供上述脱氢枞酰胺乙基磺酸盐表面活性剂用于三次采油配方体系及该配方体系的组成。

为了实现上述发明目的，本申请所采用的技术方案如下：

一种脱氢枞酰胺乙基磺酸盐型表面活性剂，其结构式如下：

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上述脱氢枞酰胺乙基磺酸盐型表面活性剂的制备方法包括以下步骤：