[发明专利]苯氧基叔胺磺酸盐两性表面活性剂的制备方法及其应用

说明书

技术领域：

本发明涉及本发明涉及油田采油领域中一种两性表面活性剂的制备方法，尤其是一种适用于高温高盐油藏的苯氧基叔胺磺酸盐两性表面活性剂的制备方法及其应用。

背景技术：

表面活性剂驱油技术能够提高驱油效率，从而大幅度提高油田开发的最终采收率，是三次采油中最具吸引力的技术之一。驱油用表面活性剂在普通油藏中的应用技术已经较为成熟，但是目前普通油藏的开发已不能满足人类对于石油的需求，随着普通油藏动用程度的提高，高温高盐油藏将是三次采油的主阵地。我国许多油田地层水都具有较高的矿化度，二价的钙、镁离子含量较高，而且油藏温度相对较高，因此对这种高温、高盐、高二价阳离子类型的恶劣油藏的开发已成为当务之急，而开发具有优良耐温、耐盐的表面活性剂是提高此类油藏采收率的最有效手段之一。目前国内外研究开发的驱油用表面活性剂主要是阴离子型、非离子型和两性表面活性剂单独或复合使用。其中，非离子型表面活性剂耐盐性好，但在地层中的稳定性差、吸附损耗量大，且不耐高温；阴离子型表面活性剂的耐温性好，但耐盐性差。显然对于高温、高盐油藏，单独使用非离子或阴离子表面活性剂都不能满足驱油的要求。有研究者将非离子和阴离子表面活性剂复配，由于各种表面活性剂在地层孔隙介质中吸附和运移速率不同可能会发生严重的“色谱分离”，影响驱油效果。即使计划将非离子基团和阴离子基团同时设计在一个表面活性剂分子结构中，得到的优势互补、性能优良的非离子-阴离子复合表面活性剂，由于工艺复杂，生产成本高而无法实现其工业化生产，而且单独使用这种表面活性剂往往需要在非常特定的条件下才能产生油水间的超低界面张力，适用范围不够广泛。相比较而言，两性离子表面活性剂活性对金属离子有鳌合作用，大多数都可用于高矿化度、较高温度的油层驱油，就其既耐温又抗盐的优越性，在驱油表面活性剂的研究中广受青睐，成为近几年研究的热点。苯氧基叔胺磺酸盐两性表面活性剂目前鲜见此类表面活性剂的合成，应用于恶劣油藏的报道更未见到。

发明内容：

本发明在于克服背景技术中存在的现有驱油用表面活性剂不能满足高温、高盐恶劣油藏驱油要求的问题，而提供一种苯氧基叔胺磺酸盐两性表面活性剂的制备方法。该苯氧基叔胺磺酸盐两性表面活性剂既耐温又抗盐，能够用于高矿化度、较高温度的油藏驱油。

本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：该苯氧基叔胺磺酸盐两性表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）、苯酚和环氧氯丙烷的开环反应：称取0.1mol苯酚置于装有电动搅拌器、回流冷凝管和温度计的三口反应瓶中，加入0.5-2.5g相转移催化剂，加入质量分数为10-20%NaOH水溶液，升温至40-80℃后缓慢滴加0.1-0.2mol环氧氯丙烷，滴定时间为45~60min，滴加完毕后恒温反应3-8小时，结束反应，抽滤，将油层洗涤至中性，干燥；

（2）、合成苯氧基叔胺：称取28%烷基叔胺(0.05mol)的乙醇溶液，加入到装有电动搅拌器、回流冷凝装置的三口烧瓶中，升温至40℃，边搅拌边滴加0.025mol烷氧基缩水甘油醚，滴加时间为15min-40min，滴加完毕后，将体系升温至60℃后，反应四个小时,反应结束后减压蒸馏；

（3）、合成苯氧基叔胺磺酸盐两性表面活性剂：称取0.05mol磺化试剂置于装有电动搅拌器、回流冷凝装置和温度计的四口反应瓶中，加入20-40ml70%乙醇溶液将其溶解后，体系温度升至80℃，缓慢滴加0.05-0.07mol烷氧基叔胺，滴加时间为45-60min控制反应pH为8-9之间，继续反应8小时后，结束反应，抽滤除去固体，减压蒸馏除去乙醇和水，乙酸乙酯洗涤出去未反应的叔胺，加入20ml乙醇重结晶，过滤、干燥。

所述的催化剂为四乙基溴化铵、四丙基溴化铵、四丁基溴化铵、三乙基苄基氯化铵；所述的磺化试剂为溴乙磺酸钠、3-氯-2-羟基丙磺酸钠、亚硫酸氢钠、丙磺内酯中的任一种；所述的烷基叔胺为十二叔胺、十四叔胺，十六叔胺、十八叔胺。

本发明的苯氧基叔胺磺酸盐两性表面活性剂应用于高温高盐油藏驱油；所述的油藏环境中油水的界面张力可达10^-2-10^-3mN/m，表面张力低于28-32mN/m。

苯氧基叔胺磺酸盐两性表面活性剂的制备合成路线及机理如下：

1、苯酚和环氧氯丙烷的开环反应：

2、苯氧基叔胺的合成：

3、苯氧基叔胺磺酸盐两性表面活性剂的合成：