[发明专利]含聚氧乙烯醚嵌段的磺基甜菜碱及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含聚氧乙烯醚嵌段的磺基甜菜碱及其制备方法。 

背景技术

表面活性剂在三次采油中占有非常重要的地位。目前国内外三次采油用到的表面活性剂主要是以钠盐为主的阴离子型表面活性剂，此类表面活性剂对具有高温、高盐等较为苛刻地质特征的油藏的适应性较差，更重要的是含有此类表面活性剂的复合驱油体系对碱的依赖性较高，大多数与碱复配后界面张力才能达到超低。三元复合驱由于碱的加入给矿场带来技术和经济的双重难题，碱不仅会伤害地层和腐蚀设备，并且给油田采出液的破乳带来困难。因此，研究具有在弱碱或无碱条件下形成超低界面张力且具有良好的耐温和抗盐的表面活性剂成为解决目前化学复合驱所面临问题的较为行之有效的途径。 

甜菜碱作为一种两性表面活性剂，具有两性表面活性剂所共有的结构特征，即在同一分子中既含有阴离子亲水基又含有阳离子亲水基。甜菜碱的特殊结构决定了其独特的性能，如具有较高的抗硬水能力，在较宽的pH范围内具有良好的界面活性、在无碱和弱碱的条件下能和原油形成超低界面张力，具有较好的耐温抗盐特别是抗钙镁离子的性能，并且与其它类型的表面活性剂复配时具有明显的增效作用等。虽然目前对于油田用甜菜碱型表面活性剂的研究仅限于实验室和矿场试验阶段，但国内的许多研究人员都对其大规模用于三次采油寄予很高的期望。近年来国内外研究工作者对甜菜碱表面活性剂进行了大量的研究开发，由起初的羧酸型慢慢研发出磺酸型、磷酸醋型等更多的品种的甜菜碱，同时对其界面性能、配伍兼容性等也作出更深入的研究。尤其是磺酸型甜菜碱，不但有BS-12的全部优点，还具有耐高浓度酸、碱、盐等独特优点，与阴离子、阳离子、非离子表面活性剂均有优良的配伍性能，具有极佳的协同增效作用，且性质温和具有良好的抗静电性、杀菌性、防腐性、易于生物降解等优良的性能，因此日益受到人们的重视，使得甜菜碱向磺基化发展成为趋势。基于磺酸型甜菜碱的上述特性，如果将其应用于油田，将会对高矿化度的油藏具有较好的适应性，并且其界面张力对碱的依赖性会较小，此外甜菜碱具有优良的复配性能，使其与其它类型表面活性剂复配后得到性能更加优良的驱油体系成为可能。 

文献CN101955448A公开了一种含酰胺基团磺基甜菜碱及其制备和应用，在实施例中给出的地层水矿化度为83694mg/L，没有说明该磺基甜菜碱适应的矿化度范围。因此，针 对更为苛刻的油藏环境，我们有必要进一步寻求一种在无碱、高温、高盐条件下结构稳定、并能与原油形成10^-3～10^-4mN/m超低界面张力、有效提高驱油效率的表面活性剂驱替剂。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中含表面活性剂的驱油剂在高温高盐油藏条件下驱油效率差，同时碱对地层和油井带来伤害、腐蚀设备和管道的问题，提供一种新型的含聚氧乙烯醚嵌段的磺基甜菜碱表面活性剂。该表面活性剂在无碱、高温高盐油藏条件下仍能与原油形成10^-3～10^-5毫牛/米超低界面张力，可获得较好的驱油效果。 

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的含聚氧乙烯醚嵌段的磺基甜菜碱的制备方法。 

本发明所要解决的技术问题之三是提供一种技术问题之一所述含聚氧乙烯醚嵌段的磺基甜菜碱表面活性剂在高温高盐油藏强化采油中的应用。 

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：含聚氧乙烯醚嵌段的磺基甜菜碱，其分子通式为： 

其中R₁为C₁₀～C₃₀的烷基、烯基中的任意一种，R₂和R₃为C₁～C₄的烷基中的任意一种，R₄为C₁～C₆的亚烷基、羟基取代亚烷基中的任意一种，n为1～20。