[发明专利]一种聚乙二醇二氮杂环化合物、制备方法及应用

说明书

本发明提供一种聚乙二醇二氮杂环化合物，如图1所示；本发明还提供了所述化合物的制备方法，包括以下步骤：利用卤化试剂对聚乙二醇进行卤化，制备二卤聚乙二醇；通过长链酰卤与二氮杂环化合物的酰胺化反应，制备二氮杂环长链酰胺，所述长链酰卤的碳原子数为4～20；将所述二卤聚乙二醇和所述二氮杂环长链酰胺进行季铵化反应，纯化后制备得到所述聚乙二醇二氮杂环化合物；所述聚乙二醇二氮杂环化合物具有良好的防膨和耐水洗性能，能够有效保护油藏；所述制备方法具有方法原理可靠，操作简便，产率较高，且绿色环保的优点。

技术领域

本发明涉及油田化学技术领域，具体是一种聚乙二醇二氮杂环化合物、制备方法及应用。

背景技术

随着油气田开发程度的加深，越来越多的油田需要注水开发。在注水开发过程中，由于外部水的进入，使得地层原来的水平衡破坏，一些易水化的粘土矿物质发生水化、膨胀、迁移，油气储层被破坏，影响油气开采。粘土稳定剂的加入可减轻外部水对储层的伤害。

常用的粘土稳定剂包括无机小分子、有机小分子、有机高分子等。

其中，KCl、NaCl、NH₄Cl氯化铵等为常用的无机小分子粘土稳定剂，这些无机小分子粘土稳定剂的优势在于成本低、防膨效果明显，但是其耐冲刷效果差，长效稳定性差。

常用的有机小分子粘土稳定剂为普通有机阳离子表面活性剂，该类粘土稳定剂的稳定粘土的效果明显，且长期持久，但其最大的缺点是将储层的水润湿性变为油润湿性，使油气层转变成亲油，使油的相对渗透率平均降低40％，使油气井产量降低，因此在使用阳离子表面活性剂作粘土稳定剂时，要认真选择，否则可能引起相反的后果。

有机阳离子聚合物稳定粘土的能力超过无机盐类和阳离子表面活性剂类粘土稳定剂，且具有用量少、效能高、吸附能力强、受pH值影响小、对地层适应性强等优点，是近几年来国内外重点研究和应用的对象。但其存在的缺点是相对分子质量大的阳离子聚合物类粘土稳定剂往往会加重对低渗透油层渗透率的伤害。

近来，人们研究了一些相对分子质量小新型有机阳离子作为粘土稳定剂，如Gemini型阳离子表面活性剂。Gemini型阳离子表面活性剂由于氮是在主链上，因而对控制粘土矿物的水化膨胀效果十分显著，它们对矿物微粒的分散运移也具有较强的控制作用，可以弥补单分子季铵盐和有机聚合物粘土稳定剂的缺陷，是近几年来国内外重点研究和应用的对象。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的问题，提供一种具有良好防膨和耐水洗性能的聚乙二醇二氮杂环化合物；

本发明的另一目的在于提供一种所述聚乙二醇二氮杂环化合物的制备方法及应用。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：

一种聚乙二醇二氮杂环化合物，其结构通式如下：

其中，n为0～2的整数，n’为2～4的正整数，m为1～99的正整数，R为C3～C19的长链烷基，X^-为Cl^-或Br^-。

一种上述聚乙二醇二氮杂环化合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)利用卤化试剂对聚乙二醇进行卤化，制备二卤聚乙二醇；

(2)通过长链酰卤与二氮杂环化合物的酰胺化反应，制备二氮杂环长链酰胺，所述长链酰卤的碳原子数为4～20；

(3)将所述二卤聚乙二醇和所述二氮杂环长链酰胺进行季铵化反应，纯化后制备得到所述聚乙二醇二氮杂环化合物。

优选的，步骤(1)中所述聚乙二醇的聚合度为2～100。