一種驅(qū)油用表面活性劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及驅(qū)油劑，具體涉及一種驅(qū)油用表面活性劑，屬于原油開采技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)今世界石油依然是我們?nèi)粘Ｉ?，工業(yè)生產(chǎn)中最重要的能源，能源問題關(guān)系到 一個(gè)國家的命脈。加大采油工藝技術(shù)的研宄，在沒有發(fā)現(xiàn)新的油藏的情況下，研宄開發(fā)適用 的提高原油采收率技術(shù)并投入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，以便有效地緩解能源供給緊張的問題。一次、二 次采油均為物理方法采油，原油的采出率通常只有30 %左右，三次采油通過強(qiáng)化采油措施， 可使原油采收率提高到85%左右。表面活性劑作為驅(qū)油劑對大幅度提高原油采收率起到不 可估量的作用。Gemini表面活性劑具有很多優(yōu)越于傳統(tǒng)表面活性劑的優(yōu)點(diǎn)，如極高的界面 活性和良好的吸附優(yōu)勢等，成為目前三次采油研宄比較活躍的課題之一。Chen. H等人研宄 了 Gemini表面活性劑與油混合溶液的界面張力，研宄發(fā)現(xiàn)，Gemini表面活性劑在單獨(dú)使用 條件下、并且濃度在超低的范圍內(nèi)，即可降低油水界面張力至超低，比常規(guī)表面活性劑能更 有效地降低煤油一水界面張力。邵瑞利等合成了陰、陽離子型兩個(gè)系列的Gemini表面活性 劑，模擬延長油田低滲透的長2、長6油層砂巖進(jìn)行了水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)，驅(qū)油效率高達(dá)63. 16%， 比水驅(qū)增加了 21. 05%。研宄Gemini表面活性劑和普通表面活性劑、添加劑等的復(fù)配，將是 Gemini表面活性劑發(fā)展的一個(gè)重要方向。這方面KazuyukiTsubone等研宄了陰離子Gemini 型表面活性劑與傳統(tǒng)陰離子的復(fù)配，發(fā)現(xiàn)其有較好的協(xié)同效應(yīng)。
[0003] 現(xiàn)有驅(qū)油劑表現(xiàn)出表面活性低、高的臨界膠束濃度、高的Krafft點(diǎn)、水溶性差、潤 濕性低、流變性能差、增容能力低、協(xié)同能力差。由于這些缺點(diǎn)，導(dǎo)致了其驅(qū)油效果不理想， 耐溫、耐鹽、起泡性上相對較差；容易導(dǎo)致油井結(jié)垢，檢泵周期縮短；易腐蝕設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種驅(qū)油用表面活性劑，本 表面活性劑驅(qū)油效果更好，耐溫性、耐鹽性更高，起泡性更好。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 一種驅(qū)油用表面活性劑，由如下方法制備得到，
[0007] 1)合成十四烷基烯丙基二溴化四甲基乙二胺中間體
[0008] 在合成容器中加入體積比為10:1的乙腈和四甲基乙二胺，攪拌均勻，恒溫于45°C 水浴鍋后，緩慢加入溴代十四烷，溴代十四烷與四甲基乙二胺的摩爾比為1:1，反應(yīng)2h后， 先在80°C下加壓蒸餾多余的乙腈后，再升溫至95°C繼續(xù)減壓蒸餾出多余的四甲基乙二胺， 蒸餾完全后得到淡黃色液體，即為十四烷基烯丙基二溴化四甲基乙二胺中間體；
[0009] 2)合成十四烷基烯丙基二溴化四甲基乙二胺
[0010] 用適量的乙酸乙酯將十四烷基烯丙基二溴化四甲基乙二胺中間體溶解完全后，轉(zhuǎn) 入合成容器中，恒溫到50-60°C，緩慢加入3-溴丙烯到反應(yīng)體系中，3-溴丙烯用量與十四烷 基烯丙基二溴化四甲基乙二胺中間體摩爾比為1: 1，反應(yīng)恒溫?cái)嚢?h后減壓抽濾后得到白 色固體，白色固體用乙醚重結(jié)晶兩次，干燥至恒重，得到十四烷基烯丙基二溴化四甲基乙二 胺，即為制備得到的驅(qū)油用表面活性劑。
[0011] 所述十四烷基烯丙基二溴化四甲基乙二胺也可以與鄰苯二甲酸單月桂醇酯鈉按 質(zhì)量比1:0. 2-1復(fù)配，得到復(fù)配的驅(qū)油用表面活性劑。
[0012] 所述鄰苯二甲酸單月桂醇酯鈉合成方法如下，
[0013] 3)合成鄰苯二甲酸單月桂醇酯
[0014] 在裝有回流冷凝器的合成容器中加入月桂醇、環(huán)己烷、鄰苯二甲酸酐和催化劑硼 酸，其中月桂醇和鄰苯二甲酸酐摩爾比為1:1，環(huán)己烷為反應(yīng)物月桂醇和鄰苯二甲酸酐兩者 質(zhì)量和的1. 1倍，硼酸用量為反應(yīng)物月桂醇和鄰苯二甲酸酐兩者總質(zhì)量的0. 1% ;然后在 80-85?下攪拌回流反應(yīng)5h，停止攪拌，趁熱抽濾，取下層液體，棄去漏斗里的白色固體，再 重新抽濾一次，除去殘留的鄰苯二甲酸酐，利用單酯和醇在環(huán)己烷中的溶解度不同，將反應(yīng) 液在4-ll°C的冰水中冷卻半小時(shí)，單酯首先析出，過濾得白色流體，即為鄰苯二甲酸單月桂 醇酯；
[0015] 4)合成鄰苯二甲酸單月桂醇酯鈉
[0016] 將鄰苯二甲酸單月桂醇酯加熱至60-70°C，攪拌下加入濃度為0. 4mol/L的氫氧化 鈉溶液，調(diào)節(jié)PH為中性，再反應(yīng)25-30分鐘，得白色粘稠狀液體即為鄰苯二甲酸單月桂醇酯 鈉。
[0017] 本發(fā)明合成了 Gemini表面活性劑十四烷基烯丙基二溴化四甲基乙二胺，并與鄰 苯二甲酸單月桂醇酯鈉進(jìn)行復(fù)配，分別測定了十四烷基烯丙基二溴化四甲基乙二胺以及其 復(fù)配體系的起泡性，抗鹽性、耐溫性及驅(qū)油性能。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0018] (1)合成十四烷基烯丙基二溴化四甲基乙二胺和鄰苯二甲酸單月桂醇酯鈉的工藝 條件簡單，產(chǎn)品容易分離，產(chǎn)率高，易于工業(yè)化。
[0019] (2)無論是合成的十四烷基烯丙基二溴化四甲基乙二胺體系，還是復(fù)配體系的耐 鹽性和耐溫性，起泡性和穩(wěn)泡性，油水界面張力等性能均優(yōu)于傳統(tǒng)的驅(qū)油用表面活性劑。
[0020] (3)該表面活性劑屬于不對稱結(jié)構(gòu)，在分子結(jié)構(gòu)上具有更多可調(diào)性。
[0021] (4)由于合成的十四烷基烯丙基二溴化四甲基乙二胺體系的分子量不高，故當(dāng)受 到剪切作用時(shí)其分子鏈不易剪斷，表現(xiàn)出優(yōu)良的抗剪切性能，為廣泛應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
[0022] (5)表面活性劑十四烷基烯丙基二溴化四甲基乙二胺通過復(fù)配，可以大大降低成 本，為三次采油領(lǐng)域，具有廣泛的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0023] 圖1-表面活性劑濃度對起泡性和穩(wěn)泡性的影響。
[0024] 圖2-鹽的質(zhì)量對起泡高度的影響。
[0025] 圖3-鹽的質(zhì)量對穩(wěn)泡性的影響。
[0026] 圖4-表面活性劑濃度對表面張力的影響。
[0027] 圖5-表面活性劑濃度為16g/L時(shí)溫度對表面張力的影響。
[0028] 圖6-油水中表面活性劑濃度對表面張力的影響。
[0029] 圖7-復(fù)配質(zhì)量比例對起泡性的影響。
[0030] 圖8-總礦化度對耐鹽性能的影響。
[0031 ] 圖9-礦化度對穩(wěn)泡性的影響。
[0032] 圖10-復(fù)配質(zhì)量比例對表面張力的影響。
[0033] 圖11-溫度對表面張力的影響。
[0034] 圖12-復(fù)配質(zhì)量比例對油水表面張力的影響。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 本發(fā)明表面活性劑有兩種，單一的表面活性劑，即十四烷基烯丙基二溴化四甲基 乙二胺；復(fù)配的表面活性劑，即十四烷基烯丙基二溴化四甲基乙二胺與鄰苯二甲酸單月桂 醇酯鈉按質(zhì)量比1:0. 2-1進(jìn)行復(fù)配。
[0036] 其中十四烷基烯丙基二溴化四甲基乙二胺由如下方法制備得到，
[0037] 1)合成十四烷基烯丙基二溴化四甲基乙二胺中間體
[0038] 在合成容器中加入體積比為10:1的乙腈和四甲基乙二胺，攪拌均勻，恒溫于45°C 水浴鍋后，緩慢加入溴代十四烷，溴代十四烷與四甲基乙二胺的摩爾比為1:1，反應(yīng)2h后， 先在80°C下加壓蒸餾多余的乙腈后，再升溫至95°C繼續(xù)減壓蒸餾出多余的四甲基乙二胺， 蒸餾完全后得到淡黃色液體，即為十四烷基烯丙基二溴化四甲基乙二胺中間體；
[0039] 2)合成十四烷基烯丙基二溴化四甲基乙二胺
[0040] 用適量的乙酸乙酯將十四烷基