本發(fā)明涉及起泡劑，具體為一種耐高溫起泡劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、稠油具有不易開發(fā)、采收成本高等特點，一般稠油在蒸汽驅(qū)開采后，儲層中仍有大量的石油資源難以采出，針對這一情況，許多油田開始采用泡沫驅(qū)油技術(shù)，泡沫驅(qū)油技術(shù)是一種利用水、氣體和起泡劑混合形成的泡沫作為驅(qū)油劑的采油方法，這種技術(shù)結(jié)合了氣體和泡沫的優(yōu)點，通過提高波及體積和降低泵注費用，顯著提高了石油的采收率。目前油田常用的起泡劑抗高溫能力差，在高濃度鹽水中起泡能力較弱，因此，提高起泡劑的耐高溫性能具有重大意義。文獻《雙子季銨鹽起泡劑的合成及性能評價》中，以氯代十四烷和四甲基乙二胺為原料，通過季銨化反應(yīng)合成雙子季銨鹽起泡劑，具有產(chǎn)率高、純度高、起泡性能好的優(yōu)點，但其耐高溫效果還有待增強。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、（一）解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種耐高溫起泡劑及其制備方法。本發(fā)明制備的起泡劑，具有良好的耐高溫性能和起泡性能。

3、（二）技術(shù)方案

4、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：一種耐高溫起泡劑，包括以下重量組分：16-22重量份的磺基甜菜堿改性苯并噁嗪、23-27重量份的三聚氰胺苯磺酸鹽改性聚氧乙烯醚、7-10重量份的十二烷基硫酸鈉、2-4重量份的聚乙烯醇穩(wěn)泡劑、35-45重量份的水。

5、優(yōu)選的，所述磺基甜菜堿改性苯并噁嗪的制備方法，其中，包括以下步驟：

6、（1）向二氧六環(huán)溶劑中加入13-17g的4-二甲氨基苯酚、12-16g的3-(2-萘基)苯胺、24-32g的多聚甲醛，攪拌混合，升溫反應(yīng)4-5h，反應(yīng)結(jié)束后，過濾，洗滌并干燥，得到叔胺基苯并噁嗪；

7、（2）向反應(yīng)器中加入去離子水和3-5g的亞硫酸氫鈉，升溫過程中攪拌，使亞硫酸氫鈉溶解，當溫度升至72-78℃時，向其中滴加10-15g的1,2-環(huán)氧氯丁烷，滴加時間為1.5-2h，滴加完畢后，升溫至84-88℃，反應(yīng)2-4h，反應(yīng)結(jié)束后，冰水浴冷卻，將冷卻后析出的晶體抽濾，重結(jié)晶，得到中間體1；

8、（3）向反應(yīng)器中加入去離子水和6-9g的中間體1，在升溫過程中進行冷凝回流并攪拌，待中間體1溶解后，加入8-10g的叔胺基苯并噁嗪、0.05-0.07g的催化劑，升溫至90-95℃，反應(yīng)6-8h，反應(yīng)結(jié)束后，洗滌并干燥，得到磺基甜菜堿改性苯并噁嗪。

9、優(yōu)選的，所述步驟（1）中反應(yīng)溫度為100-110℃。

10、優(yōu)選的，所述步驟（3）中的催化劑為乙醇鈉。

11、優(yōu)選的，所述三聚氰胺苯磺酸鹽改性聚氧乙烯醚的制備方法，其中，包括以下步驟：

12、s1.向去離子水中加入三聚氰胺，攪拌溶解，升溫至88-92℃，取對巰基苯磺酸溶于去離子水中，再將其滴加至三聚氰胺溶液中，反應(yīng)1.5-2.5h，反應(yīng)結(jié)束后，自然冷卻，真空過濾，洗滌并干燥，得到三聚氰胺苯磺酸鹽；

13、s2.向n,n-二甲基甲酰胺溶劑中加入13-17g的5-己烯基-1-醇、7-10g的三聚氰胺磺酸鹽，攪拌混合，再向其中加入0.04-0.08g的安息香二甲醚光引發(fā)劑，在40-45℃下用365nm的紫外光照射，反應(yīng)結(jié)束后，離心分離，洗滌并干燥，得到中間體2；

14、s3.將15-18g的中間體2、0.06-0.08g的催化劑加入到高壓釜中，升溫至80-85℃，開啟攪拌并抽真空，氮氣置換后，升溫至155-165℃，加入2-5g的環(huán)氧乙烷，開始誘導(dǎo)反應(yīng)，待壓力降至0.1-0.14mpa時，連續(xù)加入10-14g的環(huán)氧乙烷，使系統(tǒng)環(huán)氧乙烷壓力恒定，環(huán)氧乙烷進料完畢后，冷卻至78-82℃，真空脫除反應(yīng)體系的環(huán)氧乙烷氣體，得到三聚氰胺苯磺酸鹽改性聚氧乙烯醚。

15、優(yōu)選的，所述s1中三聚氰胺、對巰基苯磺酸的質(zhì)量比為1:1.08-1.14。

16、優(yōu)選的，所述s2中紫外光照射時間為2.5-4h。

17、優(yōu)選的，所述s3中催化劑為氫氧化鉀。

18、優(yōu)選的，所述耐高溫起泡劑的制備方法為：將磺基甜菜堿改性苯并噁嗪、三聚氰胺苯磺酸鹽改性聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸鈉、聚乙烯醇穩(wěn)泡劑加入到水中，在52-60℃下攪拌混合，得到耐高溫起泡劑。

19、（三）有益的技術(shù)效果

20、本發(fā)明通過將磺基甜菜堿改性苯并噁嗪、三聚氰胺苯磺酸鹽改性聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸鈉、聚乙烯醇穩(wěn)泡劑加入到水中，攪拌混合，得到耐高溫起泡劑。

21、4-二甲氨基苯酚、3-(2-萘基)苯胺、多聚甲醛發(fā)生曼尼?？s合反應(yīng)，得到叔胺基苯并噁嗪，亞硫酸氫鈉和1,2-環(huán)氧氯丁烷發(fā)生開環(huán)加成反應(yīng)，得到中間體1，中間體1中的氯和叔胺基苯并噁嗪中的叔胺反應(yīng)，得到磺基甜菜堿改性苯并噁嗪。三聚氰胺中的氨基和對巰基苯磺酸中的磺酸基反應(yīng)，得到三聚氰胺苯磺酸鹽，三聚氰胺苯磺酸鹽中的巰基和5-己烯基-1-醇發(fā)生點擊反應(yīng)，得到中間體2并引入羥基，中間體2和環(huán)氧乙烷在高溫下聚合，得到三聚氰胺苯磺酸鹽改性聚氧乙烯醚。

22、在磺基甜菜堿改性苯并噁嗪中，苯并噁嗪是由兩個苯環(huán)通過一個噁嗪環(huán)連接而成的，這種結(jié)構(gòu)使起泡劑在高溫下具有較高的剛性和穩(wěn)定性；磺基甜菜堿是一種具有磺酸基和陽離子的兩性表面活性劑，具有較強的起泡能力，且含有的磺酸基耐溫性較強，提高了起泡劑的起泡性能和耐高溫性能；在三聚氰胺苯磺酸鹽改性聚氧乙烯醚中，三聚氰胺分子中含有多個碳-氮鍵和碳-碳鍵，這些共價鍵具有較高的鍵能，使得分子在高溫下不易分解，從而提高了起泡劑的耐高溫性能；聚氧乙烯醚是一種非離子型表面活性劑，具有顯著的表面活性，它能夠吸附在水和空氣的界面上，并顯著降低界面的表面張力，當表面張力降低時，形成泡沫所需的能量減少，提高了起泡劑的起泡能力；磺酸基陰離子和聚氧乙烯醚非離子型表面活性劑發(fā)揮協(xié)同作用，從而更容易形成泡沫，在水溶液中可以形成混合膠束，這些混合膠束比單一表面活性劑形成的膠束更加穩(wěn)定，進一步提高了起泡劑的起泡性能。

技術(shù)特征：

1.一種耐高溫起泡劑，其特征在于，包括以下重量組分：16-22重量份的磺基甜菜堿改性苯并噁嗪、23-27重量份的三聚氰胺苯磺酸鹽改性聚氧乙烯醚、7-10重量份的十二烷基硫酸鈉、2-4重量份的聚乙烯醇穩(wěn)泡劑、35-45重量份的水。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫起泡劑，其特征在于，所述磺基甜菜堿改性苯并噁嗪的制備方法，其中，包括以下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐高溫起泡劑，其特征在于，所述步驟（1）中反應(yīng)溫度為100-110℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐高溫起泡劑，其特征在于，所述步驟（3）中的催化劑為乙醇鈉。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫起泡劑，其特征在于，所述三聚氰胺苯磺酸鹽改性聚氧乙烯醚的制備方法，其中，包括以下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的耐高溫起泡劑，其特征在于，所述s1中三聚氰胺、對巰基苯磺酸的質(zhì)量比為1:1.08-1.14。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的耐高溫起泡劑，其特征在于，所述s2中紫外光照射時間為2.5-4h。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的耐高溫起泡劑，其特征在于，所述s3中催化劑為氫氧化鉀。

9.一種如權(quán)利要求1-8任一項所述的耐高溫起泡劑的制備方法，其特征在于，所述耐高溫起泡劑的制備方法為：將磺基甜菜堿改性苯并噁嗪、三聚氰胺苯磺酸鹽改性聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸鈉、聚乙烯醇穩(wěn)泡劑加入到水中，在52-60℃下攪拌混合，得到耐高溫起泡劑。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及起泡劑技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種耐高溫起泡劑及其制備方法。本發(fā)明通過將磺基甜菜堿改性苯并噁嗪、三聚氰胺苯磺酸鹽改性聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸鈉、聚乙烯醇穩(wěn)泡劑加入到水中，攪拌混合，得到耐高溫起泡劑。苯并噁嗪結(jié)構(gòu)在高溫下具有較高的剛性和穩(wěn)定性；磺基甜菜堿是一種兩性表面活性劑，具有較強的起泡能力，且磺酸基耐溫性較強，提高了起泡劑的起泡性能和耐高溫性能；三聚氰胺分子在高溫下不易分解，提高了起泡劑的耐高溫性能；聚氧乙烯醚是一種非離子型表面活性劑，具有顯著的表面活性，磺酸基陰離子和聚氧乙烯醚非離子型表面活性劑發(fā)揮協(xié)同作用，在水溶液中形成混合膠束，提高了起泡劑的起泡性能。

技術(shù)研發(fā)人員：周藝穎,王德華
受保護的技術(shù)使用者：濱州乾坤化工機械有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6