本發(fā)明涉及油田采油領(lǐng)域,具體涉及一種化合物及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、甜菜堿表面活性劑是一種典型的兩性離子型表面活性劑,由于它們具有較好的潤濕性和乳化性、優(yōu)異的生物降解性、良好的復(fù)配性以及抗高溫高鹽等性能,近年來受到越來越多研究人員的關(guān)注。甜菜堿表面活性劑的種類主要有羧基甜菜堿、磺基甜菜堿、硫酸酯甜菜堿和磷酸酯甜菜堿等,在日用洗化、工業(yè)洗滌、提高油田采收率(eor)、礦物浮選等領(lǐng)域均具有廣闊的市場前景。
2、文獻(xiàn)(shifeng,g.;zhaozheng,s.;fang,l.;peng,l.;anhe,z.;jianju,h.;qingzhe,j.studies?on?physicochemical?properties?and?aggregation?behavior?oftwo?pairs?ofbetaine?surfactants.ind.eng.chem.res.2019,58,22260-22272.)報(bào)道的acb12、bcb10、asb12、bsb10在na+濃度為5wt%時(shí)的油水界面張力最低可達(dá)9.4×10–4mn/m,對(duì)于甜菜堿型表面活性劑而言,這一數(shù)據(jù)仍有進(jìn)一步降低的空間。
3、三元復(fù)合驅(qū)(asp)作為eor最具潛力的技術(shù)之一,堿的加入造成了地層傷害、設(shè)備腐蝕、檢泵周期縮短、采出液破乳困難等諸多不利影響,因此,制備一種高鹽度下可與原油形成超低界面張力的化合物具有十分重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的高鹽度下與原油形成的界面張力較高的問題,提供一種化合物及其制備方法和應(yīng)用。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明第一方面提供一種化合物,其中,所述化合物具有如式(1)所示的化學(xué)結(jié)構(gòu):
3、
4、其中,r1選自c6-c18的烷基;其中,r2和r2’各自獨(dú)立地選自c1-c4的烷基。
5、本發(fā)明第二方面提供一種化合物的制備方法,該方法包括:
6、(1)在催化劑的存在下,將式(2)所示的化合物與式(3)所示的化合物進(jìn)行開環(huán)醚化反應(yīng),得到式(4)所示的化合物;
7、
8、其中,x選自鹵素;
9、(2)在溶劑ii和堿的存在下,將步驟(1)中的式(4)所示的化合物與式(5)所示的化合物進(jìn)行胺化反應(yīng),得到如式(1)所示的所述化合物;
10、
11、其中,r1、r2和r2’的定義與本發(fā)明第一方面所述的定義相對(duì)應(yīng)相同。
12、本發(fā)明第三方面提供一種由本發(fā)明第二方面所述的化合物在化學(xué)驅(qū)油劑中的應(yīng)用。
13、通過上述技術(shù)方案,本發(fā)明提供的化合物具有界面性能好的有益效果,特別是在高鹽度下與原油形成的界面張力較低;同時(shí),本發(fā)明所述化合物的制備方法具有合成路徑簡單、反應(yīng)條件溫和以及產(chǎn)物純度高的優(yōu)點(diǎn)。
1.一種化合物,其中,所述化合物具有如式(1)所示的化學(xué)結(jié)構(gòu):
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物,其中,式(1)所示的化合物中,r1選自c8-c16的烷基;r2和r2’各自獨(dú)立地選自甲基、乙基、丙基或丁基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的化合物,其中,式(1)所示的化合物中,r1選自c12-c14的烷基,優(yōu)選為c12-c14的直鏈烷基;r2和r2各自獨(dú)立地選自甲基或乙基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的化合物,其中,所述化合物具有如式(1-1)所示的化學(xué)結(jié)構(gòu):
5.一種化合物的制備方法,該方法包括:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其中,步驟(1)中,所述催化劑選自四丁基溴化銨、芐基三乙基氯化銨和四丁基氯化銨中的至少一種;
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法,其中,步驟(2)中,所述堿選自碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氫化鈉和氫氧化鉀中的至少一種;
8.權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的化合物在化學(xué)驅(qū)油劑中的應(yīng)用。