КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНОГО ВЕЩЕСТВА, СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ
SURFACTANT COMPOSITION, PRODUCTION AND USE THEREOF

Область техники
Данное изобретение относится к композиции на основе поверхностно-активных веществ (ПАВ). В частности, изобретение относится к композиции поверхностно-активных веществ для добычи нефти третичными методами, к ее получению и применению в добыче нефти третичными методами.
Уровень техники
По мере увеличения мировых энергетических потребностей рациональная разработка месторождений и использование сырой нефти привлекает все большее и большее внимание; требования к отдаче (выходу) сырой нефти и эффективности ее извлечения становятся все выше и выше. Использование традиционных способов добычи сырой нефти (первичных и вторичных методов), как правило, позволяет извлечь лишь 1/3 геологических запасов сырой нефти, а 2/3 этих запасов извлечь не удается. Поэтому с ростом потребления энергии повышение нефтеотдачи стало важным направлением исследований по извлечению сырой нефти.
Технология добычи нефти третичными методами представляет собой эффективный процесс для повышения нефтеотдачи. В частности, среди технологий добычи нефти третичными методами, химический метод увеличения нефтеотдачи (ХМУН) является очень важной и широкомасштабно внедренной технологией, включающей способ полимерного заводнения, технологию закачки поверхностно-активных веществ, щелочное заводнение и их комбинации. В ХМУН используется комбинация физических и химических эффектов, где химическое воздействие состоит в основном в снижении межфазного натяжения между заводняющей жидкостью и сырой нефтью. Поверхностно-активное вещество (ПАВ) содержит как липофильные (гидрофобные), так и гидрофильные (липофобные) фрагменты, которые при растворении в воде располагаются (адсорбируются) в основном на межфазной границе нефть-вода, снижая, таким образом, межфазное натяжение между нефтью и водой. Снижение межфазного натяжения между нефтью и водой указывает на то, что поверхностно-активное вещество способно разрушать силу когезии внутри сырой нефти, разбивая большие капли нефти на более мелкие, увеличивая, таким образом, скорость (интенсивность) прохождения сырой нефти через пористую горловину (шейку). На изменение свойств пластовых флюидов при заводнении поверхностно-активным веществом дополнительно указывают такие эффекты, как изменение смачиваемости олеофильной (гидрофобной) поверхности породы, эмульгирование сырой нефти, изменение поверхностной плотности заряда и коалесценция капель нефти, каждый из которых объясняет, почему поверхностно-активное вещество было признано ключевым компонентом заводняющей жидкости.
Однако известная из уровня техники заводняющая жидкость для добычи нефти третичными методами страдает от таких проблем, как низкая активность поверхностно-активного компонента на поверхности раздела фаз, что приводит к относительно низкой эффективности полученной на его основе заводняющей жидкости, чрезмерно сложной композиции (составу, смеси) с заводняющей жидкостью, что затрудняет деэмульгирование извлеченной жидкости и обработку полученной воды, обязательно содержащей неорганическую щелочь, которая губительна для резервуара и нефтяных скважин, т.к. приводит к коррозии оборудования и систем трубопроводов. Кроме того, неорганическая щелочь существенно снизит вязкость полимерного компонента, и следовательно, заметно большее количество полимера придется использовать для достижения заранее заданной вязкости, что повышает общую стоимость добычи нефти. Известный из уровня техники поверхностно-активный компонент недостаточно устойчив к действию повышенных температур, высокому содержанию солей и высокой общей минерализации (TDS), и имеет склонность к образованию осадков при смешивании (компаундировании) вследствие его низкой стабильности.
Поэтому существует необходимость в композиции поверхностно-активных веществ, решающей проблемы существующего уровня техники и обладающей повышенной активностью на межфазной поверхности и повышенной стабильностью по сравнению с аналогами, известными из уровня техники.
Сущность изобретения
На основании существующего уровня техники авторы данного изобретения разработали новую композицию поверхностно-активных веществ и также показали, что если эту композицию поверхностно-активных веществ вводить в состав композиции заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами (т.е. в заводняющую жидкость), то указанные выше проблемы существующего уровня техники можно решить и, таким образом, реализовать данное изобретение.
В частности, данное изобретение включает следующие аспекты.
1. Композиция на основе поверхностно-активных веществ, называемая также композицией поверхностно-активных веществ, отличающаяся тем, что она содержит катионное поверхностно-активное вещество и анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество, где мольное отношение катионного поверхностно-активного вещества и анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества составляет 1:0.01-100 (предпочтительно 1:0.1-10), катионное поверхностно-активное вещество представляет собой одно или более соединений, выбранных из группы, включающей четвертичные аммониевые соли и четвертичные аммониевые гидроксиды, анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество представляет собой одно или более соединений, представленных формулой (I),
1-50
5-20
8-50
8-20
5-50
5-10
5-8
5-7
2-50
5-20
8-50
8-20
6-50
6-20
3-50
8-50
8-20
1-10
2-10
1-5
2-6
2
2
2
3
3-6
2
3
4
-
-
-
-
в формуле (I) группа  является необязательно замещенным х валентным C (предпочтительно C или C или С) линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным х валентным С (предпочтительно С или С) моноциклическим или полициклическим циклоалкилом (предпочтительно С моноциклическим циклоалкилом, например циклогексилом), необязательно замещенным х валентным С (предпочтительно С или C или C) линейным или разветвленным алкенилом, необязательно замещенным х валентным С (предпочтительно С) арилом или необязательно замещенным х валентным С (предпочтительно C или C) линейным или разветвленным гетероалкилом; множественные группы «поли» могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо является группой, представленной формулой: , множественные группы L могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилен (предпочтительно каждый независимо является необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкиленом); множественные группы «соль» могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо является группой формулы , где группа А является карбоксилат ионом (СОО) или а сульфонат ионом , при условии, что, по меньшей мере, одна из групп А является карбоксилат ионом (СОО); численное значение х составляет целое число от 1 до 10 (предпочтительно целое число от 1 до 4, например, 2, 3 или 4); среди множественных групп «поли» множественные численные значения у могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 200 (предпочтительно числом от 0 до 100), при условии, что сумма всех (т.е. для всех х целиком) численных значений у больше 0 и не больше 200 (предпочтительно больше 0, но не больше 100); среди множественных групп «поли» множественные группы Ru могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо является С линейным или разветвленным алкиленом (предпочтительно каждая независимо является -СН-СН- или -СН-CH(CH)-), при условии, что, по меньшей мере, в одной из группы «поли», по меньшей мере, часть групп Ru является С линейным или разветвленным алкиленом (предпочтительно, -СН-CH(CH)-); группа М является щелочным металлом (предпочтительно Li, Na или K), щелочноземельным металлом (предпочтительно Mg или Са) или аммонием (NH); когда группа М является щелочным металлом или аммонием, r=1; когда группа М является щелочноземельным металлом, r=0.5,
2
1-20
1-10
5-10
5-8
5-7
2-20
2-10
6-20
6-10
где линейным или разветвленным гетероалкилом является группа, полученная прямым замещением одной или более групп -СН-, расположенных внутри молекулярной структуры линейного или разветвленного алкила, соответствующим количеством замещающих групп, выбранных из -О-, -S- или -NR'- (где группа R' является необязательно замещенным С (предпочтительно C) линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С (предпочтительно С или С) моноциклическим или полициклическим циклоалкилом, необязательно замещенным С (предпочтительно С) линейным или разветвленным алкенилом или необязательно замещенным С (предпочтительно С) арилом, или группой, полученной прямым замещением одной или более групп , расположенных внутри молекулярной структуры линейного или разветвленного алкила, соответствующим количеством замещающих групп,
1-20
5-15
5-10
5-10
5-8
5-7
2-20
2-10
6-20
6-10
"необязательно замещенный" относится к необязательно замещенному одним или более заместителями, выбранными из группы, включающей оксо, гидроксил, С (предпочтительно С или С) линейный или разветвленный алкил, С (предпочтительно С или С) моноциклический или полициклический циклоалкил (например циклогексил), С (предпочтительно С) линейный или разветвленный алкенил и С (предпочтительно С) арил.
2. Композиция на основе поверхностно-активных веществ, называемая также композицией поверхностно-активных веществ, в соответствии с любым описанным выше аспектом, где катионное поверхностно-активное вещество представляет собой одно или более соединений, представленных формулой
+
-
-
1
4
1-50
1-20
5-50
5-10
5-8
5-7
2-50
2-20
6-50
6-20
1
4
6-50
8-20
8-50
8-20
1
1-10
2-10
6-10
1-5
2-6
2
2
2
3
2
1-10
1-6
2-10
2-6
6-10
в формуле (II) группа N является катионом четвертичного азота, группы R-R могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С (предпочтительно С) линейный или разветвленный алкил, необязательно замещенный С (предпочтительно С или С) моноциклический или полициклический циклоалкил (предпочтительно С моноциклический циклоалкил, например циклогексил), необязательно замещенный С (предпочтительно С) линейный или разветвленный алкенил, необязательно замещенный С (предпочтительно С) арил и группу, представленную формулой , при условии, что, по меньшей мере, одна из групп R-R является необязательно замещенным С (предпочтительно С) линейным или разветвленным алкилом или необязательно замещенным C (предпочтительно С) линейным или разветвленным алкенилом; группа L является одинарной связью, C линейной или разветвленной алкиленокси, С линейной или разветвленной алкениленокси или С ариленокси (предпочтительно одинарной связью или С линейной или разветвленной алкиленокси); численное значение у' является числом от 0 до 200 (предпочтительно числом от 0 до 100), не включая 0; множественные группы Ru' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо является С линейным или разветвленным алкиленом (предпочтительно каждая независимо является -СН-СН- или -СН-CH(CH)-); группа L является водородом, необязательно замещенным С (предпочтительно С) линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С (предпочтительно С) линейным или разветвленным алкенилом или необязательно замещенным С арилом; группа X является ионом галогена (предпочтительно фторид ионом, хлорид ионом, бромид ионом или иодид ионом, более предпочтительно хлорид ионом) или гидроксид ионом (ОН),
1-20
5-15
5-10
5-10
5-8
5-7
2-20
2-10
6-20
6-10
"необязательно замещенный" относится к необязательно замещенным одним или более заместителями, выбранными из группы, включающей С (предпочтительно С или С) линейный или разветвленный алкил, С (предпочтительно С или С) моноциклический или полициклический циклоалкил (например, циклогексил), С (предпочтительно С) линейный или разветвленный алкенил и С (предпочтительно С) арил.
3. Композиция на основе поверхностно-активных веществ, называемая также композицией поверхностно-активных веществ, в соответствии с любым описанным выше аспектом, где множественные группы «поли» каждая независимо или, по меньшей мере, одна из групп «поли» является эфирным фрагментом, представленным формулой , где среди множественных групп «поли» множественные численные значения m могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50, при условии, что сумма всех (т.е. для всех х целиком) численных значений m больше 0, но не больше 100 (предпочтительно больше 0, но не больше 50); среди множественных групп «поли» множественные численные значения n могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50, при условии, что сумма всех (т.е. х в сумме) численных значений n не больше 100 (предпочтительно не больше 50); предпочтительно, сумма всех (т.е. для всех х целиком) численных значений n больше 0, и/или, эфирный фрагмент и группа  связаны друг с другом способом, представленным формулой
,
и/или группа  представляет собой эфирный фрагмент, представленный формулой ;
2
1
численное значение m1 является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50; численное значение n1 является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50, при условии, что сумма численного значения m1 и численного значения n1 больше 0 и не больше 200 (предпочтительно не больше 100); предпочтительно, эфирный фрагмент связан с группой L и группой L способом, представленным формулой
4. Композиция на основе поверхностно-активных веществ, называемая также композицией поверхностно-активных веществ, в соответствии с любым описанным выше аспектом, где анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество представляет собой одно или более соединений, выбранных из группы, включающей соединение, представленное формулой (I-1), соединение, представленное формулой (I-2), соединение, представленное формулой (I-3), и соединение, представленное формулой (I-4).
1-20
2-20
6-10
5-15
6-10
1-10
2-10
1-10
2-10
1-6
1-10
2-10
1-5
4
-
-
-
-
В формуле (I-1) множественные группы Ra могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенил и необязательно замещенный С арил, предпочтительно необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкил и необязательно замещенный С арил; множественные группы Ra' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей одинарную связь, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилен, карбонил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкиленкарбонил и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкениленкарбонил, предпочтительно каждая независимо выбрана из группы, включающей одинарную связь и необязательно замещенный C линейный или разветвленный алкилен; численное значение b является целым числом от 0 до 3, предпочтительно 1; множественные группы Y могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей N и О, при условии, что когда группа Y является N, а=1, когда группа Y является О, а=0; численное значение х' является целым числом от 1 до 6 (предпочтительно целым числом от 1 до 4, например, 2, 3 или 4); множественные численные значения m' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50, множественные численные значения n' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50, множественные численные значения m'' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50, множественные численные значения n'' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50, при условии, что сумма всех численных значений m' и всех численных значений m'' больше 0, но не больше 100 (предпочтительно больше 0, но не больше 50), и сумма всех численных значений n' и всех численных значений n'' не больше 100 (предпочтительно не больше 50), предпочтительно сумма всех численных значений n' и всех численных значений n'' больше 0; множественные группы L могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилен (предпочтительно каждый независимо является необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкиленом); множественные группы «соль» могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо является группой формулы , где группа А является карбоксилат ионом (СОО) или сульфонат ионом , при условии, что, по меньшей мере, одна из групп А является карбоксилат ионом (СОО); группа М является щелочным металлом (предпочтительно Li, Na или K), щелочноземельным металлом (предпочтительно Mg или Са) или аммонием (NH); когда группа М является щелочным металлом или аммонием, r=1; когда группа М является щелочноземельным металлом, r=0.5.
1-50
5-50
2-50
1-29
5-10
2-29
5-20
5-8
5-20
8-20
5-7
8-20
1-10
2-10
1-5
4
-
-
-
-
В формуле (I-2) группа Rb является необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С моноциклическим или полициклическим циклоалкилом или необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилом (предпочтительно необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С моноциклическим или полициклическим циклоалкилом или необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилом, более предпочтительно необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С моноциклическим или полициклическим циклоалкилом или необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилом, более предпочтительно необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С моноциклическим циклоалкилом (например циклогексилом) или необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкенилом); множественные группы Rb' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей одинарную связь и карбонил; множественные группы Y могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей N и О, при условии, что когда группа Y является N, а=1, когда группа Y является О, а=0; численное значение х'' является целым числом от 1 до 10 (предпочтительно целым числом от 1 до 4, например, 2, 3 или 4); множественные численные значения m' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50, множественные численные значения n' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50, множественные численные значения m'' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50, множественные численные значения n'' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50, при условии, что сумма всех численных значений m' и всех численных значений m'' больше 0, но не больше 100 (предпочтительно больше 0, но не больше 50), и сумма всех численных значений n' и всех численных значений n'' не больше 100 (предпочтительно не больше 50), предпочтительно сумма всех численных значений n' и всех численных значений n'' больше 0; множественные группы L могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилен (предпочтительно каждый независимо является необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкиленом); множественные группы «соль» могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо является группой формулы , где группа А является карбоксилат ионом (СОО) или сульфонат ионом , при условии, что, по меньшей мере, одна из групп А является карбоксилат ионом (СОО); группа М является щелочным металлом (предпочтительно Li, Na или K), щелочноземельным металлом (предпочтительно Mg или Са) или аммонием (NH); когда группа М является щелочным металлом или аммонием, r=1; когда группа М является щелочноземельным металлом, r=0.5.
1-20
2-20
1-20
2-20
5-20
5-20
5-20
5-20
8-20
8-20
8-20
8-20
1-10
2-10
1-10
2-10
1-10
2-10
1-5
1-5
1-10
2-10
1-5
4
-
-
-
-
В формуле (I-3) множественные группы Rc могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилкарбонил и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилкарбонил (предпочтительно каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный C линейный или разветвленный алкил, необязательно замещенный C линейный или разветвленный алкенил, необязательно замещенный C линейный или разветвленный алкилкарбонил и необязательно замещенный C линейный или разветвленный алкенилкарбонил, более предпочтительно каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкил, необязательно замещенный C линейный или разветвленный алкенил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилкарбонил и необязательно замещенный C линейный или разветвленный алкенилкарбонил); множественные группы Rd могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилен, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкиленкарбонил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкениленкарбонил, необязательно замещенный карбонил С линейный или разветвленный алкиленкарбонил и необязательно замещенный карбонил С линейный или разветвленный алкениленкарбонил (предпочтительно каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкиленкарбонил); численное значение х''' является целым числом от 1 до 10 (предпочтительно целым числом от 1 до 4, например, 2, 3 или 4); множественные численные значения m' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50, множественные численные значения n' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50, при условии, что сумма всех численных значений m' больше 0, но не больше 100 (предпочтительно больше 0, но не больше 50), и сумма всех численных значений n' не больше 100 (предпочтительно не больше 50), предпочтительно сумма всех численных значений n' больше 0; множественные группы L могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилен (предпочтительно каждый независимо является необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкиленом); множественные группы «соль» могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо является группой формулы , где группа А является карбоксилат ионом (СОО) или сульфонат ионом , при условии, что, по меньшей мере, одна из групп А является карбоксилат ионом (СОО); группа М является щелочным металлом (предпочтительно Li, Na или K), щелочноземельным металлом (предпочтительно Mg или Са) или аммонием (NH); когда группа М является щелочным металлом или аммонием, r=1; когда группа М является щелочноземельным металлом, r=0.5.
1-20
2-20
1-20
2-20
5-20
5-20
5-20
5-20
8-20
8-20
8-20
8-20
1-10
2-10
1-10
2-10
1-10
2-10
1-5
1-5
1-10
2-10
1-5
4
-
-
-
-
В формуле (I-4) группа Rc является необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилом, необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилкарбонилом или необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилкарбонилом (предпочтительно необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкенилом, необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкилкарбонилом или необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилкарбонилом, более предпочтительно необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилом, необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилкарбонилом или необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилкарбонилом); множественные группы Rd могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилен, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкиленкарбонил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкениленкарбонил, необязательно замещенный карбонил С линейный или разветвленный алкиленкарбонил и необязательно замещенный карбонил С линейный или разветвленный алкениленкарбонил (предпочтительно каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкиленкарбонил); группа Y является N или О при условии, что когда группа Y является N, а=1, когда группа Y является О, а=0; численное значение х'''' является целым числом от 1 до 9 (предпочтительно целым числом от 1 до 3, более предпочтительно 1 или 2); множественные численные значения m' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50, множественные численные значения n' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50, множественные численные значения m'' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50, множественные численные значения n'' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50, множественные численные значения m''' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50, множественные численные значения n''' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50, при условии, что сумма всех численных значений m', всех численных значений m'' и всех численных значений m''' больше 0, но не больше 100 (предпочтительно больше 0, но не больше 50), и сумма всех численных значений n', всех численных значений n'' и всех численных значений n''' не больше 100 (предпочтительно не больше 50), предпочтительно сумма всех численных значений n', всех численных значений n'', всех численных значений n''' больше 0; множественные группы L могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилен (предпочтительно каждая независимо является необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкиленом); множественные группы «соль» могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо является группой формулы , где группа А является карбоксилат ионом (СОО) или сульфонат ионом , при условии, что, по меньшей мере, одна из групп А является карбоксилат ионом (СОО); группа М является щелочным металлом (предпочтительно Li, Na или K), щелочноземельным металлом (предпочтительно Mg или Са) или аммонием (NH); когда группа М является щелочным металлом или аммонием, r=1; когда группа М является щелочноземельным металлом, r=0.5,
1-20
5-15
5-10
5-10
5-8
5-7
2-20
2-10
6-20
6-10
"необязательно замещенный" означает необязательно замещенный одним или более заместителями, выбранными из группы, включающей гидроксил, С (предпочтительно С или С) линейный или разветвленный алкил, С (предпочтительно C или С) моноциклический или полициклический циклоалкил (например циклогексил), С (предпочтительно С) линейный или разветвленный алкенил и С (предпочтительно С) арил.
5. Композиция на основе поверхностно-активных веществ, называемая также композицией поверхностно-активных веществ, полученная смешением катионного поверхностно-активного вещества и анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества, где мольное отношение катионного поверхностно-активного вещества и анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества составляет 1:0.01-100 (предпочтительно 1:0.1-10), катионное поверхностно-активное вещество представляет собой одно или более соединений, выбранных из группы, включающей четвертичные аммониевые соли и четвертичные аммониевые гидроксиды, анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество представляет собой одно или более соединений, представленных формулой (I),
в формуле (I) группы и численные значения раскрыты в Аспекте 1.
6. Способ получения композиции поверхностно-активных веществ, характеризующийся тем, что он включает следующие стадии:
2
Стадия (1): взаимодействие одного или более мультифункциональных соединений, имеющих одну или более функциональных групп, выбранных из группы, включающей -ОН, -NH и -NH-, с одним или более алкиленоксидом, представленным формулой (Y), в присутствии щелочного катализатора (предпочтительно, гидроксида щелочного металла), для получения эфирного продукта, где алкиленоксид формулы (Y) включает, по меньшей мере, пропиленоксид,
2-6
2
2
2
3
в формуле (Y) группа Ru' является С линейным или разветвленным алкиленом (предпочтительно -СН-СН- или -CH-CH(CH)-).
Стадия (2): взаимодействие эфирного продукта с одним или более соединениями, представленными формулой (Z), в присутствии щелочного катализатора (предпочтительно гидроксида щелочного металла), для получения, таким образом, анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества,
1-10
2-10
1-5
4
-
-
-
-
в формуле (Z) группа G является атомом галогена (предпочтительно атомом фтора, атомом хлора, атомом брома и атомом иода, более предпочтительно атомом хлора) или гидроксилом; группа L является необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкиленом или необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкениленом (предпочтительно необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкиленом); группа AS является группой формулы , где группа А является карбоксилат ионом (СОО) или сульфонат ионом ; группа М' является водородом, щелочным металлом (предпочтительно Li, Na или K), щелочноземельным металлом (предпочтительно Mg или Са) или аммонием (NH); когда группа М' является водородом, щелочным металлом или аммонием, r=1; когда группа М' является щелочноземельным металлом, r=0.5, где, по меньшей мере, одно соединение формулы (Z) включает карбоксилат ион (СОО) в качестве группы А.
Стадия (3): смешение анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества и катионного поверхностно-активного вещества, выбранного из группы, включающей четвертичные аммониевые соли и четвертичные аммониевые гидроксиды, в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:0.01-100 (предпочтительно 1:0.1-10), для получения композициии поверхностно-активных веществ,
1-20
5-15
5-10
5-10
5-8
5-7
2-20
2-10
6-20
2-10
"необязательно замещенный" означает необязательно замещенный одним или более заместителями, выбранными из группы, включающей гидроксил, С (предпочтительно С или С) линейный или разветвленный алкил, С (предпочтительно С или С) моноциклический или полициклический циклоалкил (например циклогексил), С (предпочтительно С) линейный или разветвленный алкенил и С (предпочтительно С) арил.
7. Способ согласно любому из описанных выше аспектов, где мультифункциональное соединение представляет собой одно или более соединений, представленных формулой (X),
1-50
5-20
8-50
8-20
5-50
5-10
5-8
5-7
2-50
5-20
8-50
8-20
6-50
6-20
3-50
8-50
8-20
2
в формуле (X) группа  является необязательно замещенным х0 валентным С (предпочтительно С, или C, или С) линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным х0 валентным С (предпочтительно С или С) моноциклическим или полициклическим циклоалкилом (предпочтительно С моноциклическим циклоалкилом, например циклогексилом), необязательно замещенным х0 валентным С (предпочтительно C, или C, или С) линейным или разветвленным алкенилом, необязательно замещенным х0 валентным С (предпочтительно С) арилом или необязательно замещенным х0 валентным С (предпочтительно C или С) линейным или разветвленным гетероалкилом; численное значение х0 является целым числом от 1 до 10 (предпочтительно целым числом от 1 до 4, например, 2, 3 или 4); множественные группы Func могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей -ОН, -NH- и -NH,
2
1-20
1-10
5-10
5-8
5-7
2-20
2-10
6-20
6-10
линейный или разветвленный гетероалкил является группой, полученной прямым замещением одной или более групп -CH-, расположенных внутри молекулярной структуры линейного или разветвленного алкила, соответствующим количеством замещающих групп, выбранных из -О-, -S- или -NR'-, (где группа R' является необязательно замещенным C (предпочтительно С) линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С (предпочтительно С или С) моноциклическим или полициклическим циклоалкилом, необязательно замещенным С (предпочтительно С) линейным или разветвленным алкенилом или необязательно замещенным С (предпочтительно С) арилом), или группой, полученной прямым замещением одной или более групп , расположенных внутри молекулярной структуры линейного или разветвленного алкила, соответствующим количеством замещающих групп ,
1-20
5-15
5-10
5-10
5-8
5-7
2-20
2-10
6-20
6-10
"необязательно замещенный" означает необязательно замещенный одним или более заместителями, выбранными из группы, включающей оксо, гидроксил, С (предпочтительно С или С) линейный или разветвленный алкил, С (предпочтительно С или С) моноциклический или полициклический циклоалкил (например циклогексил), С (предпочтительно С) линейный или разветвленный алкенил и С (предпочтительно С) арил,
мультифункциональное соединение предпочтительно представляет собой одно или более соединений, выбранных из группы, включающей соединения, представленные формулой (Х-1), соединения, представленные формулой (Х-2), соединения, представленные формулой (Х-3), и соединения, представленные формулой (Х-4);
1-20
2-20
6-10
5-15
6-10
1-10
2-10
1-10
2-10
1-6
в формуле (Х-1) множественные группы Ra могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенил и необязательно замещенный С арил, предпочтительно необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкил и необязательно замещенный С арил; множественные группы Ra' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей одинарную связь, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилен, карбонил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкиленкарбонил и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкениленкарбонил, предпочтительно каждая независимо выбрана из группы, включающей одинарную связь и необязательно замещенный C линейный или разветвленный алкилен; численное значение b является целым числом от 0 до 3, предпочтительно 1; множественные группы Y могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей N и О, при условии, что когда группа Y является N, a1=1, когда группа Y является О, а1=0; численное значение x1 является целым числом от 1 до 6 (предпочтительно целым числом от 1 до 4, например, 2, 3 или 4),
1-20
5-15
5-10
5-10
5-8
5-7
2-20
2-10
6-20
6-10
"необязательно замещенный" означает необязательно замещенный одним или более заместителями, выбранными из группы, включающей гидроксил, С (предпочтительно С или С) линейный или разветвленный алкил, С (предпочтительно С или С) моноциклический или полициклический циклоалкил (например циклогексил), С (предпочтительно С) линейный или разветвленный алкенил и С (предпочтительно С) арил;
1-50
5-50
2-50
1-29
5-10
2-29
5-20
5-8
5-20
8-20
5-7
8-20
в формуле (Х-2) группа Rb является необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С моноциклическим или полициклическим циклоалкилом или необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилом (предпочтительно необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С моноциклическим или полициклическим циклоалкилом или необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилом, более предпочтительно необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С моноциклическим или полициклическим циклоалкилом или необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкенилом, более предпочтительно необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С моноциклическим циклоалкилом (например, циклогексилом) или необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилом); множественные группы Rb' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей одинарную связь и карбонил; множественные группы Y могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей N и О, при условии, что когда группа Y является N, а2=1, когда группа Y является О, а2=0; численное значение х2 является целым числом от 1 до 10 (предпочтительно целым числом от 1 до 4, например, 2, 3 или 4),
1-20
5-15
5-10
5-10
5-8
5-7
2-20
2-10
6-20
6-10
"необязательно замещенный" означает необязательно замещенный одним или более заместителями, выбранными из группы, включающей гидроксил, С (предпочтительно С или С) линейный или разветвленный алкил, С (предпочтительно С или С) моноциклический или полициклический циклоалкил (например циклогексил), С (предпочтительно С) линейный или разветвленный алкенил и С (предпочтительно С) арил;
1-20
2-20
1-20
2-20
5-20
5-20
5-20
5-20
8-20
8-20
8-20
8-20
1-10
2-10
1-10
2-10
1-10
2-10
1-5
1-5
в формуле (Х-3) множественные группы Rc могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилкарбонил и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилкарбонил (предпочтительно каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилкарбонил и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилкарбонил, более предпочтительно каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкил, необязательно замещенный C линейный или разветвленный алкенил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилкарбонил и необязательно замещенный C линейный или разветвленный алкенилкарбонил); множественные группы Rd могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилен, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкиленкарбонил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкениленкарбонил, необязательно замещенный карбонил С линейный или разветвленный алкиленкарбонил и необязательно замещенный карбонил С линейный или разветвленный алкениленкарбонил (предпочтительно каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкиленкарбонил); численное значение х3 является целым числом от 1 до 10 (предпочтительно целым числом от 1 до 4, например, 2, 3 или 4),
1-20
5-15
5-10
5-10
5-8
5-7
2-20
2-10
6-20
6-10
"необязательно замещенный" означает необязательно замещенный одним или более заместителями, выбранными из группы, включающей гидроксил, С (предпочтительно С или С) линейный или разветвленный алкил, С (предпочтительно С или С) моноциклический или полициклический циклоалкил (например циклогексил), С (предпочтительно С) линейный или разветвленный алкенил и С (предпочтительно С) арил,
1-20
2-20
1-20
2-20
5-20
5-20
5-20
5-20
8-20
8-20
8-20
8-20
1-10
2-10
1-10
2-10
1-10
2-10
1-5
1-5
в формуле (Х-4) группа Rc является необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилом, необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилкарбонилом или необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилкарбонилом (предпочтительно необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкенилом, необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилкарбонилом или необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкенилкарбонилом, более предпочтительно необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилом, необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилкарбонилом или необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилкарбонилом); множественные группы Rd могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилен, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкиленкарбонил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкениленкарбонил, необязательно замещенный карбонил С линейный или разветвленный алкиленкарбонил и необязательно замещенный карбонил С линейный или разветвленный алкениленкарбонил (предпочтительно каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкиленкарбонил); группа Y является N или О при условии, что когда группа Y является N, а4=1, когда группа Y является О, а4=0; численное значение х4 является целым числом от 1 до 9 (предпочтительно целым числом от 1 до 3, более предпочтительно 1 или 2),
1-20
5-15
5-10
5-10
5-8
5-7
2-20
2-10
6-20
6-10
"необязательно замещенный" означает необязательно замещенный одним или более заместителями, выбранными из группы, включающей гидроксил, С (предпочтительно С или С) линейный или разветвленный алкил, С (предпочтительно С или С) моноциклический или полициклический циклоалкил (например циклогексил), С (предпочтительно С) линейный или разветвленный алкенил и С (предпочтительно С) арил.
8. Способ согласно любому раскрытому выше аспекту, где мольное отношение мультифункционального соединения и алкиленоксида составляет 1:0-200 (предпочтительно 1:0-100), не включая 0; мольное отношение мультифункционального соединения и соединения формулы (Z) составляет 1:1-10 (предпочтительно 1:1-3); условия реакции на стадии (1) включают температуру реакции от комнатной температуры до 300 градусов Цельсия (предпочтительно 100-200 градусов Цельсия), длительность реакции составляет от 1 до 20 часов (предпочтительно от 1 до 10 часов); условия реакции на стадии (2) включают температуру реакции от комнатной температуры до 200 градусов Цельсия (предпочтительно 50-150 градусов Цельсия), длительность реакции от 1 до 20 часов (предпочтительно от 1 до 10 часов).
9. Способ согласно любому раскрытому выше аспекту, где использовано более одного алкиленоксида, и мультифункциональное соединение сначала реагирует с пропиленоксидом.
10. Композиция заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами, характеризующаяся тем, что она включает композицию поверхностно-активных веществ согласно любому раскрытому выше аспекту или композицию поверхностно-активных веществ, полученную любым раскрытым ранее способом, и воду, где композиция поверхностно-активных веществ составляет 0.001-10 масс. %, предпочтительно 0.005-5 масс. %, более предпочтительно 0.02-1 масс. %, еще более предпочтительно 0.02-0.5 масс. %, еще более предпочтительно 0.02-0.35 масс. % по отношению к общей массе композиции заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами (составляющей 100 масс. %).
11. Композиция заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами согласно любому раскрытому выше аспекту, не содержащая неорганической щелочи.
12. Способ получения композиции заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами, включающий смешение композиции поверхностно-активных веществ согласно любому раскрытому выше аспекту или композиции поверхностно-активных веществ, полученной любым раскрытым ранее способом, по меньшей мере, с водой, где композиция поверхностно-активных веществ составляет 0.001-10 масс. %, предпочтительно 0.005-5 масс. %, более предпочтительно 0.02-1 масс. %, еще более предпочтительно 0.02-0.5 масс. %, еще более предпочтительно 0.02-0.35 масс. % по отношению к общей массе композиции заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами (составляющей 100 масс. %).
13. Способ добычи нефти третичными методами, характеризующийся тем, что он включает стадию добычи нефти третичными методами в присутствии композиции поверхностно-активных веществ согласно любому раскрытому выше аспекту, композиции поверхностно-активных веществ, полученной любым раскрытым ранее способом, композиции заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами согласно любому раскрытому выше аспекту или композиции заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами, полученной любым раскрытым ранее способом в качестве заводняющей жидкости.
14. Способ добычи нефти третичными методами согласно любому раскрытому выше аспекту, в котором не используется неорганическая щелочь.
Технические эффекты
-3
-4
По сравнению с существующим уровнем техники композиция поверхностно-активных веществ в соответствии с данным изобретением обладает существенно улучшенной активностью на поверхности раздела фаз и стабильностью. Например, даже при такой низкой концентрации как 0.01-0.05 масс. %, данная композиция поверхностно-активных веществ может обеспечить такое ультранизкое межфазное натяжение с сырой нефтью, как 10:10 мН/м.
По сравнению с существующим уровнем техники композиция заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами по данному изобретению, содержащая композицию поверхностно-активных веществ по данному изобретению в качестве поверхностно-активного компонента, обладает существенно улучшенной эффективностью вытеснения нефти и способностью смывать нефть (например, степень смывания сырой нефти составляет более 40%), и способна существенно увеличить нефтеотдачу.
Композиция заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами по данному изобретению является более простой, не содержит неорганической щелочи, она не вредна для резервуара (месторождения) и нефтяных скважин, не вызывает коррозию оборудования и систем трубопроводов и не затрудняет деэмульгирование.
Особенности осуществления изобретения
Данное изобретение далее раскрыто детально со ссылками на конкретные варианты воплощения. Однако следует понимать, что изобретение не ограничено этими вариантами воплощения, но лишь приведенной далее формулой изобретения.
Каждый документ, цитируемый здесь, включая любые перекрестные ссылки или патенты и заявки, связанные с изобретением, включены таким образом в данную заявку в виде ссылок во всей своей полноте, за исключением отдельно и определенно оговоренных. Цитирование любого документа не является признанием того, что он представляет собой существующий уровень техники по отношению к какому-либо изобретению, раскрытому или заявленному здесь, или указанием на то, что сам этот документ или в комбинации с любой другой ссылкой или ссылками раскрывает, предполагает или предусматривает любое такое изобретение.
Кроме того, если значение или определение термина в данном документе вступает в противоречие с любым значением или определением того же термина в документе, включенном в виде ссылки, значение и определение термина, данное в данном документе, является приоритетным (определяющим).
В данном контексте термин "гало" или аналогичные относится к фтор(у), хлор(у), бром(у) или иод(у).
2
1-20
5-10
2-20
6-20
1-20
1-10
1-6
5-10
5-8
5-7
5-7
2-20
2-10
6-20
6-10
1-20
5-7
1-20
5-10
2-20
6-20
1-20
5-15
5-10
5-10
5-8
5-7
5-7
2-20
2-10
6-20
6-10
2
4
2
2
3
2
2
3
4
4
4
3-50
8-50
8-30
8-20
В данном контексте "линейный или разветвленный гетероалкил" относится к группе, полученной прямым замещением одной или более (например, от 1 до 4, от 1 до 3, от 1 до 2, или 1) групп -CH-, расположенных внутри молекулярной структуры (не включая концевые фрагменты основной цепи или любой боковой цепи молекулярной структуры) линейного или разветвленного алкила соответствующим количеством замещающих групп, выбранных из -О-, -S-или -NR'-, или к группе, полученной прямым замещением одной или более (например, от 1 до 3, от 1 до 2, или 1) группы , расположенной внутри молекулярной структуры (не включая концевые фрагменты основной цепи или любой боковой цепи молекулярной структуры) линейного или разветвленного алкила соответствующим количеством замещающих групп . В качестве замещающей группы предпочтительными являются -NR'- или , более предпочтительно -NR'-. Здесь группа R' является необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С моноциклическим или полициклическим циклоалкилом, необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилом или необязательно замещенным С арилом. Примером С линейного или разветвленного алкила, например, может быть С линейный или разветвленный алкил или С линейный или разветвленный алкил, в частности, метил или этил и т.д. Примером С моноциклического или полициклического циклоалкила, например, может служить С моноциклический или полициклический циклоалкил или С моноциклический или полициклический циклоалкил, главным образом С моноциклический циклоалкил, а именно циклопентил или циклогексил. В качестве примера С линейного или разветвленного алкенила, например, можно привести, например, С линейный или разветвленный алкенил, а именно винил, пропенил или аллил, и т.д. Примером С арила, например, может служить С арил, а именно фенил или нафтил. В качестве группы R' предпочтительными являются С линейный или разветвленный алкил или С моноциклический циклоалкил, а именно метил, этил или циклогексил. В данном контексте необязательно замещенный относится к необязательно замещенному одним или более (например, от 1 до 4, от 1 до 3, от 1 до 2 или 1) заместителями, выбранными из группы, включающей гидроксил, С линейный или разветвленный алкил, С моноциклический или полициклический циклоалкил, С линейный или разветвленный алкенил и С арил. Примером С линейного или разветвленного алкила, например, может быть С линейный или разветвленный алкил или С линейный или разветвленный алкил, или метил, или этил, и т.д. Примером С моноциклического или полициклического циклоалкила, например, может служить С моноциклический или полициклический циклоалкил или С моноциклический или полициклический циклоалкил, в частности, С моноциклический циклоалкил, а именно циклопентил или циклогексил. В качестве примера С линейного или разветвленного алкенила, например, можно привести С линейный или разветвленный алкенил, а именно винил, пропенил или аллил, и т.д. Примером С арила, например, может служить С арил, а именно фенил или нафтил. Очевидно, что с точки зрения стабильности структуры эти замещающие группы не связаны напрямую друг с другом, когда их множество. Кроме того, число атомов углерода в линейном или разветвленном алкиле соответственно уменьшается за счет замещения группы -СН- или  замещающей группой. Однако, для простоты изложения при описании числа атомов углерода в полученном в результате линейном или разветвленном гетероалкиле используется число атомов углерода линейного или разветвленного алкила до замещения. Например, в качестве конкретного примера линейного или разветвленного гетероалкила можно привести С линейный алкил, например,  (в этой формуле группы, помеченные стрелками, не расположены внутри молекулярной структуры линейного алкила, но расположены на конце основной цепи), из которого прямым замещением одной замещающей группой -О-, -СН-О-СН-СН или -СН-СН-О-СН получится так называемый С линейный гетероалкил. Если прямому замещению одной замещающей труппой ,  подвергнуть С разветвленный алкил, например,  (на этом рисунке группы, помеченные стрелками, не расположены внутри молекулярной структуры разветвленного алкила, но расположены на конце основной цепи и на конце боковой цепи), то в результате получится так называемый С разветвленный гетероалкил. В соответствии с данным изобретением примером линейного или разветвленного гетероалкила является С линейный или разветвленный гетероалкил, в частности, C линейный или разветвленный гетероалкил, С линейный или разветвленный гетероалкил или С линейный или разветвленный гетероалкил. Термин «линейный или разветвленный гетероалкан» или сходные могут быть интерпретированы аналогично.
В данном контексте, если группа обозначена или описана в виде «численное значение + валентность + группа» или сходным образом, это относится к группе, полученной удалением (отщеплением) ряда атомов водорода (где чисто атомов водорода соответствует численному значению) от соответствующей базовой структуры (например, цепи, кольца или их комбинации) группы, и предпочтительно относится к группе, полученной отщеплением ряда атомов водорода (где чисто атомов водорода соответствует численному значению) от атома углерода (предпочтительно от насыщенного атома углерода и/или, если численное значение равно двум или больше, от различных атомов углерода), расположенных в базовой структуре. Например, «3 валентный линейный или разветвленный алкил» относится к группе, полученной удалением 3 (трех) атомов водорода от линейного или разветвленного алкана (т.е. соответствующей базовой структуры (цепи) линейного или разветвленного алкила), в то время как «2 валентный линейный или разветвленный гетероалкил" относится к группе, полученной отщеплением 2 (двух) атомов водорода от линейного или разветвленного гетероалкана (предпочтительно от атома углерода гетероалкана или от двух различных атомов углерода в гетероалкане). Очевидно, что выражение «0 валентный + группа" является обозначением самой базовой структуры, например, 0 валентный алкил соответствует алкану.
Если особо не оговорено, проценты, части, отношения и пр., упомянутые в данном описании, приведены на массовой основе.
Данное изобретение относится к композиции поверхностно-активных веществ, включающей катионное поверхностно-активное вещество и анионо-неионогенное (т.е. анионогенное-неионогенное) поверхностно-активное вещество.
Согласно данному изобретению в композиции поверхностно-активных веществ мольное отношение катионного поверхностно-активного вещества и анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества может составлять, как правило, 1:0.01-100, предпочтительно 1:0.1-10.
Согласно данному изобретению анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество представляет собой соединение, представленное формулой (I). В качестве соединения может быть использовано соединение одной разновидности или смесь соединений двух или более разновидностей при любом соотношении между ними.
.
1-50
5-50
2-50
6-50
3-50
1-50
5-20
8-50
8-20
5-50
5-10
5-8
5-7
5-7
2-50
5-20
8-50
8-20
6-50
6-20
3-50
8-50
8-30
8-20
Согласно данному изобретению в формуле (I) группа  является необязательно замещенным х валентным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным х валентным С моноциклическим или полициклическим циклоалкилом, необязательно замещенным х валентным С линейным или разветвленным алкенилом, необязательно замещенным х валентным С арилом или необязательно замещенным х валентным С линейным или разветвленным гетероалкилом. В качестве необязательно замещенного х валентного С линейного или разветвленного алкила предпочтителен необязательно замещенный х валентный С линейный или разветвленный алкил, х валентный C линейный или разветвленный алкил или х валентный С линейный или разветвленный алкил. Примерами необязательно замещенного х валентного С моноциклического или полициклического циклоалкила, например, являются необязательно замещенный х валентный С моноциклический или полициклический циклоалкил, необязательно замещенный х валентный С моноциклический или полициклический циклоалкил или необязательно замещенный х валентный С моноциклический или полициклический циклоалкил, главным образом, необязательно замещенный х валентный С моноциклический циклоалкил, например циклогексил. Необязательно замещенным х валентным С линейным или разветвленным алкенилом предпочтительно являются необязательно замещенный х валентный C линейный или разветвленный алкенил, необязательно замещенный х валентный С линейный или разветвленный алкенил или необязательно замещенный х валентный C линейный или разветвленный алкенил. Необязательно замещенным х валентным С арилом предпочтительно является необязательно замещенный х валентный С арил, например, фенил или нафтил. Необязательно замещенным х валентным С линейным или разветвленным гетероалкилом предпочтительно является необязательно замещенный х валентный C линейный или разветвленный гетероалкил, необязательно замещенный х валентный C линейный или разветвленный гетероалкил или необязательно замещенный х валентный С линейный или разветвленный гетероалкил.
Согласно данному изобретению в формуле (I) множественные группы «поли» могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо является группой, представленной формулой
Согласно данному изобретению в формуле (I) среди множественных групп «поли» множественные численные значения у могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 200, предпочтительно числом от 0 до 100. Здесь численное значение у является средним числом звеньев (фрагментов) -O-Ru- в группе, представленной формулой , и, таким образом, может быть дробным числом или целым. Примерами численных значений у могут быть, например, 0, 2.0, 3.0, 3.5, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5, 50.5, 55.2, 60.0, 75.5, 80.5, 85.0, 90.5 или 95.7, и т.д.
Согласно данному изобретению в формуле (I) требуется, чтобы сумма всех (т.е. для всех х) численных значений у (т.е. общее среднее число звеньев -O-Ru- во всей молекулярной структуре соединения формулы (I)) была больше 0 и не больше 200, предпочтительно сумма всех (т.е. для всех х) численных значений у больше 0, но не больше 100. В данном контексте необходимо, чтобы вся молекулярная структура соединения формулы (I) обязательно включала (некоторое количество) звенья -O-Ru-. Примерами среднего числа звеньев -O-Ru- во всей молекулярной структуре соединения формулы (I) могут быть, например, 0.1, 0.5, 1.5, 2.0, 3.0, 3.5, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5, 50.5, 55.2, 60.0, 75.5, 80.5, 85.0, 90.5 или 95.7, и т.д.
2-6
2
2
2
3
2
3
2
3
2-6
Согласно данному изобретению в формуле (I) среди множественных групп «поли» множественные группы Ru могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо является С линейным или разветвленным алкиленом, предпочтительно -СН-СН-, -СН-CH(CH)- или их комбинацией, главным образом -СН-CH(CH)- или комбинацией -СН-CH(CH)- и любого другого С линейного или разветвленного алкилена.
2-6
2
2
2
3
2
2
Согласно данному изобретению в формуле (I) в группе, представленной формулой , когда группа Ru представляет собой два или более С линейных или разветвленных алкиленов, эти (индивидуальные) фрагменты -O-Ru- могут быть связаны друг с другом в любом заранее заданном соотношении между ними с образованием случайного (статистического) (ди- или мульти-) блока или альтернативного сополимерного сегмента, при условии, что общее среднее число этих звеньев (фрагментов) соответствует численному значению y. Например, когда группа Ru является комбинацией -СН-СН- и -СН-СН(СН)-, и у равен 2.2, звено -О-СН-СН и звено  могут быть связаны друг с другом в любом заранее заданном соотношении между ними (где, например, мольное отношение между ними может составлять от 1:99 до 99:1) с образованием статистического (ди- или мульти-) блока или альтернативного сополимерного сегмента, при условии, что общее среднее число этих двух звеньев составляет 2.2.
3-6
2
3
Согласно данному изобретению существует одна или более группа «поли», где по меньшей мере в одной из групп «поли» (предпочтительно во всех группах «поли»), по меньшей мере, часть (или по меньшей мере определенное количество) групп Ru являются С линейным или разветвленным алкиленом (соответствующим не-этиленоксидному звену), где предпочтение отдается -СН-CH(CH)- (соответствующему пропиленоксидному звену), за счет чего группа «поли» включает (некоторое количество, с верхним предельным значением y) не-этиленоксидных звеньев (например, звено ) в качестве существенного элемента структуры.
2
2
Согласно варианту осуществления данного изобретения в формуле (I) множественные группы «поли» каждая независимо или, по меньшей мере, одна из множественных групп «поли» является диблочным эфирным сегментом, представленным формулой (I-A). Здесь, как проиллюстрировано формулой (I-A), звено -О-СН-СН- и звено  связаны друг с другом с образованием диблочного сополимерного сегмента.
Согласно варианту осуществления данного изобретения эфирный фрагмент и группа  предпочтительно связаны друг с другом способом, показанным следующей формулой
.
Согласно варианту осуществления данного изобретения среди множественных групп «поли» (или в группе «поли») множественные численные значения m могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50. Здесь численное значение m является средним числом звеньев  в формуле (I-A), и, таким образом, может быть как дробным числом, так и целым. Примеры численных значений m включают, например, 0, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5 и т.д.
2
2
Согласно варианту осуществления данного изобретения среди множественных групп «поли» (или в группе «поли») множественные численные значения n могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50. Здесь численное значение n является средним числом звеньев -О-СН-СН- в формуле (I-A), и, таким образом, может быть как дробным числом, так и целым. Примеры численных значений n могут составлять, например, 0, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
Согласно варианту осуществления данного изобретения в формуле (I), когда все (т.е. для всех х целиком) из групп «поли» каждая независимо является диблочным эфирным сегментом формулы (I-A), необходимо, чтобы сумма всех (т.е. для всех х целиком) численных значений m (т.е. общее среднее число звеньев  во всей молекулярной структуре соединения, представленного формулой (I)) была больше 0, но не больше 100, предпочтительно больше 0, но не больше 50. В данном контексте молекулярная структура соединения формулы (I) в целом обязательно должна содержать (некоторое количество) звеньев . Здесь, общее среднее количество звеньев  в молекулярной структуре соединения формулы (I) в целом может составлять, например, 0.1, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
2
2
2
2
2
2
Согласно варианту осуществления данного изобретения в формуле (I), когда все (т.е. для всех х целиком) из групп «поли» каждая независимо является диблочным эфирным сегментом формулы (I-A), необходимо, чтобы сумма всех (т.е. для всех х целиком) численных значений n (т.е. общее среднее число звеньев -О-СН-СН- во всей молекулярной структуре соединения, представленного формулой (I)) была не больше 100, предпочтительно не больше 50. В данном контексте молекулярная структура соединения формулы (I) в целом необязательно должна содержать (некоторое количество) звеньев -О-СН-СН-. Здесь, общее среднее количество звеньев -О-СН-СН- в молекулярной структуре соединения формулы (I) в целом может составлять, например, 0, 0.1, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 49.5, и т.д.
2
2
2
2
2
2
Согласно варианту осуществления данного изобретения в формуле (I), когда все (т.е. для всех х) из групп «поли» каждая независимо является диблочным эфирным сегментом формулы (I-A), предпочтительно, чтобы сумма всех (т.е. для всех х целиком) численных значений n (т.е. общее число звеньев -О-СН-СН- по всей молекулярной структуре соединения, представленного формулой (I)) была больше 0. В данном контексте молекулярная структура соединения формулы (I) в целом предпочтительно должна содержать (некоторое количество) звеньев -О-СН-СН-. Здесь, общее среднее количество звеньев -О-СН-СН- в молекулярной структуре соединения формулы (I) в целом может составлять, например, 0.1, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
1-10
2-10
1-5
Согласно данному изобретению в формуле (I) множественные группы L могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилен, предпочтительно каждая независимо является необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкиленом.
-
-
4
Согласно данному изобретению в формуле (I) множественные группы «соль» могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо является группой формулы  ,где группа А является карбоксилат ионом (СОО) или сульфонат ионом ; группа М является щелочным металлом (предпочтительно Li, Na или K), щелочноземельным металлом (предпочтительно Mg или Са) или аммонием (NH); когда группа М является щелочным металлом или аммонием, r=1; когда группа М является щелочноземельным металлом, r=0.5.
-
-
-
-
Согласно данному изобретению в формуле (I) в зависимости от общего количества групп «соль», общее количество групп А может равняться единице или х, при условии, что, по меньшей мере, одна из групп А является карбоксилат ионом (СОО). В этом контексте молекулярная структура соединения формулы (I) в целом обязательно должна включать, по меньшей мере, один карбоксилат ион (СОО).
Согласно данному изобретению в формуле (I) х является валентностью группы  и может быть целым числом от 1 до 10, предпочтительно целым числом от 1 до 4, например, 2, 3 или 4.
1-20
5-10
2-20
6-20
1-20
5-15
5-10
5-10
5-8
5-7
5-7
2-20
2-10
6-20
6-10
5-15
5-10
Согласно данному изобретению в формуле (I), если не оговорено особо, «необязательно замещенный» означает необязательно замещенный одним или более (например, от 1 до 5, от 1 до 4, от 1 до 3, от 1 до 2 или 1) заместителями, выбранными из группы, включающей оксо (т.е. ), гидроксил, С линейный или разветвленный алкил, С моноциклический или полициклический циклоалкил, С линейный или разветвленный алкенил и С арил. Примерами С линейного или разветвленного алкила являются, например, С линейный или разветвленный алкил или С линейный или разветвленный алкил, или метил, или этил, и т.д. Примерами С моноциклического или полициклического циклоалкила могут служить, например, С моноциклический или полициклический циклоалкил или С моноциклический или полициклический циклоалкил, главным образом С моноциклический циклоалкил, а именно циклопентил или циклогексил. Примерами С линейного или разветвленного алкенила являются, например, С линейный или разветвленный алкенил, а именно винил, пропенил или аллил, и т.д. Примерами С арила могут служить, например, С арил, а именно фенил или нафтил. В качестве заместителя предпочтение отдается С линейному или разветвленному алкилу, более предпочтительно С линейному или разветвленному алкилу, или метилу, или этилу.
Согласно данному изобретению в формуле (I), когда в качестве заместителя присутствует оксо, предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, одна оксогруппа была связана с атомом углерода, непосредственно связанным с атомом N (если таковой имеется, например, в линейном или разветвленном гетероалкиле), с образованием атома углерода в форме карбонила (т.е. ), за счет чего в молекулярную структуру соединения формулы (I) вводится структура карбонила, напрямую связанного с атомом N (например, имидо). Кроме того, для обеспечения лучшей устойчивости к гидролизу и большей химической устойчивости предпочтительно отсутствие оксо в качестве заместителя, по меньшей мере, у части (предпочтительно у всех) атомов углерода, непосредственно связанных с атомом О или атомом S (если таковые имеются), и/или, по меньшей мере части (предпочтительно всех) концевых атомов углерода (т.е. атомов углерода на свободном конце и/или в несвязанном положении в молекулярной цепи), и/или, два атома углерода, напрямую связанные друг с другом, не замещены оксо одновременно. Таким образом удается избежать введения в молекулярную структуру соединения формулы (I) химически активных или нестабильных групп, таких как сложноэфирная или альдегидная. В частности, если группа  является 1 валентным линейным алкилом  (включающим два концевых атома углерода, как показано стрелками в формуле), замещенным оксо, полученная группа предпочтительно представляет собой . Если группа  является 1 валентным разветвленным гетероалкилом , (включающим три концевых атома углерода, как показано стрелками в формуле, и также включающим три атома углерода, непосредственно связанных с атомом N), то такая оксо замещенная группа предпочтительно будет представлять собой .
Согласно варианту осуществления данного изобретения анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество представляет собой соединение, представленное формулой (I-1), соединение, представленное формулой (I-2), соединение, представленное формулой (I-3) или соединение, представленное формулой (I-4). В качестве этих соединений может быть использована одна разновидность или смесь двух или более разновидностей этих соединений в любом соотношении между ними.
1-20
2-20
6-10
5-15
6-10
Согласно данному изобретению в формуле (I-1) множественные группы Ra могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенил и необязательно замещенный С арил, предпочтительно необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкил и необязательно замещенный С арил.
1-10
2-10
1-10
2-10
1-6
Согласно данному изобретению в формуле (I-1) множественные группы Ra' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей одинарную связь, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилен, карбонил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкиленкарбонил и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкениленкарбонил, предпочтительно каждая независимо выбрана из группы, включающей одинарную связь и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен.
Согласно данному изобретению в формуле (I-1) численное значение b является целым числом от 0 до 3, предпочтительно 1.
Согласно данному изобретению в формуле (I-1) численное значение х' представляет собой количество групп
и является целым числом от 1 до 6, предпочтительно целым числом от 1 до 4, например, 2, 3 или 4. Очевидно, что b+х'≤6.
Согласно данному изобретению в формуле (I-1) множественные группы Y могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей N и О, при условии, что когда группа Y является N, а=1, когда группа Y является О, а=0.
Согласно данному изобретению в формуле (I-1) множественные численные значения m' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50. Здесь численное значение m' является средним числом звеньев  и, таким образом, может быть дробным числом или целым. Примерами численных значений m' могут быть, например, 0, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
2
2
Согласно данному изобретению в формуле (I-1) множественные численные значения n' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50. Здесь численное значение n' является средним числом звеньев -СН-СН-О- и, таким образом, может быть дробным числом или целым. Примерами численных значений n' могут быть, например, 0, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
Согласно данному изобретению в формуле (I-1) множественные численные значения m'' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50. Здесь численное значение m'' является средним числом звеньев , и, таким образом, может быть дробным числом или целым. Примерами численных значений m'' могут быть, например, 0, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
2
2
Согласно данному изобретению в формуле (I-1) множественные численные значения n'' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50. Здесь численное значение n'' является средним числом звеньев -СН-СН-О-, и, таким образом, может быть дробным числом или целым. Примерами численных значений n'' являются, например, 0, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
Согласно данному изобретению в формуле (I-1) требуется, чтобы сумма всех (т.е. относящихся к х') численных значений m' и всех (т.е. относящихся к х'×а) численных значений m'' (т.е. общее среднее число звеньев  во всей молекулярной структуре соединения, представленного формулой (I-1)) была больше 0, но не больше 100, предпочтительно больше 0, но не больше 50. В данном контексте необходимо, чтобы молекулярная структура соединения формулы (I-1) в целом содержала (некоторое количество) звеньев . Здесь примерами общего среднего числа звеньев  во всей молекулярной структуре соединения формулы (I-1) могут быть, например, 0.1, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
2
2
2
2
Согласно данному изобретению в формуле (I-1) требуется, чтобы сумма всех (т.е. относящихся к х') численных значений n' и всех (т.е. относящихся к х'×а) численных значений n'' (т.е. общее среднее число звеньев -СН-СН-О- во всей молекулярной структуре соединения, представленного формулой (I-1)) была не больше 100, предпочтительно, не больше 50. Примерами общего среднего числа звеньев -CH-СН-O- могут быть, например, 0, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
2
2
2
2
2
2
Согласно варианту осуществления данного изобретения в формуле (I-1), предпочтительно, чтобы сумма всех (т.е. относящихся к х') численных значений n' и всех (т.е. относящихся к х'×а) численных значений n'' (т.е. общее среднее число звеньев -СН-СН-О- во всей молекулярной структуре соединения формулы (I-1)) была больше 0. В данном контексте предпочтительно, чтобы вся молекулярная структура соединения формулы (I-1) содержала (некоторое количество) звеньев -СН-СН-О-. Здесь примерами общего среднего числа звеньев -СН-СН-О- во всей молекулярной структуре соединения формулы (I-1) могут быть, например, 0.1, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
1-10
2-10
1-5
Согласно данному изобретению в формуле (I-1) множественные группы L могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилен, предпочтительно каждая независимо является необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкиленом.
-
-
4
Согласно данному изобретению в формуле (I-1) множественные группы «соль» могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо является группой формулы , где группа А является карбоксилат ионом (СОО) или сульфонат ионом  группа М является щелочным металлом (предпочтительно Li, Na или K), щелочноземельным металлом (предпочтительно Mg или Са) или аммонием (NH). Когда группа М является щелочным металлом или аммонием, r=1; когда группа М является щелочноземельным металлом, r=0.5.
-
-
-
-
Согласно данному изобретению в формуле (I-1) в зависимости от общего количества групп «соль», группа А может быть единичной или насчитывать большее количество, где, по меньшей мере, одна из групп А является карбоксилат ионом (СОО). В данном контексте вся молекулярная структура соединения формулы (I-1) обязательно должна содержать, по меньшей мере, один карбоксилат ион (СОО).
1-50
5-50
2-50
1-29
5-10
2-29
5-20
5-8
5-20
8-20
5-7
8-20
Согласно данному изобретению в формуле (I-2) группа Rb является необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С моноциклическим или полициклическим циклоалкилом или необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилом, предпочтительно необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С моноциклическим или полициклическим циклоалкилом или необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилом, более предпочтительно необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С моноциклическим или полициклическим циклоалкилом или необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкенилом, более предпочтительно необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С моноциклическим циклоалкилом (например циклогексилом) или необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилом.
Согласно данному изобретению в формуле (I-2) множественные группы Rb' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей одинарную связь и карбонил.
Согласно данному изобретению в формуле (I-2) множественные группы Y могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей N и О, при условии, что когда группа Y является N, а=1, когда группа Y является О, а=0.
Согласно данному изобретению в формуле (I-2), численное значение х'' представляет собой число групп  и является целым числом от 1 до 10, предпочтительно целым числом от 1 до 4, например, 2, 3 или 4.
Согласно данному изобретению в формуле (I-2) множественные численные значения m' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50. Здесь численное значение m' является средним числом звеньев  и, таким образом, может быть дробным числом или целым. Примеры численных значений m' включают, например, 0, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
2
2
Согласно данному изобретению в формуле (I-2) множественные численные значения n' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50. Здесь численное значение n' является средним числом звеньев -СН-СН-О- и, таким образом, может быть дробным числом или целым. Примеры численных значений n' включают, например, 0, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
Согласно данному изобретению в формуле (I-2) множественные численные значения m'' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50. Здесь численное значение m'' является средним числом звеньев , и, таким образом, может быть дробным числом или целым. Примеры численных значений m'' включают, например, 0, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
2
2
Согласно данному изобретению в формуле (I-2) множественные численные значения n'' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50. Здесь численное значение n'' является средним числом звеньев -СН-СН-О-, и, таким образом, может быть дробным числом или целым. Примеры численных значений n'' включают, например, 0, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
Согласно данному изобретению в формуле (I-2) необходимо, чтобы сумма всех (т.е. относящихся к х'') численных значений m' и всех (т.е. относящихся к х''×а) численных значений m'' (т.е. общее среднее число звеньев  во всей молекулярной структуре соединения формулы (1-2)) была больше 0, но не больше 100, предпочтительно больше 0, но не больше 50. В данном контексте необходимо, чтобы вся молекулярная структура соединения формулы (I-2) содержала (некоторое количество) звеньев . Примеры общего среднего числа звеньев  в молекулярной структуре соединения формулы (I-2) включают, например, 0.1, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
2
2
2
2
Согласно данному изобретению в формуле (I-2) необходимо, чтобы сумма всех (т.е. относящихся к х'') численных значений n' и всех (т.е. относящихся к х''×а) численных значений n'' (т.е. общее среднее число звеньев -CH-СН-О- во всей молекулярной структуре соединения формулы (I-2)) была не больше 100, предпочтительно не больше 50. Примеры общего среднего числа звеньев -СН-СН-О- включают, например, 0, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
2
2
2
2
2
2
Согласно варианту воплощения данного изобретения предпочтительно, чтобы в формуле (I-2) сумма всех (т.е. относящихся к х'') численных значений n' и всех (т.е. относящихся к х''×а) численных значений n'' (т.е. общее среднее число звеньев -СН-CH-О- во всей молекулярной структуре соединения формулы (I-2)) была больше 0. В данном контексте предпочтительно, чтобы вся молекулярная структура соединения формулы (I-2) содержала (некоторое количество) звеньев -СН-СН-О-. Примеры общего среднего числа звеньев -СН-СН-О- в молекулярной структуре соединения формулы (I-2) включают, например, 0.1, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
1-10
2-10
1-5
Согласно данному изобретению в формуле (I-2) множественные группы L могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилен, предпочтительно каждая независимо является необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкиленом.
-
-
4
Согласно данному изобретению в формуле (I-2) множественные группы «соль» могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо является группой формулы , где группа А является карбоксилат ионом (СОО) или сульфонат ионом ; группа М является щелочным металлом (предпочтительно Li, Na или K), щелочноземельным металлом (предпочтительно Mg или Са) или аммонием (NH). Когда группа М является щелочным металлом или аммонием, r=1; когда группа М является щелочноземельным металлом, r=0.5.
-
-
-
-
Согласно данному изобретению в формуле (I-2) в зависимости от общего количества групп «соль» группа А может быть единичной или насчитывать большее количество, где, по меньшей мере, одна из групп А является карбоксилат ионом (СОО). В данном контексте необходимо, чтобы во всей молекулярной структуре соединения формулы (I-2) содержался, по меньшей мере, один карбоксилат ион (СОО).
1-20
2-20
1-20
2-20
5-20
5-20
5-20
5-20
8-20
8-20
8-20
8-20
Согласно данному изобретению в формуле (I-3) множественные группы Rc могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилкарбонил и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилкарбонил, предпочтительно каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный C линейный или разветвленный алкил, необязательно замещенный C линейный или разветвленный алкенил, необязательно замещенный C линейный или разветвленный алкилкарбонил и необязательно замещенный C линейный или разветвленный алкенилкарбонил, более предпочтительно каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенил, необязательно замещенный C линейный или разветвленный алкилкарбонил и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилкарбонил.
1-10
2-10
1-10
2-10
1-10
2-10
1-5
1-5
Согласно данному изобретению в формуле (I-3) множественные группы Rd могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилен, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкиленкарбонил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкениленкарбонил, необязательно замещенный карбонил С линейный или разветвленный алкиленкарбонил и необязательно замещенный карбонил С линейный или разветвленный алкениленкарбонил, предпочтительно каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкиленкарбонил.
Согласно данному изобретению в формуле (I-3) численное значение х''' представляет собой число звеньев  и является целым числом от 1 до 10, предпочтительно целым числом от 1 до 4, например, 2, 3 или 4.
Согласно данному изобретению в формуле (I-3) множественные численные значения m' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50. Здесь численное значение m' является средним числом звеньев , и, таким образом, может быть дробным числом или целым. Примеры численных значений m' включают, например, 0, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
2
2
Согласно данному изобретению в формуле (I-3) множественные численные значения n' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50. Здесь численное значение n' является средним числом звеньев -СН-СН-О-, и, таким образом, может быть дробным числом или целым. Примеры численных значений n' включают, например, 0, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 15 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
Согласно данному изобретению в формуле (I-3) необходимо, чтобы сумма всех (т.е. относящихся к х''') численных значений m' (т.е. общее среднее число звеньев  во всей молекулярной структуре соединения формулы (I-3)) была больше 0, но не больше 100, предпочтительно больше 0, но не больше 50. В данном контексте необходимо, чтобы молекулярная структура соединения формулы (I-3) содержала (некоторое количество) звеньев . Примерами общего среднего числа звеньев  в молекулярной структуре соединения формулы (I-3) могут быть, например, 0.1, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
2
2
2
2
Согласно данному изобретению в формуле (I-3) необходимо, чтобы сумма всех (т.е. относящихся к х''') численных значений n' (т.е. общее среднее число звеньев -СН-CH-O- во всей молекулярной структуре соединения формулы (I-3)) была не больше 100, предпочтительно не больше 50. Примерами общего среднего числа звеньев -СН-СН-О- могут быть, например, 0, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
2
2
2
2
2
2
Согласно варианту выполнения данного изобретения предпочтительно, чтобы в формуле (I-3) сумма всех (т.е. относящихся к х''') численных значений n' (т.е. общее среднее число звеньев -СН-СН-О- во всей молекулярной структуре соединения формулы (I-3)) была больше 0. В данном контексте предпочтительно, чтобы молекулярная структура соединения формулы (I-3) в целом включала (некоторое количество) звеньев -СН-СН-О-. Здесь Примерами общего среднего числа звеньев -СН-СН-О- в молекулярной структуре соединения формулы (I-3) могут быть, например, 0.1, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
1-10
2-10
1-5
Согласно данному изобретению в формуле (I-3) множественные группы L могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилен, предпочтительно каждая независимо является необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкиленом.
-
-
4
Согласно данному изобретению в формуле (I-3) множественные группы «соль» могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо является группой формулы , где группа А является карбоксилат ионом (СОО) или сульфонат ионом ; группа М является щелочным металлом (предпочтительно Li, Na или K), щелочноземельным металлом (предпочтительно Mg или Са) или аммонием (NH). Когда группа М является щелочным металлом или аммонием, r=1; когда группа М является щелочноземельным металлом, r=0.5.
-
-
-
-
Согласно данному изобретению в формуле (I-3) в зависимости от общего числа групп «соль», группа А может быть единичной или насчитывать большее количество, где, по меньшей мере, одна из группа А является карбоксилат ионом (СОО). В данном контексте необходимо, чтобы молекулярная структура соединения формулы (I-3) в целом включала, по меньшей мере, один карбоксилат ион (СОО).
1-20
2-20
1-20
2-20
5-20
5-20
5-20
5-20
8-20
8-20
8-20
8-20
Согласно данному изобретению в формуле (I-4) группа Re является необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилом, необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилкарбонилом или необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилкарбонилом, предпочтительно необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкенилом, необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкилкарбонилом или необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкенилкарбонилом, более предпочтительно необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкенилом, необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкилкарбонилом или необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкенилкарбонилом.
1-10
2-10
1-10
2-10
1-10
2-10
1-5
1-5
Согласно данному изобретению в формуле (I-4) множественные группы Rd могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный C линейный или разветвленный алкилен, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилен, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкиленкарбонил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкениленкарбонил, необязательно замещенный карбонил С линейный или разветвленный алкиленкарбонил и необязательно замещенный карбонил С линейный или разветвленный алкениленкарбонил, предпочтительно каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкиленкарбонил.
Согласно данному изобретению в формуле (I-4) группа Y является N или О при условии, что когда группа Y является N, а=1, когда группа Y является О, а=0.
Согласно данному изобретению в формуле (I-4) численное значение х'''' представляет собой число звеньев  и является целым числом от 1 до 9, предпочтительно целым числом от 1 до 3, более предпочтительно 1 или 2.
Согласно данному изобретению в формуле (I-4) множественные численные значения m' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50. Здесь численное значение m' является средним числом звеньев , и, таким образом, может быть дробным числом или целым. Примеры численного значения m' могут включать, например, 0, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
2
2
Согласно данному изобретению в формуле (I-4) множественные численные значения n' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50. Здесь численное значение n' является средним числом звеньев -СН-СН-О-, и, таким образом, может быть дробным числом или целым. Примерами численных значений n' являются, например, 0, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
Согласно данному изобретению в формуле (I-4) множественные численные значения m'' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50. Здесь численное значение m'' является средним числом звеньев , и, таким образом, может быть дробным числом или целым. Примеры численного значения m'' включают, например, 0, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
2
2
Согласно данному изобретению в формуле (I-4) множественные численные значения n'' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50. Здесь численное значение n'' является средним числом звеньев -СН-СН-О- и, таким образом, может быть дробным числом или целым. Примеры численного значения n'', включают, например, 0, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
Согласно данному изобретению в формуле (I-4) множественные численные значения m''' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50. Здесь численное значение m''' является средним числом звеньев  и, таким образом, может быть дробным числом или целым. Примеры численного значения m''', могут включать, например, 0, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
2
2
Согласно данному изобретению в формуле (I-4) множественные численные значения n''' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждое независимо является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50. Здесь численное значение n''' является средним числом звеньев -СН-СН-О- и, таким образом, может быть дробным числом или целым. Примеры численного значения n''' могут включать, например, 0, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
Согласно данному изобретению в формуле (I-4) необходимо, чтобы сумма всех (т.е. относящихся к х'''') численных значений m', всех (т.е. относящихся к 1) численных значения m'' и всех (т.е. относящихся к а) численных значений m''' (т.е. общее среднее число звеньев  во всей молекулярной структуре соединения формулы (I-4)) была больше 0, но не больше 100, предпочтительно больше 0, но не больше 50. В данном контексте молекулярная структура соединения формулы (I-4) в целом обязательно должна включать (некоторое количество) звеньев . Здесь примеры общего среднего числа звеньев  во всей молекулярной структуре соединения формулы (I-4) включают, например, 0.1, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
2
2
2
2
Согласно данному изобретению в формуле (I-4) необходимо, чтобы сумма всех (т.е. относящихся к х'''') численных значений n', всех (т.е. относящихся к 1) численных значений n'' и всех (т.е. относящихся к а) численных значений n''' (т.е., общее среднее число звеньев -СН-СН-О- во всей молекулярной структуре соединения формулы (I-4)) была не больше 100, предпочтительно не больше 50. Примеры общего среднего числа звеньев -СН-СН-О- включают, например, 0, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
2
2
2
2
2
2
Согласно варианту выполнения данного изобретения предпочтительно, чтобы в формуле (I-4) сумма всех (т.е. относящихся к х'''') численных значений n', всех (т.е. относящихся к 1) численных значений n'' и всех (т.е. относящихся к а) численных значений n''' (т.е. общее среднее число звеньев -СН-СН-О- во всей молекулярной структуре соединения формулы (I-4)) была больше 0. В данном контексте предпочтительно, чтобы молекулярная структура соединения формулы (I-4) в целом включала (некоторое количество) звеньев -СН-СН-О-. Здесь примеры общего среднего числа звеньев -СН-СН-О- в молекулярной структуре соединения формулы (I-4) включают, например, 0.1, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
1-10
2-10
1-5
Согласно данному изобретению в формуле (I-4) множественные группы L могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилен, предпочтительно необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен.
-
-
4
Согласно данному изобретению в формуле (I-4) множественные группы «соль» могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо является группой формулы , где группа А является карбоксилат ионом (СОО) или сульфонат ионом ; группа М является щелочным металлом (предпочтительно Li, Na или K), щелочноземельным металлом (предпочтительно Mg или Са) или аммонием (NH), когда группа М является щелочным металлом или аммонием, r=1; когда группа М является щелочноземельным металлом, r=0.5.
-
-
-
-
Согласно данному изобретению в формуле (I-4) в зависимости от общего числа групп «соль», группа А может быть единичной или насчитывать большее количество, где, по меньшей мере, одна из группа А является карбоксилат ионом (СОО). В данном контексте необходимо, чтобы в молекулярной структуре соединения формулы (I-4) присутствовал, по меньшей мере, один карбоксилат ион (СОО).
1-20
5-10
2⋅20
6-20
1-20
5-15
5⋅10
5⋅10
5-8
5-7
5-7
2-20
2-10
6-20
6-10
5-15
5-10
Согласно данному изобретению в формуле (I-1), формуле (I-2), формуле (I-3) и формуле (I-4) «необязательно замещенный» относится к необязательно замещенному одним или более (например, от 1 до 5, от 1 до 4, от 1 до 3, от 1 до 2 или 1) заместителями, выбранными из группы, включающей гидроксил, С линейный или разветвленный алкил, С моноциклический или полициклический циклоалкил, С линейный или разветвленный алкенил и С арил. Примеры С линейного или разветвленного алкила включают, например, С линейный или разветвленный алкил или С линейный или разветвленный алкил, или метил, или этил, и т.д. Примеры С моноциклического или полициклического циклоалкила включают, например, С моноциклический или полициклический циклоалкил или С моноциклический или полициклический циклоалкил, главным образом С моноциклический циклоалкил, а именно циклопентил или циклогексил. Примеры С линейного или разветвленного алкенила включают, например, С линейный или разветвленный алкенил, а именно винил, пропенил или аллил, и т.д. Примеры С арила включают, например, С арил, а именно фенил или нафтил. Предпочтительными заместителями являются С линейный или разветвленный алкил, более предпочтительно С линейный или разветвленный алкил, или метил, или этил.
Согласно данному изобретению анионное-неионогенное (называемое также анионо-неионогенным) поверхностно-активное вещество или соединение формулы (I) могут быть коммерчески доступны или могут быть получены любым традиционным способом, например, следующим способом, включающим стадию (1) и стадию (2).
2
Стадия (1): взаимодействие одного или более мультифункциональных соединений, имеющих одну или более функциональных групп, выбранных из -ОН, -NH и -NH-, с одним или более алкиленоксидом, представленным формулой (Y), в присутствии щелочного катализатора с получением эфирного продукта.
2-6
2
2
2
3
2
2
2
3
Согласно данному изобретению в формуле (Y) группа Ru' является С линейным или разветвленным алкиленом, где предпочтение отдается -СН-СН- и/или -СН-CH(CH)-, более предпочтительно, комбинации -СН-СН- и -СН-CH(CH)-.
Согласно данному изобретению на стадии (1) примеры алкиленоксида формулы (Y) включают, например, этиленоксид, пропиленоксид, бутиленоксид, гексеноксид, и т.д. В качестве таких алкиленоксидов может быть использована одна разновидность или смесь двух или более разновидностей при любом соотношении между ними, например, комбинация пропиленоксида и этиленоксида.
Согласно данному изобретению можно использовать один или более алкиленоксид формулы (Y) при условии, что алкиленоксид включает, по меньшей мере, пропиленоксид. При необходимости можно использовать пропиленоксид в комбинации с любым другим алкиленоксидом формулы (Y) (главным образом этиленоксидом). В этой комбинации мольное отношение пропиленоксида к другому алкиленоксиду формулы (Y) (главным образом этиленоксиду) может составлять, например, 1:0.1-10, но этим не ограничено.
Согласно данному изобретению на стадии (1) в качестве щелочного катализатора можно использовать любой известный щелочной катализатор, традиционно используемый в данной области техники для аналогичных целей, предпочтительно гидроксид щелочного металла, главным образом NaOH или KOH. В качестве щелочного катализатора можно использовать одну разновидность или смесь двух или более разновидностей в любом соотношении между ними.
Согласно данному изобретению на стадии (1) количество используемого щелочного катализатора может быть любым, традиционно используемым в данной области техники, и, как правило, мольное соотношение мультифункционального соединения и щелочного катализатора составляет 1:0.001-10, предпочтительно 1:0.001-5.
Согласно данному изобретению на стадии (1) мольное отношение мультифункционального соединения и алкиленоксида в общем случае может составлять 1:0-200, предпочтительно 1:0-100, исключая 0, более предпочтительно 1:0.1-50.
Согласно данному изобретению на стадии (1) температура реакции может, как правило, составлять от комнатной температуры до 300 градусов Цельсия, предпочтительно 100-200 градусов Цельсия, длительность реакции в общем случае может составлять 1-20 часов, предпочтительно от 1 до 10 часов, при этом давление, при котором проводят реакцию, может быть любым подходящим для этой реакции давлением, например, нормальным давлением.
Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения, если на стадии (1) в качестве алкиленоксида формулы (Y) используют комбинацию двух или более этиленоксидов (включающих, по меньшей мере, пропиленоксид), мультифункциональное соединении сначала вводят в реакцию с (по меньшей мере, частью или всем количеством) пропиленоксида, а затем (предпочтительно после частичного или полного завершения реакции с пропиленоксидом) с любым другим алкиленоксидом (например этиленоксидом).
Согласно данному изобретению после завершения реакции на стадии (1) полученная в результате реакции реакционная смесь может быть использована, как есть в качестве эфирного продукта для последующей стадии (2), без какого-либо разделения или очистки.
2
Согласно данному изобретению на стадии (1) в качестве мультифункционального соединения может быть использовано любое соединение, имеющее одну или более (например, от 1 до 10, предпочтительно от 1 до 4, например, 2, 3 или 4) функциональных групп, выбранных из группы, включающей -ОН, -NH и -NH-, без каких-либо специальных ограничений. Функциональная группа имеет активный водород, способный инициировать раскрытие кольца (размыкание цикла), т.е. реакцию полимеризации алкиленоксида, таким образом, приводя к внедрению полиэфирного сегмента в молекулярную структуру мультифункционального соединения. В качестве мультифункционального соединения можно использовать одну разновидность или смесь двух или более разновидностей соединений в любом соотношении между ними. Кроме того, мультифункциональное соединение может быть коммерчески доступным или может быть получено известным способом.
Согласно данному изобретению примерами мультифункциональных соединений, используемых на стадии (1), могут быть соединения, представленные формулой (X). В качестве соединения формулы (X) может быть использована одна разновидность или смесь двух или более разновидностей соединений в любом соотношении между ними.
1-50
5-50
2-50
6-50
3-50
1-50
5-20
8-50
8-50
5-50
5-10
5-8
5-7
5-7
2-50
5-20
8-20
8-20
6-50
6-20
3-50
8-50
8-20
Согласно данному изобретению в формуле (X) группа  является необязательно замещенным х0 валентным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным х0 валентным С моноциклическим или полициклическим циклоалкилом, необязательно замещенным х0 валентным С линейным или разветвленным алкенилом, необязательно замещенным х0 валентным С арилом или необязательно замещенным х0 валентным С линейным или разветвленным гетероалкилом. Необязательно замещенным х0 валентным С линейным или разветвленным алкилом предпочтительно является необязательно замещенный х0 валентный C линейный или разветвленный алкил, х0 валентный C линейный или разветвленный алкил или х0 валентный C линейный или разветвленный алкил. Необязательно замещенным х0 валентным С моноциклическим или полициклическим циклоалкилом, является, например, необязательно замещенный х0 валентный С моноциклический или полициклический циклоалкил, необязательно замещенный х0 валентный С моноциклический или полициклический циклоалкил или необязательно замещенный х0 валентный С моноциклический или полициклический циклоалкил, главным образом необязательно замещенный х0 валентный С моноциклический циклоалкил. Необязательно замещенным х0 валентным С линейным или разветвленным алкенилом предпочтительно является необязательно замещенный х0 валентный C линейный или разветвленный алкенил, необязательно замещенный х0 валентный С линейным или разветвленный алкенил или необязательно замещенный х0 валентный C линейный или разветвленный алкенил. Необязательно замещенным х0 валентным С арилом предпочтительно является необязательно замещенный х0 валентный С арил. Необязательно замещенным х0 валентным С линейным или разветвленным гетероалкилом предпочтительно является необязательно замещенный х0 валентный C линейный или разветвленный гетероалкил или необязательно замещенный х0 валентный С линейный или разветвленный гетероалкил.
2
2
Согласно данному изобретению в формуле (X) множественные группы Func могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей -ОН, -NH- и -NH, предпочтительно каждая независимо выбрана из группы, включающей -ОН и -NH.
4
4
Согласно данному изобретению в формуле (X) численное значение х0 обычно представляет собой валентность группы  и может быть целым числом от 1 до 10, предпочтительно целым числом от 1 до 4, например, 2, 3 или 4. Однако специалистам следует понимать, что когда группа Func является -NH-, группа  должна быть прервана (разорвана) этой -NH- в любой (приемлемой) позиции. Здесь численное значение х0 (или, по меньшей мере, ее части, в зависимости от общего числа -NH-) соответствует общему числу разрывов (далее называется числом разрывов), и, соответственно, больше не является валентностью группы . В данном контексте валентность группы  может быть снижена вплоть до 0, например, в случае, когда все (т.е. для всех х0) группы Func представляют собой -NH-. Когда имеются множественные -NH-, группа  должна быть прервана (разорвана) этими группами -NH- в любом (приемлемом) положении соответствующее количество раз. Разрыв означает, что группа -NH- вводится внутрь молекулярной структуры группы , а не расположена на конце основной цепи или любой боковой цепи ее молекулярной структуры. Предпочтительно, чтобы две или более из этих групп -NH- не были связаны напрямую друг с другом. В частности, если группа Func является -NH-, х0 равно 1 (с числом разрывов 1), когда группа  является С линейным алканом (т.е. О валентным С линейным алкилом)  (концевые фрагменты основной цепи молекулярной структуры показаны стрелками в формуле), соединение формулы (X) может представлять собой  или .
1-20
5-10
2-20
6-20
1-20
5-15
5-10
5-10
5-8
5-7
5-7
2-20
2-10
6-20
6-10
5⋅15
5-10
Согласно данному изобретению в формуле (X) при определении группы  необязательно замещенный означает необязательно замещенный одним или более (например, от 1 до 5, от 1 до 4, от 1 до 3, от 1 до 2 или 1) заместителями, выбранными из группы, включающей оксо (т.е. ), гидроксил, С линейный или разветвленный алкил, С моноциклический или полициклический циклоалкил, С линейный или разветвленный алкенил и С арил. Примеры С линейного или разветвленного алкила включают, например, С линейный или разветвленный алкил или С линейный или разветвленный алкил, или метил, или этил, и т.д. Примеры С моноциклического или полициклического циклоалкила могут включать, например, С моноциклический или полициклический циклоалкил или С моноциклический или полициклический циклоалкил, главным образом С моноциклический циклоалкил, а именно циклопентил или циклогексил. Примеры С линейного или разветвленного алкенила могут включать, например, С линейный или разветвленный алкенил, главным образом, винил, пропенил или аллил, и т.д. Примерами С арила могут быть, например, С арил, главным образом, фенил или нафтил. Заместителем предпочтительно является С линейный или разветвленный алкил, более предпочтительно С линейный или разветвленный алкил, или метил, или этил.
2
Согласно варианту выполнения изобретения (называемому далее вариантом А), в формуле (X) при определении группы , если в качестве заместителя имеется оксо, предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, одна группа оксо присутствовала на атоме углерода, непосредственно связанном с атомом N (если таковой имеется, например, атом N линейного или разветвленного гетероалкила), с тем чтобы атом углерода присутствовал в форме карбонила (т.е. ), за счет чего в молекулярную структуру соединения формулы (X) вводится структура (например, имидо) карбонила, непосредственно связанного с атомом N. Кроме того, для обеспечения лучшей устойчивости к гидролизу и большей химической устойчивости предпочтительно отсутствие оксо в качестве заместителя, по меньшей мере, у части (предпочтительно у всех) атомов углерода, непосредственно связанных с атомом О или атомом S (если таковые имеются), и/или, по меньшей мере у части (предпочтительно у всех) концевых атомов углерода (т.е. атомов углерода на свободном конце и/или в несвязанном положении в молекулярной цепи) (за исключением любого концевого атома углерода, напрямую связанного с группой Func в группе , когда группа Func является -NH- или -NH, см. вариант выполнения В ниже), и/или два атома углерода, непосредственно связанные друг с другом, не должны быть одновременно замещены оксо. Таким образом удается избежать введения в молекулярную структуру соединения формулы (X) химически активных или нестабильных групп, таких как сложноэфирная или альдегидная. В частности, если группа  является 1 валентным линейным алкилом  (включающим два концевых атома углерода, как показано стрелками в формуле), замещенным оксо, полученная группа предпочтительно представляет собой . Если группа  является 1 валентным разветвленным гетероалкилом , (включающим три концевых атома углерода, как показано стрелками в формуле, и также включающим три атома углерода, непосредственно связанных с атомом N), то такая оксо замещенная группа предпочтительно будет представлять собой .
2
3
2
2
2
Согласно варианту осуществления данного изобретения (называемому вариантом В), когда в формуле (X) группа Func является -NH- или -NH и оксо присутствует в качестве заместителя, предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, одна оксо группа была расположена на атоме углерода, напрямую связанном с группой Func, или, другими словами, по меньшей мере, один из всех атомов углерода, напрямую связанных с группой Func, имел в качестве заместителя оксогруппу, вводя, таким образом, в соединение формулы (X) фрагмент (например, амидо), образованный прямым присоединением карбонила к атому N. В частности, если группа  является 1 валентным линейным алкилом СН-СН-СН-, замещенным оксо группой, а группа Func является -NH, то соединение, представленное формулой (X), в дополнение к соединению , являющимся предпочтительным согласно варианту А, может представлять собой также .
Согласно данному изобретению на стадии (1) примером мультифункционального соединения может быть соединение, представленное формулой (Х-1), соединение, представленное формулой (Х-2), соединение, представленное формулой (Х-3) и соединение, представленное формулой (Х-4). В качестве соединения может быть использовано соединение одной разновидности или смесь двух или более разновидностей в любом соотношении между ними.
1-20
2-20
6-10
5-15
6-10
Согласно данному изобретению в формуле (Х-1) множественные группы Ra могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенил и необязательно замещенный С арил, предпочтительно необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкил и необязательно замещенный С арил.
1-10
2-10
1-10
2-10
1-6
Согласно данному изобретению в формуле (Х-1) множественные группы Ra' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей одинарную связь, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилен, карбонил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкиленкарбонил и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкениленкарбонил, предпочтительно каждая независимо выбрана из группы, включающей одинарную связь и необязательно замещенный C линейный или разветвленный алкилен.
Согласно данному изобретению в формуле (Х-1), численное значение b является целым числом от 0 до 3, предпочтительно 1.
Согласно данному изобретению в формуле (Х-1) численное значение x1 представляет собой число групп  и является целым числом от 1 до 6, предпочтительно целым числом от 1 до 4, например, 2, 3 или 4. Очевидно, что b+x1≤6.
Согласно данному изобретению в формуле (Х-1) множественные группы Y могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей N и О, при условии, что когда группа Y является N, a1=1, когда группа Y является О, а1=0.
1-20
5-10
2-20
6-20
1-20
5-15
5-10
5-10
5-8
5-7
5-7
2-20
2-10
6-20
6-10
5-15
5-10
Согласно данному изобретению в формуле (Х-1) необязательно замещенный относится к необязательно замещенному одним или более (например, от 1 до 5, от 1 до 4, от 1 до 3, от 1 до 2 или 1) заместителями, выбранными из группы, включающей гидроксил, С линейный или разветвленный алкил, С моноциклический или полициклический циклоалкил, С линейный или разветвленный алкенил и С арил. Примерами С линейного или разветвленного алкила могут служить, например, С линейный или разветвленный алкил или С линейный или разветвленный алкил, или метил, или этил, и т.д. В качестве примеров С моноциклического или полициклического циклоалкила можно привести, например, С моноциклический или полициклический циклоалкил или С моноциклический или полициклический циклоалкил, главным образом С моноциклический циклоалкил, а именно циклопентил или циклогексил. В качестве примеров С линейного или разветвленного алкенила можно привести, например, С линейный или разветвленный алкенил, а именно винил, пропенил или аллил, и т.д. Примерами С арила могут служить, например, С арил, а именно фенил или нафтил. В качестве заместителя предпочтителен С линейный или разветвленный алкил, более предпочтителен С линейный или разветвленный алкил, или метил, или этил.
1-50
5-50
2-50
1-29
5-10
2-29
5-20
5-8
5-20
8-20
5-7
8-20
Согласно данному изобретению в формуле (Х-2) группа Rb является необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С моноциклическим или полициклическим циклоалкилом или необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилом, предпочтительно необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С моноциклическим или полициклическим циклоалкилом или необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилом, более предпочтительно необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С моноциклическим или полициклическим циклоалкилом или необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилом, более предпочтительно необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С моноциклическим циклоалкилом (например, циклогексилом) или необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилом.
Согласно данному изобретению в формуле (Х-2) множественные группы Rb' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей одинарную связь и карбонил.
Согласно данному изобретению в формуле (Х-2) множественные группы Y могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей N и О, при условии, что когда группа Y является N, а2=1, когда группа Y является О, а2=0.
Согласно данному изобретению в формуле (Х-2) численное значение х2 представляет собой количество групп  и является целым числом от 1 до 10, предпочтительно целым числом от 1 до 4, например, 2, 3 или 4.
1-20
5-10
2-20
6-20
1-20
5-15
5-10
5-10
5-8
5-7
5-7
2-20
2-10
6-20
6-10
5-15
5-10
Согласно данному изобретению в формуле (Х-2) необязательно замещенный относится к необязательно замещенному одним или более (например, от 1 до 5, от 1 до 4, от 1 до 3, от 1 до 2 или 1) заместителями, выбранными из группы, включающей гидроксил, C линейный или разветвленный алкил, С моноциклический или полициклический циклоалкил, С линейный или разветвленный алкенил и С арил. В качестве примеров С линейного или разветвленного алкила можно привести, например, С линейный или разветвленный алкил или С линейный или разветвленный алкил, или метил, или этил, и т.д. Примерами С моноциклического или полициклического циклоалкила являются, например, С моноциклический или полициклический циклоалкил или С моноциклический или полициклический циклоалкил, главным образом С моноциклический циклоалкил, а именно циклопентил или циклогексил. Примерами С линейного или разветвленного алкенила являются, например, С линейный или разветвленный алкенил, а именно винил, пропенил или аллил и т.д. Примерами С арила служат, например, С арил, в частности, фенил или нафтил. В качестве заместителя предпочтителен С линейный или разветвленный алкил, более предпочтителен С линейный или разветвленный алкил, или метил, или этил.
1-20
2-20
1-20
2-20
5-20
5-20
5-20
5-20
8-20
8-20
8-20
8-20
Согласно данному изобретению в формуле (Х-3) множественные группы Rc могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилкарбонил и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилкарбонил, предпочтительно каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный C линейный или разветвленный алкил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилкарбонил и необязательно замещенный C линейный или разветвленный алкенилкарбонил, более предпочтительно каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенил, необязательно замещенный C линейный или разветвленный алкилкарбонил и необязательно замещенный C линейный или разветвленный алкенилкарбонил.
1-10
2-10
1-10
2-10
1-10
2-10
1-5
1-5
Согласно данному изобретению в формуле (Х-3) множественные группы Rd могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилен, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкиленкарбонил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкениленкарбонил, необязательно замещенный карбонил С линейный или разветвленный алкиленкарбонил и необязательно замещенный карбонил С линейный или разветвленный алкениленкарбонил, предпочтительно каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкиленкарбонил.
Согласно данному изобретению в формуле (Х-3) численное значение х3 представляет собой количество звеньев  и является целым числом от 1 до 10, предпочтительно целым числом от 1 до 4, например, 2, 3 или 4.
1-20
5-10
2-20
6-20
1-20
5-15
5-10
5-10
5-8
5-7
5-7
2-20
2-10
6-20
6-10
5-15
5-10
Согласно данному изобретению в формуле (Х-3) необязательно замещенный относится к необязательно замещенному одним или более (например, от 1 до 5, от 1 до 4, от 1 до 3, от 1 до 2 или 1) заместителями, выбранными из группы, включающей гидроксил, С линейный или разветвленный алкил, С моноциклический или полициклический циклоалкил, С линейный или разветвленный алкенил и С арил. Примеры С линейного или разветвленного алкила включают, например, С линейный или разветвленный алкил или С линейный или разветвленный алкил, или метил, или этил, и т.д. В качестве примеров С моноциклических или полициклических циклоалкилов можно привести, например, С моноциклический или полициклический циклоалкил или С моноциклический или полициклический циклоалкил, главным образом С моноциклический циклоалкил, в частности, циклопентил или циклогексил. Примерами С линейного или разветвленного алкенила являются, например, С линейный или разветвленный алкенил, в частности, винил, пропенил или аллил, и т.д. Примерами С арила служат, например, С арил, в частности, фенил или нафтил. В качестве заместителя предпочтителен С линейный или разветвленный алкил, более предпочтителен С линейный или разветвленный алкил, или метил, или этил.
1-20
2-20
1-20
2-20
5-20
5-20
5-20
5-20
8-20
8-20
8-20
8-20
Согласно данному изобретению в формуле (Х-4) группа Rc является необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилом, необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилкарбонилом или необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилкарбонилом, предпочтительно каждая независимо является необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкенилом, необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкилкарбонилом или необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилкарбонилом, более предпочтительно каждая независимо является необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкенилом, необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилкарбонилом или необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилкарбонилом.
1-10
2-10
1-10
2-10
1-10
2-10
1-5
1-5
Согласно данному изобретению в формуле (Х-4) множественные группы Rd могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенилен, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкиленкарбонил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкениленкарбонил, необязательно замещенный карбонил С линейный или разветвленный алкиленкарбонил и необязательно замещенный карбонил С линейный или разветвленный алкениленкарбонил, предпочтительно каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкилен и необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкиленкарбонил.
Согласно данному изобретению в формуле (Х-4) группа Y является N или О при условии, что когда группа Y является N, а4=1, когда группа Y является О, а4=0.
Согласно данному изобретению в формуле (Х-4) численное значение х4 представляет собой количество звеньев  и является целым числом от 1 до 9, предпочтительно целым числом от 1 до 3, более предпочтительно 1 или 2.
1-20
5-10
2-20
6-20
1-20
5-15
5-10
5-10
5-8
5-7
5-7
2-20
2-10
6-20
6-10
5-15
5-10
Согласно данному изобретению в формуле (Х-4) необязательно замещенный относится к необязательно замещенному одним или более (например, от 1 до 5, от 1 до 4, от 1 до 3, от 1 до 2 или 1) заместителями, выбранными из группы, включающей гидроксил, С линейный или разветвленный алкил, С моноциклический или полициклический циклоалкил, С линейный или разветвленный алкенил и С арил. Примерами С линейного или разветвленного алкила могут служить, например, С линейный или разветвленный алкил или С линейный или разветвленный алкил, или метил, или этил, и т.д. В качестве С моноциклического или полициклического циклоалкила можно привести, например, С моноциклический или полициклический циклоалкил или С моноциклический или полициклический циклоалкил, главным образом С моноциклический циклоалкил, а именно циклопентил или циклогексил. Примерами С линейного или разветвленного алкенила являются, например, С линейный или разветвленный алкенил, а именно винил, пропенил или аллил, и т.д. Примеры С арила включают, например, С арил, а именно фенил или нафтил. В качестве заместителя предпочтительны С линейный или разветвленный алкил, более предпочтительны С линейный или разветвленный алкил, или метил, или этил.
ac
1-4
Согласно данному изобретению упомянутые выше мультифункциональные соединения, соединения формулы (X), соединения формулы (Х-1), соединения формулы (Х-2), соединения формулы (Х-3) или соединения формулы (Х-4) могут быть коммерчески доступными или получены любыми традиционными способами. Например, соединение формулы (Х-2) (где, Y=N, Rb' является карбонилом), т.е.  может быть получено путем взаимодействия соединения, представленного формулой (Х-2-1) (где группа Rb и численное значение х2 заданы как в формуле (Х-2), группа R представляет собой Н или С линейный или разветвленный алкил), с амидирующим агентом (например, диизопропаноламином) в присутствии щелочного катализатора (далее упоминается как стадия амидирования).
Согласно данному изобретению стадию амидирования можно осуществить любым традиционным способом, где температура реакции в общем случае может составлять 100-200 градусов Цельсия, длительность реакции в общем случае может составлять 1-10 часов, давление, при котором проводят реакцию, может быть нормальным давлением или любым подходящим для этой реакции давлением.
Согласно данному изобретению на стадии амидирования в качестве щелочного катализатора может быть использован любой щелочной катализатор, традиционно используемый в данной области для аналогичных целей, предпочтительно используют гидроксид щелочного металла, главным образом NaOH или KOH. В качестве щелочного катализатора можно использовать одну разновидность или смесь нескольких разновидностей в любом соотношении между ними. Количество используемого щелочного катализатора может быть любым традиционно используемым в данной области, но можно определить, что количество щелочного катализатора в общем случае составляет 0.2-20 масс. %, предпочтительно 0.5-15 масс. % от общей массы соединения формулы (Х-2-1) и амидирующего агента.
ac
Согласно данному изобретению на стадии амидирования мольное отношение соединения формулы (Х-2-1) и амидирующего агента в общем случае может составлять 1:1-15, 1:1-10, 1:1-8, 1:1-5 или 1:2-4, но не ограничено только этими и может быть любым мольным соотношением, достаточным для превращения всех (т.е. х2 в общей сложности) групп -COOR в соответствующие амидо группы.
Согласно данному изобретению после завершения стадии амидирования непрореагировавший амидирующий агент удаляют из реакционной смеси, содержащий продукт, любым известным способом разделения (например, вакуумным всасыванием) с получением соединения формулы (Х-2) (где, Y=N, Rb' является карбонилом) без необходимости дальнейшей очистки или выделения.
Стадия (2): взаимодействие эфирного продукта с одним или более соединением (соединениями), представленными формулой (Z), в присутствии щелочного катализатора с получением, таким образом, анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества (включающего соединение формулы (I)).
Согласно данному изобретению эфирный продукт, который используют на стадии (2) в качестве исходного материала, может быть эфирным продуктом, напрямую полученным на стадии (1), или может быть коммерчески доступным, например, под названием алкилфенолполиоксиэтиленполиоксипропиленовый эфир. Если используют коммерчески доступный эфирный продукт, предпочтительно, чтобы до осуществления стадии (2), эфирный продукт был подвергнут защелачиванию при температуре от комнатной температуры до 100 градусов Цельсия в присутствии щелочного катализатора в течение 1-10 часов (далее, стадия защелачивания). Полученный таким образом защелаченный продукт может быть использован в качестве эфирного продукта на стадии (2).
На стадии защелачивания мольное отношение эфирного продукта и щелочного катализатора в общем случае может составлять 1:1-10, предпочтительно 1:1-5, но не ограничено только этими. Очевидно, что эфирный продукт, напрямую полученный на стадии (1) может быть подвергнут или не подвергнут защелачиванию на этой стадии.
Согласно данному изобретению на стадии (2) и на стадии защелачивания в качестве щелочного катализатора может быть использован любой щелочной катализатор, традиционно используемый в данной области для аналогичной цели, причем предпочтение отдается гидроксиду щелочного металла, главным образом NaOH или KOH. В качестве щелочного катализатора можно использовать одну разновидность или смесь двух или более разновидностей в любом соотношении между ними. Для упрощения процесса щелочной катализатор, который предполагается использовать на стадии (2) и/или стадии защелачивания, может быть тем же, что и использованный на стадии (1).
Согласно данному изобретению на стадии (2) и стадии защелачивания количество используемого щелочного катализатора может быть любым, обычно используемым в данной области, и в общем случае может составлять заданное количество, такое как мольное отношение эфирного продукта и щелочного катализатора, составляющее 1:1-10, предпочтительно 1:1-5. Как было отмечено выше, стадию (2) обычно проводят после стадии (1) и/или стадии защелачивания. Поскольку определенное количество щелочного катализатора использовали на стадии (1) или стадии защелачивания, некоторое количество щелочного катализатора может остаться после этих стадий; если это количество является достаточным для катализа на стадии (2), то на стадии (2) больше не добавляют щелочной катализатор или, если необходимо, добавляют дополнительное количество щелочного катализатора, что очевидно специалистам.
Согласно данному изобретению в формуле (Z) группа G является атомом галогена или гидроксилом, предпочтительно атомом галогена. Примеры атома галогена, могут включать, например, атом фтора, атом хлора, атом брома и атом иода, предпочтительно атом хлора.
1-10
2-10
1-5
Согласно данному изобретению в формуле (Z) группа L является необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкиленом или необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкениленом, предпочтительно необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкиленом.
-
-
4
Согласно данному изобретению в формуле (Z) группа AS является группой формулы , где группа А является карбоксилат ионом (СОО) или сульфонат ионом ; группа М' является водородом, щелочным металлом (предпочтительно Li, Na или K), щелочноземельным металлом (предпочтительно Mg или Са) или аммонием (NH), предпочтительно щелочным металлом (предпочтительно Li, Na или K) или щелочноземельным металлом (предпочтительно Mg или Са).
Согласно данному изобретению, когда группа М' является водородом, щелочным металлом или аммонием, r=1; когда группа М' является щелочноземельным металлом, r=0.5.
-
-
-
Согласно варианту выполнения данного изобретения в формуле (Z), когда группа А является карбоксилат ионом (СОО) группа G является атомом галогена, когда группа А является сульфонат ионом  группа G является атомом галогена или гидроксилом.
-
-
-
Согласно данному изобретению используют одно или более соединений формулы (Z), где, по меньшей мере, в одном соединении формулы (Z) группа А является карбоксилат ионом (СОО). В данном контексте для проведения стадии (2) необходимо, чтобы было использовано, по меньшей мере, соединение формулы (Z), содержащее карбоксилат ион (СОО).
1-20
5-10
2-20
6-20
1-20
5-15
5-10
5-10
5-8
5-7
5-7
2-20
2-10
6-20
6-10
5-15
5-10
Согласно данному изобретению в формуле (Z) необязательно замещенный относится к необязательно замещенному одним или более (например, от 1 до 5, от 1 до 4, от 1 до 3, от 1 до 2 или 1) заместителями, выбранными из группы, включающей гидроксил, С линейный или разветвленным алкил, С моноциклический или полициклический циклоалкил, С линейный или разветвленный алкенил и С арил. Примеры С линейного или разветвленного алкила включают, например, С линейный или разветвленный алкил или С линейный или разветвленный алкил, или метил, или этил, и т.д. Примерами С моноциклического или полициклического циклоалкила являются, например, С моноциклический или полициклический циклоалкил или С моноциклический или полициклический циклоалкил, главным образом С моноциклический циклоалкил, а именно циклопентил или циклогексил. Примеры С линейного или разветвленного алкенила включают, например, С линейный или разветвленный алкенил, а именно винил, пропенил или аллил, и т.д. Примерами С арила могут служить, например, С арил, а именно фенил или нафтил. В качестве заместителя предпочтительны С линейный или разветвленный алкил, более предпочтительны С линейный или разветвленный алкил, или метил, или этил.
Согласно данному изобретению на стадии (2) мольное отношение мультифункционального соединения или эфирного продукта и соединения формулы (Z) составляет 1:1-10, предпочтительно 1:1-4, 1:1-3 или 1:2-5.
Согласно данному изобретению на стадии (2) температура реакции в общем случае может составлять от комнатной температуры до 200 градусов Цельсия, предпочтительно 50-100 градусов Цельсия, длительность реакции в общем случае может составлять 1-20 часов, предпочтительно от 1 до 10 часов, а давление, при котором проводят реакцию, может быть любым подходящим для этой реакции давлением, например, нормальным давлением.
2
4
4
4
Согласно данному изобретению после завершения стадии (2) реакционную смесь, полученную на стадии (2), подвергают разделению любым известным способом разделения, выделяя, таким образом, анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество. В качестве метода разделения можно использовать, например, способ, согласно которому в смесь реакционных продуктов, полученных на стадии (2), добавляют водный раствор кислоты (например, водный раствор HCI, водный раствор HSO, водный раствор фосфорной кислоты, водный раствор NaHSO или водный раствор KHSO), который добавляют до тех пор, пока рН не достигает значения от 1 до 3, после чего масляно-водную фазу разделяют, получая, таким образом, анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество в виде масляной фазы.
Согласно данному изобретению после завершения стадии (2), при необходимости, полученное таким образом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество можно обработать нейтрализующим агентом, превратив, таким образом, любую свободную кислую группу анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества (например, свободную карбоновую кислоту или свободную сульфоновую кислоту) в соответствующую соль (далее упоминается как стадия нейтрализации). Примеры нейтрализующих агентов включают, например, гидроксиды щелочных металлов (предпочтительно Li, Na или K), гидроксиды щелочноземельных металлов (предпочтительно Mg или Са) или водный аммиак. В качестве нейтрализующего агента можно использовать одну разновидность или смесь двух или более разновидностей в любом соотношении между ними. Примеры способов осуществления нейтрализации включают, например, способ, согласно которому в анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество вводят определенное количество нейтрализующего агента в форме водного раствора или водной суспензии до тех пор, пока рН не достигает значения 7-9 или 8-10, после чего воду удаляют (например, выпариванием при нагревании или под вакуумом), но не ограничены только этим.
Согласно данному изобретению анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество (включая соединение формулы (I)) может быть представлено, произведено (получено) или использовано в форме соединения одного единственного типа (разновидности) или в виде смеси двух или более типов. Все эти формы включены в данное изобретение и идентифицированы как эффективные и желательные для достижения целей данного изобретения. В данном контексте, согласно данному изобретению, нет абсолютно никакой необходимости в проведении дальнейшей очистки этого полученного анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества или в последующем отделении одного или более конкретного соединения от полученного таким образом анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества (если оно является смесью). Тем не менее, примеры способов очистки или выделения включают колоночную хроматографию и препаративную хроматографию.
Согласно данному изобретению композицию поверхностно-активных веществ получают смешением катионного поверхностно-активного вещества и анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества. Данное изобретение относится также к способу получения композиции поверхностно-активных веществ, включая стадию смешения катионного поверхностно-активного вещества и анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества (далее упоминается как стадия смешения).
-
Согласно данному изобретению в композиции поверхностно-активных веществ катионное поверхностно-активное вещество и анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество могут присутствовать каждое независимо или ассоциировать друг с другом в результате взаимодействия между катионами и анионами, или даже химически реагировать друг с другом (например, путем исчезновения соединения формулы , где группа X определена далее при описании формулы (II)) с образованием нового соединения, без каких-либо ограничений на этот счет. Все эти формы включены в данное изобретение и не ограничены никакими определениями.
Согласно данному изобретению на стадии смешения мольное отношение катионного поверхностно-активного вещества и анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества в общем случае может составлять 1:0.01-100, предпочтительно 1:0.1-10.
Согласно данному изобретению стадия смешения может, как правило, следовать за стадией (2), вследствие чего ее иногда называют стадией (3).
Согласно данному изобретению стадию смешения или стадию (3) можно осуществить в присутствии воды. Количество используемой воды определяется (задается) таким образом, чтобы катионное поверхностно-активное вещество и анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество можно было тщательно перемешать друг с другом, без каких-либо ограничений на этот счет. Кроме того, для облегчения смешения анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество и/или катионное поверхностно-активное вещество можно использовать в виде водного раствора.
Согласно данному изобретению катионное поверхностно-активное вещество представляет собой одно или более соединений, выбранных из группы, включающей четвертичные аммониевые соли и четвертичные аммониевые гидроксиды. В качестве четвертичных аммониевых солей и четвертичных аммониевых гидроксидов можно использовать четвертичные аммониевые соли и гидроксиды, традиционно используемые в этой области для получения композициий заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами. В качестве катионного поверхностно-активного вещества можно использовать одну разновидность или смесь двух или более разновидностей в любом соотношении между ними.
В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения изобретения катионное поверхностно-активное вещество представляет собой соединение, представленное формулой (II). В качестве соединения можно использовать одну разновидность или смесь двух или более разновидностей в любом соотношении между ними.
+
Согласно данному изобретению в формуле (II) группа N является катионом четвертичного азота, вводя таким образом четвертичную аммониевую группу в соединение формулы (II).
1
4
1-50
5-50
2-50
6-50
Согласно данному изобретению в формуле (II) группы с R по R могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкил, необязательно замещенный С моноциклический или полициклический циклоалкил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенил, необязательно замещенный С арил и группу формулы .
1
4
В соответствии с вариантом выполнения изобретения в формуле (II), по меньшей мере, одна (например, максимум две) из групп с R по R является группой формулы .
1
4
8-50
8-50
8-50
Согласно данному изобретению в формуле (II) необходимо, чтобы, по меньшей мере, одна из групп с R по R являлась необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкилом или необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкенилом, предпочтительно необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкилом.
1
4
1-50
1-20
1
4
8-20
1
4
8-20
В соответствии с вариантом выполнения изобретения в формуле (II) группы с R по R могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо является необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, предпочтительно необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом. Здесь необходимо, чтобы, по меньшей мере, одна из групп с R по R являлась необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, одна из групп с R по R являлась необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом.
1
4
1
4
В соответствии с вариантом выполнения изобретения в формуле (II), когда группы с R по R все являются алкилом, предпочтительно, чтобы общее количество атомов углерода в этих группах с R по R составляло 40 или меньше.
1
4
1-50
1-20
1-10
1-6
5-50
5-10
5-8
5-7
5-7
2-50
2-20
2-10
2-6
6-50
6-20
6-10
Согласно данному изобретению в формуле (II) в качестве групп с R по R могут быть С линейный или разветвленный алкил, например, С линейный или разветвленный алкил, С линейный или разветвленный алкил или С линейный или разветвленный алкил, а именно метил, или этил, и т.д. Примерами С моноциклического или полициклического циклоалкила могут быть, например, С моноциклический или полициклический циклоалкил, С моноциклический или полициклический циклоалкил или С моноциклический или полициклический циклоалкил, главным образом С моноциклический циклоалкил, а именно циклопентил или циклогексил. Примерами С линейного или разветвленного алкенила могут служить, например, С линейный или разветвленный алкенил, С линейный или разветвленный алкенил или С линейный или разветвленный алкенил, а именно винил, пропенил или аллил, и т.д. Примерами С арила являются, например, С арил или С арил, а именно фенил или нафтил.
1
4
8-50
8-20
16-20
8-50
8-20
16-20
Согласно данному изобретению в формуле (II) при определении групп с R по R примерами C линейного или разветвленного алкила являются, например, C линейный или разветвленный алкил или С линейный или разветвленный алкил, а именно гексадецил, октадецил, октил, децил, додецил, и т.д. Примерами C линейного или разветвленного алкенила могут служить, например, С линейный или разветвленный алкенил или С линейный или разветвленный алкенил, в частности, гексадеценил, октадеценил, октенил, деценил, додеценил, и т.д.
-
-
В соответствии с вариантом выполнения изобретения в формуле (II) группа Х является ионом галогена (включая фторид ион, хлорид ион, бромид ион или иодид ион) или гидроксид-ионом (ОН), где предпочтение отдается ионам галогена, более предпочтителен хлорид ион.
1
1-10
2-10
6-10
1-5
1
Согласно данному изобретению в формуле (II) в группе, представленной формулой , группа L является одинарной связью, С линейной или разветвленной алкиленокси, С линейной или разветвленной алкениленокси или С ариленокси, предпочтительно одинарной связью или С линейной или разветвленной алкиленокси, главным образом одинарной связью. Очевидно, что любой концевой атом О из группы L связан с группой Ru'.
Согласно данному изобретению в формуле (II) в группе, представленной формулой , численное значение у' является числом от 0 до 200, не включая 0. Предпочтительно, численное значение у' является числом от 0 до 100, не включая 0. Здесь численное значение у' является средним числом звеньев  в группе, представленной формулой , и, таким образом, может быть дробным числом или целым. Примерами численных значений у' являются, например, 0.1, 0.5, 2.0, 3.0, 3.5, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5, 50.5, 55.2, 60.0, 75.5, 80.5, 85.0, 90.5 или 95.7, и т.д.
2-6
2
2
2
3
2-6
2
2
2
3
Согласно данному изобретению в формуле (II) в группе формулы  множественные группы Ru' могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо является С линейным или разветвленным алкиленом, предпочтительно -СН-СН- или -СН-CH(CH)-. Когда в группе, представленной формулой , группа Ru' является двумя или более из С линейных или разветвленных алкиленов, эти (различные) звенья  могут быть связаны друг с другом в любом заранее заданном соотношении с образованием случайного (статистического) (ди- или мульти-) блока или альтернативного сополимерного сегмента, при условии, что общее (среднее) число этих звеньев соответствует численному значению у'. Например, если группа Ru' является комбинацией -СН-СН- и -CH-СН(СН)- и у' равно 2.2, звено  и звено  могут быть связаны друг с другом с образованием случайного (статистического) (ди- или мульти-) блока или альтернативного сополимерного сегмента в любом заранее заданном соотношении между ними (например, мольное соотношение между ними может составлять от 1:99 до 99:1), при условии, что общее (среднее) число этих двух звеньев равно 2.2.
3-6
2
3
В соответствии с вариантом выполнения изобретения в формуле (II), в группе формулы  предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, часть (по меньшей мере, определенное количество) групп Ru' являлось С линейным или разветвленным алкиленом (соответствующим не-этиленоксидному звену), где предпочтение отдается -СН-CH(CH)- (соответствующем звену , за счет чего в группу формулы  вводится (определенное количество, с верхним предельным значением у') не-этиленоксидных звеньев (например, звено ) в качестве существенного элемента структуры.
2
2
В соответствии с вариантом выполнения изобретения в формуле (II) в группе  группа  является диблочным эфирным сегментом, представленным формулой (II-1). Здесь, как показано формулой (II-1), звено -О-СН-СН- и звено  связаны друг с другом с образованием (ди)блочного полимерного сегмента.
2
1
В соответствии с вариантом выполнения данного изобретения предпочтительно, чтобы эфирный сегмент формулы (II-1) был связан с группой L и группой L способом, показанным следующей формулой
В соответствии с вариантом выполнения данного изобретения в формуле (II-1) численное значение m1 является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50. Здесь численное значение m1 является средним числом звеньев  в эфирном сегменте, представленном формулой (II-1) и, таким образом, может быть дробным числом или целым. Примерами численных значений m1 могут быть, например, 0, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
2
2
В соответствии с вариантом выполнения данного изобретения в формуле (II-1) численное значение n1 является числом от 0 до 100, предпочтительно числом от 0 до 50. Здесь численное значение n1 является средним числом звеньев -О-СН-СН- в эфирном сегменте, представленном формулой (II-1), и, таким образом, может быть дробным числом или целым. Примерами численных значений n1 могут быть, например, 0, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
2
2
2
2
2
2
В соответствии с вариантом выполнения данного изобретения в формуле (II-1) сумма численного значения m1 и численного значения n1 (т.е. общее среднее число звеньев  и звеньев -О-СН-СН- во всем эфирном сегменте формулы (II-1)) больше 0 и не больше 200, предпочтительно, не больше 100. В данном контексте необходимо, чтобы эфирный сегмент формулы (II-1) содержал (некоторое количество) звеньев -О-СН-СН- и/или звеньев , предпочтительно, содержал (некоторое количество) звеньев , (т.е. численное значение m1 должно быть больше 0), или содержал (некоторое количество) звеньев -О-СН-СН- и звеньев , (т.е. численное значение m1 больше 0 и численное значение n1 больше 0). Примерами общего среднего числа этих двух звеньев в эфирном сегменте формулы (II-1) могут быть, например, 0.1, 0.5, 1.2, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 5.4, 7.5, 10.0, 15.0, 25.0, 30.2, 35.0, 40.0, 45.5 или 50.5, и т.д.
2
1-10
2-10
6-10
1-10
1-6
2-10
2-6
6-10
Согласно данному изобретению в формуле (II) в группе формулы  группа L является водородом, необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилом или необязательно замещенным С арилом. Примерами С линейного или разветвленного алкила являются, например, C линейный или разветвленный алкил, а именно метил, или этил и пр. Примерами С линейного или разветвленного алкенила могут служить, например, С линейный или разветвленный алкенил, а именно винил, пропенил или аллил, и т.д. С арилом могут быть фенил или нафтил.
1-20
5-10
2-20
6-10
1-20
5-15
5-10
5-10
5-8
5-7
5-7
2-20
2-10
6-20
6-10
5-15
5-10
Согласно данному изобретению в формуле (II) необязательно замещенный относится к необязательно замещенному одним или более (например, от 1 до 5, от 1 до 4, от 1 до 3, от 1 до 2 или 1) заместителями, выбранными из группы, включающей С линейный или разветвленный алкил, С моноциклический или полициклический циклоалкил, С линейный или разветвленный алкенил и С арил. Примеры С линейного или разветвленного алкила включают, например, С линейный или разветвленный алкил или С линейный или разветвленный алкил, или метил, или этил, и т.д. Примерами С моноциклического или полициклического циклоалкила могут служить, например, С моноциклический или полициклический циклоалкил или С моноциклический или полициклический циклоалкил, главным образом С моноциклический циклоалкил, а именно циклопентил или циклогексил. Примеры С линейного или разветвленного алкенила включают, например, С линейный или разветвленный алкенил, а именно винил, пропенил или аллил, и т.д. Примерами С арила служат, например, С арил, а именно фенил или нафтил. В качестве заместителя предпочтителен С линейный или разветвленный алкил, более предпочтителен С линейный или разветвленный алкил, или метил или этил.
1
4
Согласно данному изобретению катионное поверхностно-активное вещество и соединение формулы (II) могут быть коммерчески доступными или быть получены традиционными способами. Примером способа получения соединения формулы (II) (где, по меньшей мере, одна из групп R до R является группой формулы , далее называемое «катионо-неионогенным поверхностно-активным веществом»), может служить, например, способ, включающий следующие стадии (II-1)-(II-4).
Стадия (II-1): взаимодействие амина, представленного формулой (II-Х) с алкиленоксидом, представленным формулой (II-Y), в присутствии кислотного катализатора для получения эфирного продукта В.
1-50
5-50
2-50
6-50
Согласно данному изобретению в формуле (II-Х) группы  могут быть идентичными или отличаться друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, включающей необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкил, необязательно замещенный С моноциклический или полициклический циклоалкил, необязательно замещенный С линейный или разветвленный алкенил, необязательно замещенный С арил и группу формулы
Согласно данному изобретению в формуле (II-Х) необходимо, чтобы, по меньшей мере, одна (например, максимум две) из групп от  до  являлась группой формулы .
8-50
8-50
8-50
Согласно данному изобретению в формуле (II-Х) также необходимо, чтобы, по меньшей мере, одна из групп от  до  являлась необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкилом или необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкенилом, предпочтительно необязательно замещенным C линейным или разветвленным алкилом.
1-50
1-20
1-10
1-6
5-50
5-10
5-8
5-7
5-7
2-50
2-20
2-10
2-6
6-50
6-20
6-10
Согласно данному изобретению в формуле (II-Х) в группах  в качестве С линейного или разветвленного алкила может выступать, например, С линейный или разветвленный алкил, С линейный или разветвленный алкил или C линейный или разветвленный алкил, а именно метил или этил, и т.д. В качестве С моноциклического или полициклического циклоалкила может быть использован, например, С моноциклический или полициклический циклоалкил, С моноциклический или полициклический циклоалкил или С моноциклический или полициклический циклоалкил, главным образом С моноциклический циклоалкил, в частности, циклопентил или циклогексил. Примерами С линейного или разветвленного алкенила являются, например, С линейный или разветвленный алкенил, С линейный или разветвленный алкенил или С линейный или разветвленный алкенил, в частности, винил, пропенил или аллил, и т.д. Примерами С арила служат, например, С арил или С арил, в частности, фенил или нафтил.
8-50
8-20
16-20
8-50
8-20
16-20
Согласно данному изобретению в формуле (II-Х) в группах  в качестве С линейного или разветвленного алкила могут выступать, например, С линейный или разветвленный алкил или С линейный или разветвленный алкил, а именно гексадецил, октадецил, октил, децил, додецил, и т.д. Примерами C линейного или разветвленного алкенила являются, например, С линейный или разветвленный алкенил или С линейный или разветвленный алкенил, а именно гексадеценил, октадеценил, октенил, деценил, додеценил, и т.д.
1-10
2-10
6-10
1-5
Согласно данному изобретению в формуле (II-Х) в группе формулы  группа  является одинарной связью, С линейной или разветвленной алкиленокси, С линейной или разветвленной алкениленокси или С ариленокси, предпочтительно одинарной связью или С линейной или разветвленной алкиленокси, главным образом одинарной связью. Очевидно, что концевой атом О в группе  связан с Н.
2-6
2
2
2
3
2
2
2
3
Согласно данному изобретению в формуле (II-Y) группа Ru' является С линейным или разветвленным алкиленом, где предпочтение отдается -СН-СН- и/или -СН-CH(CH)-, более предпочтительна комбинация -СН-СН- и -СН-CH(CH)-.
Согласно данному изобретению на стадии (II-1) в качестве алкиленоксида формулы (II-Y) могут быть, например, этиленоксид, пропиленоксид, бутиленоксид, гексеноксид, и т.д. В качестве этих алкиленоксидов можно использовать одну разновидность или смесь двух или более разновидностей в любом соотношении между ними, например, комбинацию этиленоксида и пропиленоксида.
Согласно данному изобретению используют один или более алкиленоксид формулы (II-Y), предпочтительно, по меньшей мере, пропиленоксид. Пропиленоксид при необходимости можно использовать совместно с любым другим алкиленоксидом формулы (II-Y) (главным образом этиленоксидом). В этой комбинации мольное отношение пропиленоксида и другого алкиленоксида формулы (II-Y) (главным образом этиленоксида) может составлять, например, 1:0.1-10, но не ограничено только этими.
Согласно данному изобретению на стадии (II-1) в качестве кислотного катализатора может быть использован любой кислотный катализатор, традиционно используемый в данной области техники для аналогичных задач, где предпочтение отдается кислотам Льюиса, главным образом комплексу трифторида бора и диэтилового эфира. В качестве кислотного катализатора можно использовать одну разновидность или смесь двух или более разновидностей в любом соотношении между ними.
Согласно данному изобретению на стадии (II-1) количество используемого кислотного катализатор может быть любым, традиционно используемым в данной области, и может в общем быть определено как мольное отношение амина формулы (II-Х) и кислотного катализатора, которое может составлять 1:1-10, предпочтительно 1:1-5.
Согласно данному изобретению на стадии (II-1) мольное отношение амина формулы (II-Х) и алкиленоксида в общем случае может составлять 1:0-200, предпочтительно 1:0-100, исключая 0, более предпочтительно 1:0.1-50.
Согласно данному изобретению на стадии (II-1) температура реакции может быть, как правило, от комнатной температуры до 300 градусов Цельсия, предпочтительно 100-200 градусов Цельсия, длительность реакции в общем случае может составлять 1-20 часов, предпочтительно от 1 до 10 часов, а давление, при котором проводят реакцию, может быть любым подходящим для этой реакции давлением, например, нормальным давлением.
В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения изобретения на стадии (II-1), если в качестве алкиленоксида формулы (II-Y) используют два или более (предпочтительно, включая, по меньшей мере, пропиленоксид) в виде комбинации, амин сначала вводят в реакцию с (по меньшей мере, частью или всем количеством) пропиленоксидом, а затем (предпочтительно, после частичного или полного завершения реакции с пропиленоксидом) вводят в реакцию с любым другим алкиленоксидом (например, этиленоксидом).
Согласно данному изобретению после завершения стадии (II-1) полученную таким образом смесь реакционных продуктов можно использовать как есть в качестве эфирного продукта В для осуществления последующей стадии (II-2) без какого-либо выделения или очистки или просто после удаления кислотного катализатора (например, промывкой).
Стадия (II-2): взаимодействие эфирного продукта В и кватернизующего агента, представленного формулой (II-А), получая, таким образом, катионо-неионогенное поверхностно-активное вещество.
1-50
5-50
2-50
6-50
1-50
2-50
1-50
1-20
1-10
1-6
5-50
5-10
5-8
5-7
5-7
2-50
2-20
2-10
2-6
6-50
6-20
6-10
Согласно данному изобретению в формуле (II-А) группа  является необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С моноциклическим или полициклическим циклоалкилом, необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилом или необязательно замещенным С арилом, предпочтительно необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом или необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилом. Примеры С линейного или разветвленного алкила включают, например, С линейный или разветвленный алкил, С линейный или разветвленный алкил или С линейный или разветвленный алкил, а именно метил или этил, и т.д. Примерами С моноциклического или полициклического циклоалкила являются, например, С моноциклический или полициклический циклоалкил, С моноциклический или полициклический циклоалкил или С моноциклический или полициклический циклоалкил, главным образом С моноциклический циклоалкил, а именно циклопентил или циклогексил. Примеры С линейного или разветвленного алкенила включают, например, С линейный или разветвленный алкенил, С линейный или разветвленный алкенил или С линейный или разветвленный алкенил, а именно винил, пропенил или аллил, и т.д. Примерами С арила являются, например, С арил или С арил, а именно фенил или нафтил.
Согласно данному изобретению в формуле (II-А) группа Х' является атомом галогена, включая атом фтора, атом хлора, атом брома и атом иода, где предпочтение отдается атому хлора.
Согласно данному изобретению на стадии (II-2) мольное отношение эфирного продукта В и кватернизующего агента формулы (II-А) в общем случае может составлять 1:0.1-200, предпочтительно 1:0.1-50.
Согласно данному изобретению на стадии (II-2) температура реакции в общем случае может составлять 0-300 градусов Цельсия, предпочтительно 50-200 градусов Цельсия, длительность реакции в общем случае может составлять 1-20 часов, предпочтительно от 1 до 10 часов, и давление, при котором проводят реакцию, может быть любым подходящим для этой реакции давлением, например, нормальным давлением.
Согласно данному изобретению стадию (II-2) можно осуществить в присутствии или в отсутствие катализатора. В качестве катализатора можно использовать любой катализатор, традиционно используемый в данной области для аналогичных задач, а именно KI. Количество используемого катализатора может быть любым традиционно используемым в данной области, например, 0.5-3.0 масс. %, в частности, 1.0-2.0 масс. %.
Согласно данному изобретению после завершения стадии (II-2) для обработки смеси реакционных продуктов, полученной на стадии (II-2), может быть использован любой способ разделения, традиционно используемый в данной области, позволяющий выделить катионо-неионогенное поверхностно-активное вещество. В качестве способа разделения можно привести, например, экстракцию в щелочных условиях.
Стадия (II-3): при необходимости, по меньшей мере, часть (или все) группы молекулярной структуры полученного таким образом катионо-неионогенного поверхностно-активного вещества, являющиеся четвертичными аммониевыми солями, превращают в соответствующие четвертичные аммониевые гидроксиды, и/или, по меньшей мере, часть (или все) группы молекулярной структуры полученного таким образом катионо-неионогенного поверхностно-активного вещества, являющиеся четвертичными аммониевыми гидроксидами, превращают в соответствующие группы, являющиеся четвертичными аммониевыми солями.
Согласно данному изобретению стадия (II-3) является необязательной стадией, ее осуществление не является необходимым.
Согласно данному изобретению стадию (II-3) можно осуществить любым традиционным способом, например, электролизом или ионным обменом, без каких-либо особых ограничений на этот счет.
Стадия (II-4): взаимодействие катионо-неионогенного поверхностно-активного вещества с соединением, представленным формулой (II-Z), в присутствии щелочного катализатора (далее упоминается как стадия (II-4A)), и/или, до стадии (II-2) взаимодействие эфирного продукта В с соединением, представленным формулой (II-Z), в присутствии щелочного катализатора (далее упоминается как стадия (II-4B)).
В контексте изобретения продукт, полученный на стадии (II-1) и продукт, полученный на стадии (II-4B), одинаково (без разбора) называют эфирным продуктом В, и продукт, полученный на стадии (II-2), продукт, полученный на стадии (II-3), и продукт, полученный на стадии (II-4A) одинаково называют катионо-неионогенным поверхностно-активным веществом.
Согласно данному изобретению стадия (II-4) является необязательной стадией, ее осуществление не является необходимым.
2
Согласно данному изобретению в формуле (II-Z) группа L’ является атомом галогена, включая атом фтора, атом хлора, атом брома и атом иода, где предпочтение отдается атому хлора.
1-10
2-10
6-10
1-10
1-6
2-10
2-6
6-10
Согласно данному изобретению в формуле (II-Z) группа  является необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкилом, необязательно замещенным С линейным или разветвленным алкенилом или необязательно замещенным С арилом. Примеры С линейного или разветвленного алкила включают, например, С линейный или разветвленный алкил, а именно метил или этил, и т.д. Примерами С линейного или разветвленного алкенила являются, например, С линейный или разветвленный алкенил, а именно винил, пропенил или аллил, и т.д. Примерами С арила являются фенил или нафтил.
Согласно данному изобретению на стадии (II-4) в качестве щелочного катализатора может быть использован любой щелочной катализатор, традиционно используемый в данной области для аналогичных задач, где предпочтение отдается гидроксиду щелочного металла, главным образом NaOH или KOH. В качестве щелочного катализатора можно использовать одну разновидность или смесь двух или более разновидностей в любом соотношении между ними.
Согласно данному изобретению на стадии (II-4) количество используемого щелочного катализатора может быть любым, традиционно используемым в данной области, но может быть определено как мольное отношение катионо-неионогенного поверхностно-активного вещества или эфирного продукта В и щелочного катализатора и в общем случае может составлять 1:1-10, предпочтительно 1:1-5.
Согласно данному изобретению на стадии (II-4) мольное отношение катионо-неионогенного поверхностно-активного вещества или эфирного продукта В и соединения формулы (II-Z) в общем случае может составлять 1:1-10, предпочтительно 1:1-4 или 1:2-5.
Согласно данному изобретению на стадии (II-4) температура реакции в общем случае может составлять от комнатной температуры до 200 градусов Цельсия, предпочтительно 50-100 градусов Цельсия, длительность реакции в общем случае может составлять 1-20 часов, предпочтительно от 1 до 10 часов, и давление, при котором проводят реакцию, может быть любым подходящим для этой реакции давлением, например, нормальным давлением.
Согласно данному изобретению после завершения стадии (II-4) для обработки реакционной смеси продуктов, полученной на стадии (II-4), можно использовать любой традиционный способ разделения для выделения катионо-неионогенного поверхностно-активного вещества или эфирного продукта в качестве продукта реакции. В качестве способа разделения может быть использована, например, нанофильтрация.
1-20
5-10
2-20
6-20
1-20
5-15
5-10
5-10
5-8
5-7
5-7
2-20
2-10
6-20
6-10
5-15
5-10
Согласно данному изобретению в способе получения катионо-неионогенного поверхностно-активного вещества необязательно замещенный относится к необязательно замещенному одним или более (например, от 1 до 5, от 1 до 4, от 1 до 3, от 1 до 2 или 1) заместителями, выбранными из группы, включающей С линейный или разветвленный алкил, С моноциклический или полициклический циклоалкил, С линейный или разветвленный алкенил и С арил. Примеры С линейного или разветвленного алкила включают, например, С линейный или разветвленный алкил или С линейный или разветвленный алкил, или метил, или этил, и т.д. Примерами С моноциклического или полициклического циклоалкила являются, например, С моноциклический или полициклический циклоалкил или С моноциклический или полициклический циклоалкил, главным образом С моноциклический циклоалкил, а именно циклопентил или циклогексил. Примерами С линейного или разветвленного алкенила являются, например, С линейный или разветвленный алкенил, а именно винил, пропенил или аллил, и т.д. Примерами С арила служат, например, С арил, а именно фенил или нафтил. В качестве заместителя предпочтительным является С линейный или разветвленный алкил, более предпочтительно С линейный или разветвленный алкил, или метил, или этил.
Согласно данному изобретению катионо-неионогенное поверхностно-активное вещество может быть представлено, получено или использовано в форме соединения одной единственной разновидности типа или в виде смеси двух или более разновидностей. Все эти формы включены в данное изобретение и идентифицированы как эффективные и желательные для достижения целей данного изобретения. В данном контексте, согласно данному изобретению нет абсолютно никакой необходимости в проведении дальнейшей очистки полученного таким способом катионо-неионогенного поверхностно-активного вещества или в последующем выделении одного или более конкретного соединения из полученного таким образом катионо-неионогенного поверхностно-активного вещества (если оно является смесью). Тем не менее примеры способов очистки или выделения включают колоночную хроматографию и препаративную хроматографию.
Композиция поверхностно-активных веществ по данному изобретению обладает значительно более высокой активностью на поверхности раздела фаз по сравнению с одним (единственным) поверхностно-активным веществом вследствие сильного электростатического притяжения между противоположно заряженными анионными и катионными группами, что существенно увеличивает количество молекул поверхностно-активного вещества, адсорбированных на поверхности раздела фаз, и значительно снижает критическую концентрацию мицеллообразования. В то же время, благодаря значительно возросшей активности данной композиции поверхностно-активных веществ на поверхности раздела фаз, ее водный раствор обладает значительно сниженным межфазным натяжением по отношению к сырой нефти, способствуя, таким образом, уменьшению силы когезии внутри сырой нефти, что облегчает истечение сырой нефти и существенно повышает эффективность вытеснения нефти. С другой стороны, данная композиция поверхностно-активных веществ может менять поверхностную смачиваемость сырой нефти. А именно, катионное поверхностно-активное вещество в композиции поверхностно-активных веществ десорбирует отрицательно заряженные группы, адсорбированные на твердой поверхности, за счет аналогичного взаимодействия, превращая, таким образом, гидрофобную поверхность (смачивающуюся маслом), в нейтральную поверхность или гидрофильную поверхность (смачивающуюся водой), снижая адгезию сырой нефти к твердой поверхности, что облегчает выделение сырой нефти. В то же время, данная композиция поверхностно-активных веществ солюбилизируют сырую нефть, что помогает смыть любую сырую нефть, связанную с песком или породой пласта, повышая нефтеотдачу. В данном контексте композиция поверхностно-активных веществ по данному изобретению особенно полезна для производства композиции заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами (заводняющая жидкость).
В соответствии с вариантом выполнения изобретение также относится к композиции заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами, которая включает композицию поверхностно-активных веществ по данному изобретению и воду.
Согласно данному изобретению в композиции заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами композиция поверхностно-активных веществ составляет, как правило, 0.001-10 масс. %, предпочтительно 0.005-5 масс. %, более предпочтительно 0.02-1 масс. %, еще более предпочтительно 0.02-0.5 масс. %. от общей массы композиции заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами (составляющей 100 масс. %),
Согласно данному изобретению композиция заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами может далее (если необходимо) включать добавку, традиционно используемую в данной области для аналогичной цели, включая, но не ограничиваясь только этими, катионный водорастворимый полимер, анионный водорастворимый полимер или эфир жирной кислоты (в качестве растворителя), и т.д. В качестве добавки можно использовать одну разновидность или смесь двух или более разновидностей в любом соотношении между ними, количество может быть любым, традиционно используемым в данной области.
Согласно данному изобретению в качестве катионного водорастворимого полимера можно использовать, например, полиакриламид. Полиакриламид может иметь среднечисловую молекулярную массу, как правило, от 10000000 до 40000000, предпочтительно от 10000000 до 30000000, количество может составлять 0.05-5.0 масс. %, предпочтительно 0.1-0.5 масс. % от общей массы композиции заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами, но не ограничено только этими.
Согласно данному изобретению композиция заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами обладает высокой эффективностью вытеснения нефти и высокой способностью смывать нефть, даже в отсутствие неорганической щелочи в качестве компонента. В данном контексте в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения изобретения данная композиция заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами не содержит (или не содержит специально добавленной) неорганической щелочи как компонента. В качестве неорганической щелочи, например, может быть неорганическое щелочное соединение, традиционно используемое в данной области для или совместно с композицией заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами, главным образом, карбонаты щелочных металлов, например, карбонат натрия, бикарбонат натрия и т.д.
Согласно данному изобретению композицию заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами можно получить следующим способом.
Согласно данному изобретению способ получения композиции заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами включает стадию смешения композиции поверхностно-активных веществ по данному изобретению с водой (и, если это необходимо, с упомянутой выше добавкой) до гомогенности.
Согласно данному изобретению композиция поверхностно-активных веществ или композиция заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами могут быть использованы в процессе добычи нефти третичными методами и обладают значительно улучшенной эффективностью вытеснения нефти и способностью смывать нефть (например, для сырой нефти степень смывания составляет более 40%) по сравнению с существующим уровнем техники, таким образом, существенно увеличивая извлечение сырой нефти. В данном контексте это изобретения также относится к процессу добычи нефти третичными методами, включая стадию (осуществления) добычи нефти третичными методами в присутствии в качестве заводняющей жидкости композиции поверхностно-активных веществ по данному изобретению или композиции заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами по данному изобретению, как описано выше.
В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения изобретения в процессе добычи нефти третичными методами неорганическую щелочь не используют и специально не добавляют. В данном контексте процесс добычи нефти третичными методами по данному изобретению не наносит вреда резервуару (месторождению) и нефтяным скважинам, не является коррозионно опасным для оборудования и систем трубопроводов и не вызывает затруднений с деэмульгированием.
ПРИМЕРЫ
Изобретение далее проиллюстрировано следующими примерами, не носящими ограничительного характера.
Пример I-1а
Алкилфенолполиоксипропиленполиоксиэтиленовый эфир и NaOH в мольном отношении 1:3 вводили в реактор, защелачивали при 60 градусах Цельсия в течение 5 часов и добавляли хлоруксусную кислоту в мольном отношении между алкилфенолполиоксипропиленполиоксиэтиленовым эфиром и карбоксилирующим агентом 1:1, нагревали до 100 градусов Цельсия и оставляли для реакции на 1 час, после завершения реакции нейтрализовали 5 масс. % водного раствора HCl до рН 2, оставляли стоять для разделения слоев (расслоения), удаляли водную фазу, к масляной фазе добавляли 10 масс. % водный раствор NaOH до рН 8, высушивали под вакуумом для получения карбоксилата натрия алкилфенолполиоксипропилен-полиоксиэтиленового эфира.
Полиоксипропиленовый эфир (n=2) триэтиламмоний гидроксид и полученный таким образом карбоксилат натрия алкилфенолполиоксипропиленполиоксиэтиленового эфира соответственно растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким образом растворы смешивали до гомогенности в мольном соотношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:10 для получения композициии поверхностно-активных веществ 1а, особенности которой перечислены в Таблице 1а.
Пример 1-2а
3
2
2
Алкилфенолполиоксипропиленполиоксиэтиленовый эфир и NaOH в мольном отношение 1:4 вводили в реактор, защелачивали при 80 градусах Цельсия в течение 2 часов, и добавляли хлорпропионовую кислоту в мольном отношении между алкилфенолполиоксипропиленполиоксиэтиленовым эфиром и карбоксилирующим агентом 1:1.5, охлаждали до 50 градусов Цельсия и оставляли для реакции на 18 часов, после чего нейтрализовали раствором HCl до рН менее 3, затем разделяли масляно-водную фазу, масляную фазу нейтрализовали 10 масс. % водным раствором Са(НСО), после завершения реакции нейтрализовали 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставляли стоять для расслоения, удаляли водную фазу, масляную фазу доводили до рН 8 с помощью 10 масс. % водной суспензии Са(ОН) и высушивали под вакуумом для получения карбоксилата кальция алкилфенолполиоксипропилен-полиоксиэтиленового эфира.
Додецилтриметиламмоний хлорид и полученный таким способом карбоксилат кальция алкилфенолполиоксипропиленполиоксиэтиленового эфира соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего эти растворы в мольном отношении 1:0.9 между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ 2а, особенности которой перечислены в Таблице 1а.
Пример I-3а
Алкилфенолполиоксипропиленполиоксиэтиленовый эфир и KOH в мольном отношении 1:1 вводили в реактор, защелачивали при комнатной температуре в течение 10 часов, затем добавляли хлорацетат натрия в мольном соотношении между алкилфенолполиоксипропиленполиоксиэтиленовым эфиром и карбоксилирующим агентом 1:3, нагревали до 80 градусов Цельсия и оставляли для реакции на 8 часов, после завершения реакции нейтрализовали 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставляли стоять для расслоения, отделяли водную фазу, рН масляной фазы доводили до рН 8 с помощью 10 масс. % водного раствора KOH и высушивали под вакуумом для получения карбоксилата калия алкилфенолполиоксипропиленполиоксиэтиленового эфира.
Бисоктадецил(полиоксипропиленовый эфир (n=3.1))диметиламмоний хлорид и полученный таким способом карбоксилат калия алкилфенолполиоксипропилен-полиоксиэтиленового эфира соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут, использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:4 смешивали до гомогенности для получения композиции поверхностно-активных веществ 3а, особенности которой перечислены в Таблице 1а.
Пример I-4а
Алкилфенолполиоксипропиленполиоксиэтиленовый эфир и NaOH в мольном отношении 1:3 вводили в реактор, защелачивали при 65 градусах Цельсия в течение 2 часов, затем добавляли хлорпропионовую кислоту в мольном отношении между алкилфенолполиоксипропиленполиоксиэтиленовым эфиром и карбоксилирующим агентом 1:2, нагревали до 75 градусов Цельсия и оставляли для реакции на 9 часов, после завершения реакции нейтрализовали 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставляли стоять для расслоения, отделяли водную фазу, рН масляной фазы доводили до рН 8 с помощью 10 масс. % водного раствора NaOH, высушивали под вакуумом для получения карбоксилата натрия алкилфенолполиоксипропиленполиоксиэтиленового эфира.
Тетраоктиламмоний хлорид и полученный таким способом карбоксилат натрия алкилфенолполиоксипропиленполиоксиэтиленового эфира соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут, использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:6 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ 4а, особенности которой перечислены в Таблице 1а.
Пример I-5а
Алкилфенолполиоксипропиленполиоксиэтиленовый эфир и NaOH в мольном отношении 1:3 вводили в реактор, защелачивали при 65 градусах Цельсия в течение 2 часов, затем добавляли хлорпропионовую кислоту в мольном отношении между алкилфенолполиоксипропиленполиоксиэтиленовым эфиром и карбоксилирующим агентом 1:2, нагревали до 75 градусов Цельсия и оставляли для реакции на 9 часов, после завершения реакции нейтрализовали 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставляли стоять для расслоения, отделяли водную фазу, рН масляной фазы доводили до рН 8 с помощью 10 масс. % водного раствора NaOH и высушивали под вакуумом для получения карбоксилата натрия алкилфенолполиоксипропиленполиоксиэтиленового эфира. Готовили 10 масс. % раствор карбоксилата натрия алкилфенолполиокси-пропиленполиоксиэтиленового эфира в дихлорметане, а затем сульфировали в пленочном реакторе для сульфирования с получением сульфоновой кислоты карбоксилата натрия алкилфенолполиоксипропиленполиоксиэтиленового эфира. Растворитель дихлорметан удаляли на роторном испарителе, полученный остаток доводили 50 масс. % раствором NaOH с получением сульфоната натрия карбоксилата натрия алкилфенолполиоксипропиленполиоксиэтиленового эфира.
Додецилтриметиламмоний хлорид и полученный таким способом сульфонат натрия карбоксилат натрия алкилфенолполиоксипропиленполиоксиэтиленового эфира соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:4 смешивали до гомогенности для получения композиции поверхностно-активных веществ 1-5а, особенности которой перечислены в Таблице I-1а.
Пример I-6а
Алкилнафтолполиоксипропиленполиоксиэтиленовый эфир и NaOH в мольном отношении 1:3 вводили в реактор, защелачивали при 65 градусах Цельсия в течение 2 часов, затем добавляли хлорпропионовую кислоту в мольном отношении между алкилнафтолполиоксипропиленполиоксиэтиленовым эфиром и карбоксилирующим агентом 1:2, нагревали до 75 градусов Цельсия и оставляли для реакции на 9 часов, затем после завершения реакции нейтрализовали 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставляли стоять для расслоения, отделяли водную фазу, рН масляной фазы доводили до рН 8 с помощью 10 масс. % водного раствора NaOH, высушивали под вакуумом для получения карбоксилата натрия алкилнафтолполиоксипропилен-полиоксиэтиленового эфира. Карбоксилат натрия алкилнафтолполиоксипропилен-полиоксиэтиленового эфира использовали для получения 10 масс. % раствора в дихлорметане, сульфировали в пленочном реакторе для сульфирования с целью получения дисульфоновой кислоты карбоксилата натрия алкилнафтолполиокси-пропиленполиоксиэтиленового эфира. Растворитель дихлорметан удаляли на роторном испарителе, полученный остаток доводили 50 масс. % раствором NaOH для получения дисульфоната натрия карбоксилата натрия алкилнафтолполиоксипропилен-полиоксиэтиленового эфира.
Бензилтриэтиламмонй хлорид и полученный таким способом дисульфонат натрия карбоксилат натрия алкилнафтолполиоксипропиленполиоксиэтиленового эфира соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:2 смешивали до гомогенности для получения композиции поверхностно-активных веществ , особенности которой перечислены в Таблице I-1а.
Пример I-7а
Алкилбензендиолполиоксипропиленполиоксиэтиленовый эфир и NaOH в мольном отношении 1:3 вводили в реактор, защелачивали при 65 градусах Цельсия в течение 2 часов, а затем добавляли хлорпропионовую кислоту в мольном отношении между алкилбензендиолполиоксипропиленполиоксиэтиленовым эфиром и карбоксилирующим агентом 1:2, нагревали до 75 градусов Цельсия и оставляли для реакции на 9 часов, затем после завершения реакции нейтрализовали 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставляли стоять для расслоения, отделяли водную фазу, рН масляной фазы доводили до рН 8 с помощью 10 масс. % водного раствора NaOH, высушивали в вакууме для получения карбоксилата натрия алкилбензендиол-полиоксипропиленполиоксиэтиленового эфира. Карбоксилат натрия алкилбензендиол-полиоксипропиленполиоксиэтиленового эфира использовали для получения 10 масс. % раствора в дихлорметане, а затем сульфировали в пленочном реакторе для сульфирования с целью получения сульфоновой кислоты алкилбензендиол-ди(карбоксилат полиоксипропиленполиоксиэтиленового эфира). Растворитель дихлорметан удаляли с помощью роторного испарителя, полученный остаток доводили 50 масс. % раствором NaOH для получения сульфоната натрия алкилбензендиолди(карбоксилат натрия полиоксипропиленполиоксиэтиленового эфира).
Триоктил (полиоксиэтиленовый эфир (n=2)полиоксипропиленовый эфир (n=3.6)) аммоний хлорид и полученный таким способом сульфонат натрия алкилбензендиолди(карбоксилат натрия полиоксипропиленполиоксиэтиленового эфира) соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:3 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ , особенности которой перечислены в Таблице I-1а.
Пример I-8а
Композицию поверхностно-активных веществ, полученную согласно Примеру 1-3а, и 0.15 масс. % водный раствор полиакриламида (молекулярной массы 26,000,000) смешивали до гомогенности для получения композициии заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами.
Пример I-5а. Испытания межфазного поведения композиции поверхностно-активных веществ
3
2+
2+
Испытания межфазного поведения проводили с помощью тензиометра вытягивающихся капель ТХ-500С для определения межфазного натяжения на границе вода-масло между каждой композицией поверхностно-активных веществ и сырой нефтью месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe при температуре исследования 81 градус Цельсия, с пластовой водой NaHCO типа с общей минерализацией (TDS) 7947 мг/л, содержанием хлорид иона 2002 мг/л, содержанием Са 20 мг/л, содержанием Mg 12.2 мг/л, при концентрации композиции поверхностно-активных веществ 0.3 масс. %.
Как видно из Таблицы 1а, композиция поверхностно-активных веществ, полученная согласно каждому из Примеров I-(1а-4а), демонстрирует желаемое поведение на межфазной границе с сырой нефтью нефтяного промысла Henan. Пример  показывает, что полученная таким образом композиция поверхностно-активных веществ демонстрирует желаемое поведение на межфазной границе даже после взаимодействия (соединения) с полимером.
Композицию поверхностно-активных веществ, полученную в Примере 1-3а, использовали для получения различных концентраций, каждую из которых протестировали на межфазное натяжение на границе масло-вода с сырой нефтью месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe. Результаты приведены в Таблице 2а.
Эти результаты показывают, что композиция поверхностно-активных веществ по данному изобретению обладает относительно повышенной активностью на поверхности раздела фаз масло-вода с сырой нефтью нефтяного промысла Henan.
2+
2+
2+
2+
Тензиометр вытягивающихся капель ТХ-500С использовали для определения межфазного натяжения на границе масло-вода между композицией поверхностно-активных веществ, полученной в Примере I-4а, и сырой нефтью с третьего нефтяного завода нефтяного промысла Zhongyuan при температуре исследования 80 градусов Цельсия, пластовой водой с общей минерализацией (TDS) 79439 мг/л, содержанием Са 592 мг/л, содержанием Mg 2871 мг/л, при концентрации композиции поверхностно-активных веществ 0.3 масс. %. Межфазное натяжение на границе масло-вода оказалось очень низким и составило 0.002 мН/м. Такой тензиометр использовали в дальнейшем для определения межфазного натяжения на границе масло-вода между композицией поверхностно-активных веществ, полученной в Примере I-6а, и сырой нефтью пятого нефтяного завода нефтяного промысла Zhongyuan при температуре исследования 80 градусов Цельсия, пластовой водой с общей минерализацией (TDS) 200000 мг/л, содержанием Са 800 мг/л, содержанием Mg 3600 мг/л, при концентрации композиции поверхностно-активных веществ 0.3 масс. %. Межфазное натяжение на границе масло-вода оказалось очень низким и составило 0.0006 мН/м. Это означает, что композиция на основе поверхностно-активных веществ по данному изобретению демонстрирует универсальную применимость не только для месторождений с низкой общей минерализацией (TDS), но также и для месторождений при повышенных температурах и с высоким содержанием солей, демонстрируя при этом желательное межфазное поведение.
Пример I-6а. Тест на способность композиции поверхностно-активных веществ
смывать нефть
Нефтеносный песок месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe при соотношении нефть: песок 1:4 (по массе) выдерживали (подвергали старению) при 81 градусе Цельсия в течение 7 дней, перемешивали в течение 5 минут каждые 2 часа. Затем 5 г выдержанного таким образом нефтеносного песка и 0.3 масс. % раствор поверхностно-активного вещества перемешивали до гомогенности в соотношении нефтеносный песок: раствор 1:10 по массе, выдерживали при температуре месторождения (резервуара) в течение 48 часов, после чего сырую нефть экстрагировали из раствора петролейным эфиром, доводили объем до метки в 50 мл колориметрической пробирке и проводили колориметрический анализ на спектрофотометре при длине волны 430 нм. Концентрацию сырой нефти в растворе поверхностно-активного вещества рассчитывали по калибровочной кривой.
Пример I-7а. Изучение вытеснения нефти композицией поверхностно-активных веществ
2
Тест по вытеснению нефти проводили с использованием цилиндрического природного керна песчаника длиной 30 см, диаметром 2.5 см и проницаемостью 1.5 мкм. В керн сначала впрыскивали (нагнетали) пластовую воду месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe, до тех пор пока в промывке нельзя было обнаружить сырую нефть, затем 0.3 PV (PV - объем порового пространства керна) композиции поверхностно-активных веществ, затем воду, до тех пор пока в промывке уже нельзя было обнаружить сырую нефть. Результаты приведены в Таблице 5а.
Сравнительный Пример I-1а
Согласно Gong Yujun и др., Journal of Northwest University (Natural Science Edition), т. 30 (1), стр. 28-31, февраль 2000, объединяли гексадецилтриметиламмоний бромид и додецилсульфат натрия (ДДС) в мольном отношении 1:1.5 и при концентрации 0.3 масс. % исследовали влияние на межфазное натяжение на границе масло-вода, степень смывания нефти и вытеснение нефти, используя сырую нефть месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe. Результаты приведены ниже.
Сравнительный Пример I-2а
2
2
Согласно Huang Hongdu и др. Journal of Oil и Gas Technology, т. 29(4), август 2007 (стр. 101-104) объединяли 0.01 масс. % гексадецилтриметиламмоний бромид, 0.02 масс % анионную петролейную сульфонатную соль и 1.8 масс % NaCO, и в концентрации 0,3 масс % исследовали влияние на межфазное натяжение на границе масло-вода, степень смывания нефти и вытеснение нефти с использованием сырой нефти месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe. Результаты приведены ниже.
Пример I-1b
5
11
5
11
СНОН и NaOH в мольном отношении 1:5 смешивали и перемешивали в течение 30 минут, затем добавляли заранее определенное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 140 градусах Цельсия на 10 часов, после чего добавляли заранее определенное количество этиленоксида, опять оставляли для реакции при 140 градусах Цельсия на 1 час, а затем добавляли хлорацетат натрия в мольном отношении между СНОН и карбоксилирующим агентом 1:1, опять оставляли для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов, затем нейтрализовали 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставляли стоять для расслоения, отделяли водную фазу, рН масляной фазы доводили до рН 8 с помощью 10 масс. % водного раствора NaOH, высушивали под вакуумом для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Фенилтриметиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут, использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным ПАВ и анионо-неионогенным ПАВ 1:10 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ 1b, особенности которой перечислены в Таблице 1b.
Пример I-2b
20
41
2
2
Жирный спирт СНОН и KOH в мольном отношении 1:2.5 смешали и перемешивали в течение 30 минут, затем в смесь добавили заранее определенное количество пропиленоксида, оставили для реакции при 100 градусах Цельсия на 10 часов; после чего добавили заранее определенное количество этиленоксида, оставили для реакции при 140 градусах Цельсия на 10 часов, а затем добавили ClCHCHCOOH в мольном отношении между жирным спиртом и карбоксилирующим агентом 1:1.5, оставили для реакции при 100 градусах Цельсия на 1 час, затем нейтрализовали 5 масс. % водным раствора HCl до рН 2, оставили стоять для расслоения, отделили водную фазу, рН масляной фазы довели 10 масс. % водным раствором KOH до рН 8 и высушили под вакуумом для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Децилтриэтиламмоний гидроксид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным ПАВ и анионо-неионогенным ПАВ 1:7 перемешивали до гомогенности, для получения композициии поверхностно-активных веществ 2b, особенности которой перечислены в Таблице 1b.
Пример I-3b
14
29
2
2
Жирный спирт СНОН и NaOH в мольном отношении 1:4 смешали и перемешивали в течение 30 минут, после чего добавили заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 140 градусах Цельсия на 5 часов; после чего добавили заранее заданное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 6 часов; затем добавили ClCHCOOH в мольном отношении между жирным спиртом и карбоксилирующим агентом 1:1.5, опять оставляли для реакции при 70 градусах Цельсия на 8 часов, затем нейтрализовали 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставляли стоять для расслоения, отделяли водную фазу, рН масляной фазы доводили 10 масс. % водной суспензией Mg(OH) до рН 8, высушивали под вакуумом для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Триэтил(полиоксиэтиленовый эфир (n=2) полиоксипропиленовый эфир (n=3))-аммоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:1.3 смешивали до гомогенности для получения композиции поверхностно-активных веществ 3b, особенности которой перечислены в Таблице 1b.
Пример I-4b
16
33
2
2
Жирный спирт СНОН и NaOH в мольном отношении 1:5 смешали и перемешивали в течение 30 минут, после чего добавили заранее заданное количество пропиленоксида, оставили для реакции при 140 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавили заранее заданное количество этиленоксида, опять оставили для реакции при 140 градусах Цельсия на 4 часа; а затем добавили ClCHCOOH в мольном отношении между жирным спиртом и карбоксилирующим агентом 1:2, оставили для реакции при 80 градусах Цельсия на 5 часов, затем нейтрализовали 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставили стоять для расслоения, отделили водную фазу, рН масляной фазы довели 10 масс. % водной суспензией Са(ОН) до рН 8 и высушили под вакуумом для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Бензилтриэтиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным ПАВ и анионо-неионогенным ПАВ 1:5 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ 4b, особенности которой перечислены в Таблице 1b.
Пример I-5b
10
21
2
Жирный спирт СНОН и NaOH в мольном отношении 1:5 смешали и перемешивали в течение 30 минут, после чего добавляли заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 140 градусах Цельсия на 10 часов, после чего добавляли заранее заданное количество этиленоксида, опять оставляли для реакции при 150 градусах Цельсия на 8 часов; затем добавляли ClCHCOONa в мольном отношении между жирным спиртом и карбоксилирующим агентом 1:2, затем нейтрализовали 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставляли стоять для расслоения, отделяли водную фазу, рН масляной фазы доводили 10 масс. % водным аммиаком до рН 8 и высушивали под вакуумом для получения анионо-неионогенного поверхностно-активное вещества.
Тетрабутиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным ПАВ и анионо-неионогенным ПАВ 1:0.4 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ 5b, особенности которой перечислены в Таблице 1b.
Пример I-6b
Композицию поверхностно-активных веществ, полученную в Примере I-5b, и 0.15 масс. % водный раствор полиакриламида (молекулярной массы 26000000) смешивали до гомогенности для получения композициии заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами.
Пример I-7b. Испытания межфазного поведения композиции поверхностно-активных веществ.
3
2+
2+
Испытания межфазного поведения проводили с помощью тензиометра вытягивающихся капель ТХ-500С для определения межфазного натяжения на границе вода-масло между каждой композицией поверхностно-активных веществ и сырой нефтью месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe при концентрации композиции поверхностно-активных веществ 0.3 масс. %, при температуре исследования 81 градус Цельсия, с пластовой водой NaHCO типа с общей минерализацией (TDS) 7947 мг/л, содержанием хлорид иона 2002 мг/л, содержанием Са 20 мг/л, содержанием Mg 12.2 мг/л.
Как видно из Таблицы 2с, композиция поверхностно-активных веществ, полученная согласно каждому из Примеров I-(1b-5b) демонстрирует желаемое поведение на межфазной границе с сырой нефтью нефтяного промысла Henan. Пример I-6b показывает, что полученная таким образом композиция на основе поверхностно-активных веществ демонстрирует желаемое поведение на межфазной границе даже после взаимодействия (соединения) с полимером.
Композицию поверхностно-активных веществ, полученную в Примере I-5b, использовали для получения различных концентраций, каждую из которых протестировали на межфазное натяжение на границе масло-вода с сырой нефтью месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe. Результаты приведены в Таблице 3b.
Эти результаты показывают, что композиция поверхностно-активных веществ по данному изобретению обладает относительно повышенной активностью на поверхности раздела фаз масло-вода с сырой нефтью нефтяного промысла Henan.
2+
2+
Тензиометр вытягивающихся капель ТХ-500С использовали для определения межфазного натяжения на границе масло-вода между композицией поверхностно-активных веществ, полученной в Примере 1-3с, и сырой нефтью с третьего нефтяного завода нефтяного промысла Zhongyuan при температуре исследования 80 градусов Цельсия, пластовой водой с общей минерализацией (TDS) 79439 мг/л, содержанием Са 592 мг/л, содержанием Mg 2871 мг/л, при концентрации композиции поверхностно-активных веществ 0.3 масс. %. Межфазное натяжение на границе масло-вода оказалось очень низким и составило 0.001 мН/м. Это означает, что композиция на основе поверхностно-активных веществ по данному изобретению демонстрирует универсальную применимость не только для месторождений с низкой общей минерализацией (TDS), но также и для месторождений при повышенных температурах и с высоким содержанием солей, демонстрируя при этом желательное межфазное поведение.
Пример I-6b. Тест на способность композиции поверхностно-активных веществ смывать нефть.
Нефтеносный песок месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe при соотношении нефть: песок 1:4 (по массе) выдерживали (подвергали старению) при 81 градусе Цельсия в течение 7 дней, перемешивали в течение 5 минут каждые 2 часа. Затем 5 г выдержанного таким образом нефтеносного песка и 0.3 масс. % раствор композиции поверхностно-активных веществ перемешивали до гомогенности в соотношении нефтеносный песок : раствор 1:10 по массе, выдерживали при температуре месторождения (резервуара) в течение 48 часов, после чего сырую нефть экстрагировали из раствора петролейным эфиром, доводили объем до метки в 50 мл колориметрической пробирке и проводили колориметрический анализ на спектрофотометре при длине волны 430 нм. Концентрацию сырой нефти в растворе поверхностно-активного вещества рассчитывали по калибровочной кривой.
Пример I-6b. Изучение вытеснения нефти композицией поверхностно-активных веществ.
2
Тест по вытеснению нефти проводили с использованием цилиндрического природного керна песчаника длиной 30 см, диаметром 2.5 см и проницаемостью 1.5 мкм. В керн сначала впрыскивали (нагнетали) пластовую воду месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe до тех пор, пока в промывке нельзя было обнаружить сырую нефть, затем 0.3 PV (PV - объем порового пространства керна) композиции поверхностно-активных веществ, затем воду до тех пор, пока в промывке нельзя было обнаружить сырую нефть. Результаты приведены в Таблице 4b.
Пример II-1
Додециламин и KOH в мольном отношении 1:2 вводили в реактор, перемешивали в течение 30 минут, после чего добавили заранее заданное количество пропиленоксида, оставили для реакции при 200 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавили заранее заданное количество этиленоксида, оставили для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа и, наконец, добавили хлоруксусную кислоту в мольном отношении между додециламином и карбоксилирующим агентом 1:1, опять оставили для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов, а после завершения реакции рН реакционной смеси довели 5 масс. % водным раствором HCl до рН=1, оставили стоять для расслоения, отделили водную фазу, рН масляной фазы довели 10 масс. % водным раствором KOH до рН 8, воду удалили испарением под вакуумом для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Октадецилдиметилбензиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:0.1 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ II-1, особенности которой перечислены в Таблице II-1.
Пример II-2
о-Фениланилин и NaOH в мольном отношении 1:6 вводили в реактор, перемешивали в течение 30 минут, затем в смесь добавляли заранее определенное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, после чего добавляли заранее заданное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 7 часов и, наконец, добавили смесь хлорацетата натрия и хлорметилсульфоната натрия (в мольном отношении 1:1) в мольном отношении между о-фениланилином и карбоксилирующим агентом 1:5, опять оставили для реакции при 50 градусах Цельсия на 14 часов, а после завершения реакции рН реакционной смеси довели 5 масс. % водным раствором HCl до рН 1, оставили стоять для расслоения, отделили водную фазу, рН масляной фазы довели 10 масс. % водным раствором NaOH до рН 9, воду удалили испарением под вакуумом для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Тетрабутиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:0.5 перемешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ II-2, особенности которой приведены в Таблице II-1.
Пример II-3
Циклогексиламин и NaOH в мольном отношении 1:4 вводили в реактор, перемешивали в течение 30 минут, к смеси добавляли заранее определенное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 100 градусах Цельсия на 20 часов, после чего добавляли заранее заданное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 150 градусах Цельсия на 8 часов и, наконец, добавляли хлоруксусную кислоту в мольном отношении между циклогексил амином и карбоксилирующим агентом 1:2, опять оставляли для реакции при 150 градусах Цельсия на 16 часов, а после завершения реакции рН реакционной смеси довели 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставили стоять для расслоения, отделили водную фазу, рН масляной фазы довели 10 масс. % водным раствором NaOH до рН 9, растворитель удалили под вакуумом для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Трибутил(полиоксиэтиленовый эфир (n=1.6))полиоксипропиленовый эфир (n=2.7)аммоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:10 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ II-3, особенности которой перечислены в Таблице II-1.
Пример II-4
2-Нафтиламин и NaOH в мольном отношении 1:4 вводили в реактор, перемешивали в течение 30 минут, добавляли заранее определенное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 120 градусах Цельсия на 15 часов, после чего добавляли заранее заданное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 130 градусах Цельсия на 15 часов и, наконец, добавляли хлорацетат натрия в мольном отношении между 2-нафтиламином и карбоксилирующим агентом 1:7, опять оставляли для реакции при 75 градусах Цельсия на 16 часов, а после завершения реакции рН реакционной смеси довели 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставили стоять для расслоения, отделили водную фазу, рН масляной фазы довели до рН 8 с помощью 10 масс. % водного раствора NaOH, и сушили под вакуумом для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Децилтриэтиламмоний гидроксид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:6 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ II-4, особенности которой перечислены в Таблице II-1.
Пример II-5
2
Гексадециламин и NaOH в мольном отношении 1:2 вводили в реактор, перемешивали в течение 30 минут, добавляли заранее определенное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 150 градусах Цельсия на 10 часов; затем добавляли хлорацетат натрия в мольном отношении между гексадециламином и карбоксилирующим агентом 1:5, опять оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 14 часов, а после завершения реакции рН реакционной смеси довели 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставили стоять для расслоения, отделили водную фазу, рН масляной фазы довели 10 масс. % водной суспнензией Са(ОН) до рН 9 и высушили под вакуумом для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Фенилтриметиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении и между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:1.4 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ II-5, особенности которой перечислены в Таблице II-1.
Пример II-6
2
Октадециламин и NaOH в мольном отношении 1:2 вводили в реактор, перемешивали в течение 30 минут, добавляли заранее определенное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 180 градусах Цельсия на 3 часа, после чего добавляли заранее заданное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 100 градусах Цельсия на 20 часов; затем добавляли хлорацетат натрия в мольном отношении между октадециламином и карбоксилирующим агентом 1:3, опять оставляли для реакции при 70 градусах Цельсия на 12 часов, а после завершения реакции рН реакционной смеси довели 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставили стоять для расслоения, отделили водную фазу, рН масляной фазы довели 10 масс. % водной суспензией Mg(OH) до рН 9 и высушили под вакуумом для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Бензилтриэтиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:1.8 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ II-6, особенности которой перечислены в Таблице II-1.
Пример II-7
Олеиламин и NaOH в мольном отношении 1:2 вводили в реактор, перемешивали в течение 30 минут, добавляли заранее определенное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем добавляли заранее определенное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 120 градусах Цельсия на 12 часов и, наконец, добавляли смесь хлорацетата натрия и хлорметилсульфоната натрия (в мольном отношении 1:1) в мольном отношении между олеиламином и карбоксилирующим агентом 1:5, опять оставляли для реакции при 55 градусах Цельсия на 12 часов. После завершения реакции рН реакционной смеси довели 5 масс. % водным раствором HCl до рН 3, оставили стоять для расслоения, отделили водную фазу, рН масляной фазы довели 10 масс. % водным аммиаком до рН 10, воду удалили вакуумным испарением для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Додецилтриметиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:2.5 смешивали до гомогенности, для получения композициии поверхностно-активных веществ II-7, особенности которой перечислены в Таблице II-1.
Пример II-8
2
Октадециламин и NaOH в мольном отношении 1:4 вводили в реактор, перемешивали в течение 30 минут, добавляли заранее определенное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 4 часа, после чего добавили заранее заданное количество этиленоксида; затем добавили хлорацетат натрия в мольном отношении между октадециламином и карбоксилирующим агентом 1:5, опять оставили для реакции при 50 градусах Цельсия на 14 часов. После завершения реакции рН реакционной смеси довели 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставили стоять для расслоения, отделили водную фазу, рН масляной фазы довели 10 масс. % водной суспензией Mg(OH) до рН 9, воду удалили вакуумным испарением для получения анионо-неионогеннго поверхностно-активного вещества.
Гексадецилтриметиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0,3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:8 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ II-8, особенности которой перечислены в Таблице II-1.
Пример II-9
Анилин и NaOH в мольном отношении 1:3 вводили в реактор, перемешивали в течение 30 минут, добавляли заранее определенное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, после чего добавили заранее заданное количество этиленоксида, оставили для реакции при 160 градусах Цельсия на 7 часов и, наконец, добавили хлорацетат натрия в мольном отношении между анилином и карбоксилирующим агентом 1:3, опять оставили для реакции при 80 градусах Цельсия на 8 часов, а после завершения реакции рН реакционной смеси довели 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставили стоять для расслоения, отделили водную фазу, рН масляной фазы довели 10 масс. % водным раствором NaOH до рН 9 и высушили под вакуумом для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Бисоктадецилдиметиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0,3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном соотношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:4 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ II-9, особенности которой перечислены в Таблице II-1.
Пример II-10
Циклогексиламин и NaOH в мольном отношении 1:3 вводили в реактор, перемешивали в течение 30 минут, добавляли заранее определенное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 5 часов, после чего добавили заранее заданное количество этиленоксида, оставили для реакции при 150 градусах Цельсия на 8 часов и, наконец, добавили хлорацетат натрия в мольном отношении между циклогексиламином и карбоксилирующим агентом 1:3, опять оставили для реакции при 80 градусах Цельсия на 8 часов, а после завершения реакции рН реакционной смеси довели 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставили стоять для расслоения, отделили водную фазу, рН масляной фазы довели 10 масс. % водным аммиаком до рН 9 и высушили под вакуумом для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Додецилдиметил(полиоксиэтиленовый эфир (n=3.1))полиоксипропиленовый эфир (n=1.8)аммоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут, использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:1.3 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ II-10, особенности которой приведены в Таблице II-1.
Пример II-11
4
Анилин и NaOH в мольном отношении 1:2 вводили в реактор, перемешивали в течение 30 минут, добавляли заранее определенное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 5 часов, после чего добавили заранее заданное количество этиленоксида, оставили для реакции при 150 градусах Цельсия на 8 часов и, наконец, добавили хлорацетат натрия в мольном отношении между циклогексиламином и карбоксилирующим агентом 1:2, опять оставили для реакции при 60 градусах Цельсия на 8 часов, а после завершения реакции рН реакционной смеси довели 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставили стоять для расслоения, отделили водную фазу и высушили под вакуумом для получения интермедиата. Интермедиат использовали для получения 10 масс. % раствора в дихлорметане и сульфировали в пленочном реакторе для сульфирования. Растворитель дихлорметан удалили на роторном испарителе, рН полученного остатка довели 50 масс. % раствором NHOH для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Бисдодецилдиметиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответственно растворили в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:1.3 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ II-11, особенности которой перечислены в Таблице II-1.
Пример II-12
Композицию на основе поверхностно-активных веществ, полученную в Примере II-6, и 0.15 масс. % водный раствор полиакриламида (молекулярной массы 26000000) смешивали до гомогенности для получения композициии заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами.
Пример II-12. Испытания межфазного поведения композиции поверхностно-активных веществ
3
2+
2+
Испытания межфазного поведения проводили с помощью тензиометра вытягивающихся капель ТХ-500С для определения межфазного натяжения на границе вода-масло между каждой композицией поверхностно-активных веществ и сырой нефтью месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe при концентрации композиции поверхностно-активных веществ 0.3 масс. %, при температуре исследования 81 градус Цельсия, с пластовой водой NaHCO типа с общей минерализацией (TDS) 7947 мг/л, содержанием хлорид иона 2002 мг/л, содержанием Са 20 мг/л, содержанием Mg 12.2 мг/л.
Как видно из Таблицы II-1, композиция на основе поверхностно-активных веществ, полученная согласно каждому из Примеров II-(1-10), демонстрирует желаемое поведение на межфазной границе с сырой нефтью нефтяного промысла Henan. Пример II-11 показывает, что полученная таким образом композиция поверхностно-активных веществ демонстрирует желаемое поведение на межфазной границе даже после взаимодействия (соединения) с полимером.
Композицию поверхностно-активных веществ, полученную в Примере II-10, использовали для получения различных концентраций, каждую из которых протестировали на межфазное натяжение на границе масло-вода с сырой нефтью месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe. Результаты приведены в Таблице II-2.
Эти результаты показывают, что композиция поверхностно-активных веществ по данному изобретению обладает относительно повышенной активностью на поверхности раздела фаз масло-вода с сырой нефтью нефтяного промысла Henan.
2+
2+
Тензиометр вытягивающихся капель ТХ-500С использовали для определения межфазного натяжения на границе масло-вода между композицией поверхностно-активных веществ, полученной в Примере II-6, и сырой нефтью с третьего нефтяного завода нефтяного промысла Zhongyuan при температуре исследования 80 градусов Цельсия, с пластовой водой с общей минерализацией (TDS) 79439 мг/л, содержанием Са 592 мг/л, содержанием Mg 2871 мг/л, при концентрации композиции поверхностно-активных веществ 0.3 масс. %. Межфазное натяжение на границе масло-вода оказалось очень низким и составило 0.002 мН/м. Это означает, что композиция на основе поверхностно-активных веществ по данному изобретению демонстрирует универсальную применимость, не только для месторождений с низкой общей минерализацией (TDS), но также и для месторождений при повышенных температурах и с высоким содержанием солей, демонстрируя при этом желательное межфазное поведение.
Пример II-13. Тест на способность композиции поверхностно-активных веществ смывать нефть
Нефтеносный песок месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe при соотношении нефть: песок 1:4 (по массе) выдерживали (подвергали старению) при 81 градусе Цельсия в течение 7 дней, перемешивали в течение 5 минут каждые 2 часа. Затем 5 г выдержанного таким образом нефтеносного песка и 0.3 масс. % раствор композиции поверхностно-активных веществ перемешивали до гомогенности в соотношении нефтеносный песок: раствор 1:10 по массе, выдерживали при температуре месторождения (резервуара) в течение 48 часов, после чего сырую нефть экстрагировали из раствора петролейным эфиром, доводили объем до метки в 50 мл колориметрической пробирке и проводили колориметрический анализ на спектрофотометре при длине волны 430 нм. Концентрацию сырой нефти в растворе поверхностно-активного вещества рассчитывали по калибровочной кривой.
Пример II-14. Изучение вытеснения нефти композицией поверхностно-активных веществ
2
Тест по вытеснению нефти проводили с использованием цилиндрического природного керна песчаника длиной 30 см, диаметром 2.5 см и проницаемостью 1.5 мкм. В керн сначала впрыскивали (нагнетали) пластовую воду месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe до тех пор, пока в промывке нельзя было обнаружить сырую нефть, затем 0.3 PV (PV - объем порового пространства керна) композиции поверхностно-активных веществ, затем воду до тех пор, пока в промывке нельзя было обнаружить сырую нефть. Результаты приведены в Таблице II-5.
Пример II-15
1
2
1
2
Циклогексиламин и NaOH в мольном отношении 1:3 вводили в реактор, перемешивали в течение 30 минут, сначала добавляли пропиленоксид, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем добавляли этиленоксид, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 7 часов в мольном отношении циклогексиламин : этиленоксид : пропиленоксид = 1:10:34, наконец добавляли хлорацетат натрия в мольном отношении между циклогексиламином и карбоксилирующим агентом 1:1.5, опять оставляли для реакции при 80 градусах Цельсия на 8 часов, а после завершения реакции рН реакционной смеси доводили 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставляли стоять для расслоения, отделяли водную фазу, рН масляной фазы доводили 10 масс. % водным раствором NaOH до рН 9, воду удаляли испарением под вакуумом, получая, таким образом, следующее анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество, где m+m=34, n+n=10
Сравнительный пример II-1
Согласно Gong Yujun и др., Journal of Northwest University (Natural Science Edition), т. 30(1), стр. 28-31, февраль 2000, объединяли гексадецилтриметиламмоний бромид и додецилсульфат натрия (ДДС) в мольном отношении 1:1.5 и при концентрации 0.3 масс. % исследовали влияние на межфазное натяжение на границе масло-вода, степень смывания нефти и вытеснение нефти с использованием сырой нефти месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe. Результаты приведены ниже.
Сравнительный Пример II-2
2
3
Согласно Huang Hongdu и др. Journal of Oil и Gas Technology, т. 29(4), август 2007 (стр. 101-104), объединяли 0.01 масс. % гексадецилтриметиламмоний бромид, 0.02 масс % анионную петролейную сульфонатную соль и 1.8 масс % NaCO, и в концентрации 0,3 масс. % исследовали влияние на межфазное натяжение на границе масло-вода, степень смывания нефти и вытеснение нефти с использованием сырой нефти месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe. Результаты приведены ниже.
Пример II-1а
5
11
3
5
11
3
СНСООСН и диизопропаноламин в мольном отношении 1:1.5 вводили в реактор, одновременно добавляли NaOH в количестве 0.8% по отношению к общей массе этой смеси, оставляли для реакции при 200 градусах Цельсия на 3 часа; после чего избыток диизопропаноламина удаляли под вакуумом, а затем добавляли заранее определенное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 150 градусах Цельсия на 5 часов; затем добавляли хлорацетат натрия в мольном отношении между СНСООСН и карбоксилирующим агентом 1:1, опять оставляли для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов и, наконец, нейтрализовали 5 масс. % водным раствором HCl до рН 1, оставляли стоять для расслоения, отделяли водную фазу, рН масляной фазы доводили 1.0 масс. % водным раствором NaOH до рН 7 для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Тетраэтиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут, использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:8 смешивали до гомогенности для получения композициии на основе поверхностно-активных веществ II-1а, особенности которой перечислены в Таблице II-1а.
Пример II-2а
20
41
20
41
СНСООН и диизопропаноламин в мольном отношении 1:1.8 вводили в реактор, одновременно добавляли KOH в количестве 0.5% по отношению к общей массе этой смеси, оставляли для реакции при 180 градусах Цельсия на 5 часов, затем удаляли избыток диизопропаноламина под вакуумом; после чего добавляли заранее заданное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 5 часов; затем добавляли хлорацетат натрия в мольном отношении между СНСООН и карбоксилирующим агентом 1:1.5, опять оставляли для реакции при 80 градусах Цельсия на 8 часов и, наконец, нейтрализовали 5 масс. % водным раствором HCl до рН 3, оставляли стоять для расслоения, отделяли водную фазу, рН масляной фазы доводили 10 масс. % водным раствором KOH до рН 9 для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Тетрабутиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут, использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным вещество 1:10 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ II-2а, особенности которой перечислены в Таблице II-1а.
Пример II-3а
14
29
3
2
5
14
29
3
2
СНСООСН и диизопропаноламин в мольном отношении 1:1 вводили в реактор, одновременно добавляли KOH в количестве 15% по отношению к общей массе этой смеси, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 8 часов; затем избыток диизопропаноламина удаляли под вакуумом; после чего добавляли заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 150 градусах Цельсия на 5 часов, добавляли заранее определенное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 150 градусах Цельсия на 5 часов, затем добавляли Br(CH)COOH в мольном отношении между СНСООСН и карбоксилирующим агентом 1:2, опять оставляли для реакции при 100 градусах Цельсия на 1 час и, наконец, нейтрализовали 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставляли стоять для расслоения, отделяли водную фазу, масляную фазу нейтрализовали 10 масс. % водной суспензией Mg(OH) до рН 8 для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Тетраоктиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:1.4 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ II-3а, особенности которой перечислены в Таблице II-1а.
Пример II-4a
16
33
3
20
41
2
СНСООСН и диизопропаноламин в мольном отношении 1:2 вводили в реактор, одновременно добавляли KOH в количестве 0.5% по отношению к общей массе этой смеси, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 5 часов, затем избыток диизопропаноламина удаляли под вакуумом; после чего добавляли заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 6 часов, добавляли заранее определенное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 150 градусах Цельсия на 3 часа; затем добавляли смесь хлорацетата натрия и хлорметилсульфоната натрия (в мольном отношении 1:1) в мольном отношении между СНСООН и карбоксилирующим агентом 1:1.5, опять оставляли для реакции при 70 градусах Цельсия на 10 часов и, наконец, нейтрализовали 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставляли стоять для расслоения, отделяли водную фазу, масляную фазу нейтрализовали 10 масс. % водной суспензией Са(ОН) до рН 8 для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Децилтриэтиламмоний гидроксид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:6 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ II-4а, особенности которой перечислены в Таблице II-1а.
Пример II-5а
10
21
3
10
21
3
СНСООСН и диизопропаноламин в мольном отношении 1:1.5 вводили в реактор, одновременно добавляли NaOH в количестве 1.0% по отношению к общей массе этой смеси, оставляли для реакции при 50 градусах Цельсия на 6 часов; затем избыток диизопропаноламина удаляли под вакуумом; после чего добавляли заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 140 градусах Цельсия в течение 2 часов, добавляли заранее определенное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 140 градусах Цельсия на 5 часов; затем добавляли хлорацетат натрия в мольном отношении между СНСООСН и карбоксилирующим агентом 1:3, опять оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 16 часов и, наконец, нейтрализовали 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставляли стоять для расслоения, отделяли водную фазу, масляную фазу нейтрализовали 10 масс. % водным аммиаком до рН 8 для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Фенилтриметиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:0.5 смешивали до гомогенности для получения композициии на основе поверхностно-активных веществ II-5а, особенности которой перечислены в Таблице II-1а.
Пример II-6а
18
37
3
18
37
3
СНСООСН и диизопропаноламин в мольном отношении 1:1.5 вводили в реактор, одновременно добавляли KOH в количестве 0.8% по отношению к общей массе этой смеси, оставляли для реакции при 180 градусах Цельсия на 3 часа; затем избыток диизопропаноламина удаляли под вакуумом; после чего добавляли заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 180 градусах Цельсия на 2 часа, добавляли заранее определенное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 180 градусах Цельсия на 2 часа; затем добавляли хлорметилсульфонат натрия в мольном отношении между СНСООСН и сульфирующим агентом 1:3, оставляли для реакции при 120 градусах Цельсия на 12 часов и, наконец, нейтрализовали 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставляли стоять для расслоения, отделяли водную фазу, масляную фазу нейтрализовали 10 масс. % водным раствором NaOH до рН 8 для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Бензилтриэтиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:1.8 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ II-6а, особенности которой перечислены в Таблице II-1а.
Пример II-7а
18
37
3
18
37
3
2
СНСООСН и диизопропаноламин в мольном отношении 1:1.5 вводили в реактор, одновременно добавляли KOH в количестве 0.8% по отношению к общей массе этой смеси, оставляли для реакции при 180 градусах Цельсия на 3 часа; затем избыток диизопропаноламина удаляли под вакуумом; после чего добавляли заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 180 градусах Цельсия на 2 часа, добавляли заранее определенное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 180 градусах Цельсия на 2 часа; затем добавляли гидроксиэтилсульфонат натрия в мольном отношении между СНСООСН и сульфирующим агентом 1:4, оставляли для реакции при 180 градусах Цельсия на 10 часов и, наконец, нейтрализовали 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставляли стоять для расслоения, отделяли водную фазу, масляную фазу нейтрализовали 10 масс. % водной суспензией Са(ОН) до рН 8 для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Трибутил(полиоксиэтиленовый эфир(n=1.6))полиоксипропиленовый эфир (n=2.7))аммоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:2.5 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ II-7а, особенности которой перечислены в Таблице II-1а.
Пример II-8а
8
17
3
8
11
3
СНСООСН и диизопропаноламин в мольном отношении 1:1.5 вводили в реактор, одновременно добавляли KOH в количестве 0.6% по отношению к общей массе этой смеси, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 8 часов; затем избыток диизопропаноламина удаляли под вакуумом; после чего добавляли заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусов Цельсия на 3 часа, добавляли заранее определенное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа; затем добавляли 3-хлор-2-гидроксилпропансульфонат натрия в мольном отношении между СНСООСН и сульфирующим агентом 1:5, оставляли для реакции при 190 градусах Цельсия на 10 часов и, наконец, нейтрализовали 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставляли стоять для расслоения, отделяли водную фазу, масляную фазу нейтрализовали 10 масс. % водным раствором NaOH до рН 8 для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Гексадецилтриметиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:4 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ II-8а, особенности которой перечислены в Таблице II-1а.
Пример II-9а
18
35
3
18
35
3
СНСООСН и диизопропаноламин в мольном отношении 1:2 вводили в реактор, одновременно добавляли NaOH в количестве 0.8% по отношению к общей массе этой смеси, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 8 часов; затем избыток диизопропаноламина удаляли под вакуумом; после чего добавляли заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, добавляли заранее определенное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа; затем добавляли хлорпентилсульфонат натрия в мольном отношении между СНСООСН и сульфирующим агентом 1:5, оставляли для реакции при 120 градусах Цельсия на 20 часов, нейтрализовали 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставляли стоять для расслоения, отделяли водную фазу, масляную фазу нейтрализовали 10 масс. % водным раствором NaOH до рН 8 для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Бисоктадецилдиметиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:0.1 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ II-9а, особенности которой перечислены в Таблице II-1а.
Пример II-10а
18
33
3
18
33
3
СНСООСН и диизопропаноламин в мольном отношении 1:1.5 вводили в реактор, одновременно добавляли KOH в количестве 0.6% по отношению к общей массе этой смеси, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 8 часов; а затем избыток диизопропаноламина удаляли под вакуумом; после чего добавляли заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, добавляли заранее определенное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа; затем добавляли смесь 3-хлор-2-гидроксилпропансульфоната натрия и хлорацетата натрия (в мольном отношении 1:1) в мольном отношении между СНСООСН и сульфирующим агентом 1:5, оставляли для реакции при 180 градусах Цельсия на 8 часов, нейтрализовали 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставляли стоять для расслоения, отделяли водную фазу, масляную фазу нейтрализовали 10 масс. % водным раствором NaOH до рН 8 для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Октадецилдиметилбензиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:1.3 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ II-10а, особенности которой перечислены в Таблице II-1а.
Пример II-11а
Композицию поверхностно-активных веществ, полученную в Примере II-10а, и 0.15 масс. % водный раствор полиакриламида (молекулярной массы 26000000) смешивали до гомогенности для получения композициии заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами.
Пример II-12а. Испытания межфазного поведения композиции на основе поверхностно-активных веществ
3
2+
2+
Испытания межфазного поведения проводили с помощью тензиометра вытягивающихся капель ТХ-500С для определения межфазного натяжения на границе вода-масло между каждой композицией поверхностно-активных веществ и сырой нефтью месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe при концентрации композиции поверхностно-активных веществ 0.3 масс. %, при температуре исследования 81 градус Цельсия, с пластовой водой NaHCO типа с общей минерализацией (TDS) 7947 мг/л, содержанием хлорид иона 2002 мг/л, содержанием Са 20 мг/л, содержанием Mg 12.2 мг/л.
Как видно из Таблицы II-2а, композиция поверхностно-активных веществ, полученная согласно каждому из Примеров II-(1a-10a) демонстрирует желаемое поведение на межфазной границе с сырой нефтью нефтяного промысла Henan. Пример II-11а показывает, что полученная таким образом композиция поверхностно-активных веществ демонстрирует желаемое поведение на межфазной границе даже после взаимодействия (соединения) с полимером.
Композицию поверхностно-активных веществ, полученную в Примере II-10а, использовали для получения различных концентраций, каждую из которых протестировали на межфазное натяжение на границе масло-вода с сырой нефтью месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe. Результаты приведены в Таблице II-3а.
Эти результаты показывают, что композиция поверхностно-активных веществ по данному изобретению обладает относительно повышенной активностью на поверхности раздела фаз масло-вода с сырой нефтью нефтяного промысла Henan.
2+
2+
Тензиометр вытягивающихся капель ТХ-500С использовали для определения межфазного натяжения на границе масло-вода между композицией поверхностно-активных веществ, полученной в Примере II-6а, и сырой нефтью с третьего нефтяного завода нефтяного промысла Zhongyuan при температуре исследования 80 градусов Цельсия, с пластовой водой с общей минерализацией (TDS) 79439 мг/л, содержанием Са 592 мг/л, содержанием Mg 2871 мг/л, при концентрации композиции поверхностно-активных веществ 0.3 масс. %. Межфазное натяжение на границе масло-вода оказалось очень низким и составило 0.001 мН/м. Это означает, что композиция на основе поверхностно-активных веществ по данному изобретению демонстрирует универсальную применимость, не только для месторождений с низкой общей минерализацией (TDS), но также и для месторождений при повышенных температурах и с высоким содержанием солей, демонстрируя при этом желательное межфазное поведение.
Пример II-13а. Тест на способность композиции на основе поверхностно-активных веществ смывать нефть
Нефтеносный песок месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe при соотношении нефть: песок 1:4 (по массе) выдерживали (подвергали старению) при 81 градусе Цельсия в течение 7 дней, перемешивали в течение 5 минут каждые 2 часа. Затем 5 г выдержанного таким образом нефтеносного песка и 0.3 масс. % раствор композиции поверхностно-активных веществ в соотношении нефтеносный песок : раствор 1:10 по массе, перемешивали до гомогенности, выдерживали при температуре месторождения (резервуара) в течение 48 часов, после чего сырую нефть экстрагировали из раствора петролейным эфиром, доводили объем до метки в 50 мл колориметрической пробирке и проводили колориметрический анализ на спектрофотометре при длине волны 430 нм. Концентрацию сырой нефти в растворе поверхностно-активного вещества рассчитывали по калибровочной кривой.
Пример II-14а. Изучение вытеснения нефти композицией на основе поверхностно-активных веществ
2
Тест по вытеснению нефти проводили с использованием цилиндрического природного керна песчаника длиной 30 см, диаметром 2.5 см и проницаемостью 1.5 мкм. В керн сначала впрыскивали (нагнетали) пластовую воду месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe до тех пор, пока в промывке нельзя было обнаружить сырую нефть, затем впрыскивали 0.3 PV (PV - объем порового пространства керна) композиции поверхностно-активных веществ, затем воду до тех пор, пока в промывке уже нельзя было обнаружить сырую нефть. Результаты приведены в Таблице II-5а.
Пример III-1
2
3
2
3
1-бромдодекан, NaCO, диэтилентриамин в мольном отношении 1:1:10 вводили в реактор, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов, а затем интермедиат 1-додецилдиэтилентриамин очищали с помощью экстракции. Затем в реактор вводили интермедиат, NaCO и 1-бромдодекан в мольном отношении 10:1:1, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов для получения 1,7-ди(додецил)диэтилентриамина. 1,7-ди(додецил)диэтилентриамин и KOH смешивали в мольном отношении 1:6, после чего добавляли заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 200 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавляли заранее заданное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем охлаждали до 50 градусов Цельсия, затем добавляли хлоруксусную кислоту в мольном отношении между диэтилентриамином и карбоксилирующим агентом 1:3, оставляли для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Октадецилдиметилбензиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:0.1 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ III-1, особенности которой перечислены в Таблице III-1.
Пример III-2
2
3
2
3
1-бромдодекан, NaCO, триэтилентетрамин в мольном отношении 1:1:10 вводили в реактор, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов, после чего интермедиат 1-додецилтриэтилентетрамин очищали с помощью экстракции. Затем, интермедиат, NaCO и 1-бромдодекан вводили в реактор в мольном отношении 10:1:1, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов для получения 1,10-ди(додецил)триэтилентетрамина. 1,10-ди(додецил)триэтилентетрамин и NaOH смешивали в мольном отношении 1:8, после чего добавляли заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 200 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавляли заранее заданное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем охлаждали до 50 градусов Цельсия, добавляли хлоруксусную кислоту в мольном отношении между диэтилентриамином и карбоксилирующим агентом 1:4, оставляли для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Тетрабутиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:0.5 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ III-2, особенности которой перечислены в Таблице III-1.
Пример III-3
2
3
2
3
1-бромциклогексан, NaCO, тетраэтиленпентамин в мольном отношении 1:1:10 вводили в реактор, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов, затем интермедиат 1-циклогексилтетраэтиленпентамин очищали с помощью экстракции. Затем в реактор вводили интермедиат, NaCO и 1-бромциклогексан в мольном отношении 10:1:1, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов для получения 1,13 -ди(циклогексил)диэтилентриамина. 1,13-ди(циклогексил)тетраэтилен-пентамин и NaOH смешивали в мольном отношении 1:10, после чего добавили заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 200 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавили заранее заданное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем охлаждали до 50 градусов Цельсия, после чего добавляли хлоруксусную кислоту в мольном отношении тетраэтиленпентамина и карбоксилирующего агента 1:5, оставляли для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Триоктил(полиоксиэтиленовый эфир(n=2))полиоксипропиленовый эфир(n=3)-аммоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:10 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ III-3, особенности которой перечислены в Таблице III-1.
Пример III-4
2
3
2
3
1-бромдекан, NaCO, диэтилентриамин в мольном отношении 1:1:10 вводили в реактор, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов, после чего интермедиат 1-деканилдиэтилентриамин очищали с помощью экстракции. После этого интермедиат, NaCO и 1-бромдекан вводили в реактор в мольном отношении 10:1:1, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов для получения 1,7-ди(деканил)диэтилентриамина. 1,7-ди(деканил)диэтилентриамин и NaOH смешивали в мольном отношении 1:6, после чего добавляли заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 200 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавляли заранее заданное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем охлаждали до 50 градусов Цельсия, добавляли смесь хлорметилсульфоновой кислоты и хлоруксусной кислоты (в мольном отношении 1:1) в мольном отношении между диэтилентриамином и карбоксилирующим агентом 1:3, оставляли для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Децилтриэтиламмоний гидроксид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:6 смешивали до гомогенности для получения композициии на основе поверхностно-активных веществ III-4, особенности которой перечислены в Таблице III-1.
Пример III-5
2
3
2
3
2
1-бромгексадекан, NaCO, диэтилентриамин в мольном отношении 1:1:10 вводили в реактор, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов, затем интермедиат 1-гексадецилдиэтилентриамин очищали с помощью экстракции. После этого в реактор вводили интермедиат, NaCO и 1-бромгексадекан в мольном отношении 10:1:1, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов для получения 1,7-ди(гекеадецил)диэтилентриамина. 1,7-ди(гексадецил)диэтилентриамин и Са(ОН) смешивали в мольном отношении 1:6, после чего добавляли заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 200 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавляли заранее заданное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем охлаждали до 50 градусов Цельсия, после чего добавляли хлоруксусную кислоту в мольном отношении между диэтилентриамином и карбоксилирующим агентом 1:3, оставляли для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Фенилтриметиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:1.4 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ III-5, особенности которой перечислены в Таблице III-1.
Пример III-6
2
3
2
3
2
Лауроилхлорид, NaCO, триэтилентетрамин в мольном отношении 1:1:10 вводили в реактор, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов, затем интермедиат 1-лауроилтриэтилентетрамин очищали с помощью экстракции. Затем в реактор вводили интермедиат, NaCO и лауроилхлорид в мольном отношении 10:1:1, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов для получения 1,10-ди(лауроил)триэтилентетрамина. Смешивали 1,10-ди(лауроил)триэтилентетрамин и Mg(OH) в мольном отношении 1:10, после чего добавили заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 200 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавили заранее заданное количество этиленоксида, оставили для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем охладили до 50 градусов Цельсия, добавили хлоруксусную кислоту в мольном отношении между триэтилентетрамином и карбоксилирующим агентом 1:5, оставили для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Бензилтриэтиламмоний хлорид и полученное таким образом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:1.8 смешивали до гомогенности для получения композициии на основе поверхностно-активных веществ III-6, особенности которой перечислены в Таблице III-1.
Пример III-7
2
3
2
3
4
Стеароил хлорид, NaCO, триэтилентетрамин в мольном отношении 1:1:10 вводили в реактор, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов, затем интермедиат 1-стеароилтриэтилентетрамин очищали с помощью экстракции. После этого в реактор вводили интермедиат, NaCO и стеароил хлорид в мольном отношении 10:1:1, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов для получения 1,10-ди(стеароил)триэтилентетрамина. 1,10-ди(стеароил)триэтилентетрамин и NHOH смешивали в мольном отношении 1:8, после чего добавляли заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 200 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавляли заранее заданное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем охлаждали до 50 градусов Цельсия, добавляли хлоруксусную кислоту в мольном отношении между триэтилентетрамином и карбоксилирующим агентом 1:4, оставляли для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Додецилтриметиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:2.5 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ III-7, особенности которой перечислены в Таблице III-1.
Пример III-8
2
3
2
3
2
Бензилхлорид, NaCO, тетраэтиленпентамин в мольном отношении 1:1:10 вводили в реактор, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов, затем интермедиат 1-бензилтетраэтиленпентамин очищали с помощью экстракции. Затем в реактор вводили интермедиат, NaCO и бензил хлорид в мольном отношении 10:1:1, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов для получения 1,12-ди(бензил)тетраэтиленпентамина. Смешивали 1,12-ди(бензил)тетраэтиленпентамин и Mg(OH) в мольном отношении 1:10, после чего добавили заранее заданное количество пропиленоксида, оставили для реакции при 200 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавили заранее заданное количество этиленоксида, оставили для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем охладили до 50 градусов Цельсия, добавили хлоруксусную кислоту в мольном отношении между триэтилентетрамином и карбоксилирующим агентом 1:5, оставили для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Гексадецилдиметил(полиоксиэтиленовый эфир (n=2))полиоксипропиленовый эфир (n=3)аммоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:8 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ III-8, особенности которой перечислены в Таблице III-1.
Пример III-9
2
3
2
3
Бензоилхлорид, NaCO, тетраэтиленпентамин в мольном отношении 1:1:10 вводили в реактор, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов, затем интермедиат 1-бензилтетраэтиленпентамин очищали с помощью экстракции. После этого интермедиат, NaCO и бензоилхлорид вводили в реактор в мольном отношении 10:1:1, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов для получения 1,12-ди(бензоил)тетраэтиленпентамина. 1,12-ди(бензоил)тетраэтиленпентамин и NaOH смешивали в мольном отношении 1:10, после чего добавили заранее заданное количество пропиленоксида, оставили для реакции при 200 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавили заранее заданное количество этиленоксида, оставили для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем охладили до 50 градусов Цельсия, добавили хлоруксусную кислоту в мольном отношении между тетраэтиленпентамином и карбоксилирующим агентом 1:5, оставили для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Бисоктадецилдиметиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:4 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ III-9, особенности которой перечислены в Таблице III-1.
Пример III-10
2
3
2
3
4
п-Метилбензоилхлорид, NaCO, тетраэтиленпентамин в мольном отношении 1:1:10 вводили в реактор, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов, затем интермедиат 1-п-метилбензоилтетраэтиленпентамин очищали с помощью экстракции. После этого интермедиат, NaCO и п-метилбензоил хлорид вводили в реактор в мольном отношении 10:1:1, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов для получения 1,12-ди(п-метилбензоил)тетраэтиленпентамина. 1,12-ди(п-метилбензоил)тетраэтиленпентамин и NHOH смешивали в мольном отношении 1:10, после чего добавляли заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 200 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавляли заранее заданное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем охлаждали до 50 градусов Цельсия, добавляли хлоруксусную кислоту в мольном отношении между тетраэтиленпентамином и карбоксилирующим агентом 1:5, оставляли для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Бисдодецилдиметиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:1.3 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ III-10, особенности которой перечислены в Таблице III-1.
Пример III-11
2
3
2
3
4
Бензоилхлорид, NaCO, тетраэтиленпентамин в мольном отношении 1:1:10 вводили в реактор, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов, и затем интермедиат 1-бензоилтетраэтиленпентамин очищали с помощью экстракции. Затем в реактор вводили интермедиат, NaCO и 1-бромдекан в мольном отношении 10:1:1, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов для получения 1-бензоил-2-деканилтетраэтиленпентамина. 1-бензоил-2-деканилтетраэтиленпентамин и NHOH смешивали в мольном отношении 1:10, после чего добавляли заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 200 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавляли заранее заданное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем охлаждали до 50 градусов Цельсия, добавляли хлоруксусную кислоту в мольном отношении между тетраэтиленпентамином и карбоксилирующим агентом 1:5, оставляли для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Бензилтриэтиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут, использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:1.1 перемешивали до гомогенности, для получения композициии поверхностно-активных веществ III-11, особенности которой перечислены в Таблице III-1.
Пример III-12
2
3
2
3
4
Стеароилхлорид, NaCO, триэтилентетрамин в мольном отношении 1:1:10 вводили в реактор, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов, затем интермедиат 1-стеароилтриэтилентетрамин очищали с помощью экстракции. После этого интермедиат, NaCO и лауроилхлорид вводили в реактор в мольном отношении 10:1:1, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов для получения 1-стеароил-10-лауроилтриэтилентетрамина. 1-стеароил-10-лауроилтриэтилентетрамин и NHOH смешивали в мольном отношении 1:10, после чего добавили заранее заданное количество пропиленоксида, оставили для реакции при 200 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавили заранее заданное количество этиленоксида, оставили для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем охладили до 50 градусов Цельсия, добавили хлоруксусную кислоту в мольном отношении между триэтилентетрамином и карбоксилирующим агентом 1:5, оставили для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Гексадецилтриметиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут, использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:6 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ III-12, особенности которой перечислены в Таблице III-1.
Пример III-13
2
3
2
3
4
1-бромдодекан, NaCO, триэтилентетрамин в мольном отношении 1:1:10 вводили в реактор, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов, затем интермедиат 1-додецилтриэтилентетрамин очищали с помощью экстракции. Затем интермедиат, NaCO и 1-бромгексадекан вводили в реактор в мольном отношении 10:1:1, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов для получения 1-додецил-10-гексадецилтриэтилентетрамина. Смешивали 1-додецил-10-гексадецил-триэтилентетрамин и NHOH в мольном отношении 1:10, после чего добавляли заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 200 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавили заранее заданное количество этиленоксида, оставили для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем охладили до 50 градусов Цельсия, добавили хлоруксусную кислоту в мольном отношении между тетраэтиленпентамином и карбоксилирующим агентом 1:5, оставили для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Тетраоктиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут, использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:2.4 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ III-13, особенности которой перечислены в Таблице III-1.
Пример III-14
Композицию поверхностно-активных веществ, полученную в Примере III-6, и 0.15 масс. % водный раствор полиакриламида (молекулярной массы 26000000) смешивали до гомогенности для получения композициии заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами.
Пример III-15. Испытания межфазного поведения композиции поверхностно-активных веществ
3
2+
2+
Испытания межфазного поведения проводили с помощью тензиометра вытягивающихся капель ТХ-500С для определения межфазного натяжения на границе вода-масло между каждой композицией поверхностно-активных веществ и сырой нефтью месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe при концентрации композиции поверхностно-активных веществ 0.3 масс. %, при температуре исследования 81 градус Цельсия, с пластовой водой NaHCO типа с общей минерализацией (TDS) 7947 мг/л, содержанием хлорид иона 2002 мг/л, содержанием Са 20 мг/л, содержанием Mg 12.2 мг/л.
Как видно из Таблицы III-2, композиция поверхностно-активных веществ, полученная согласно каждому из Примеров III-(1-10) демонстрирует желаемое поведение на межфазной границе с сырой нефтью нефтяного промысла Henan. Пример III-14 показывает, что полученная таким образом композиция поверхностно-активных веществ демонстрирует желаемое поведение на межфазной границе даже после взаимодействия (соединения) с полимером.
Композицию поверхностно-активных веществ, полученную в Примере III-10, использовали для получения различных концентраций, каждую из которых протестировали на межфазное натяжение на границе масло-вода с сырой нефтью месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe. Результаты приведены в Таблице III-3.
Эти результаты показывают, что композиция поверхностно-активных веществ по данному изобретению обладает относительно повышенной активностью на поверхности раздела фаз масло-вода с сырой нефтью нефтяного промысла Henan.
2+
2+
Тензиометр вытягивающихся капель ТХ-500С использовали для определения межфазного натяжения на границе масло-вода между композицией поверхностно-активных веществ, полученной в Примере III-6, и сырой нефтью с третьего нефтяного завода нефтяного промысла Zhongyuan при температуре исследования 80 градусов Цельсия, с пластовой водой с общей минерализацией (TDS) 79439 мг/л, содержанием Са 592 мг/л, содержанием Mg 2871 мг/л, при концентрации композиции поверхностно-активных веществ 0.3 масс. %. Межфазное натяжение на границе масло-вода оказалось очень низким и составило 0.002 мН/м. Это означает, что композиция на основе поверхностно-активных веществ по данному изобретению демонстрирует универсальную применимость, не только для месторождений с низкой общей минерализацией (TDS), но также и для месторождений при повышенных температурах и с высоким содержанием солей, демонстрируя при этом желательное межфазное поведение.
Пример III-16. Тест на способность композиции поверхностно-активных веществ смывать нефть
Нефтеносный песок месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe при соотношении нефть: песок 1:4 (по массе) выдерживали (подвергали старению) при 81 градусе Цельсия в течение 7 дней, перемешивали в течение 5 минут каждые 2 часа. Затем 5 г выдержанного таким образом нефтеносного песка и 0.3 масс. % раствор композиции поверхностно-активных веществ в соотношении нефтеносный песок : раствор 1:10 по массе, перемешивали до гомогенности, выдерживали при температуре месторождения (резервуара) в течение 48 часов, после чего сырую нефть экстрагировали из раствора петролейным эфиром, доводили объем до метки в 50 мл колориметрической пробирке и проводили колориметрический анализ на спектрофотометре при длине волны 430 нм. Концентрацию сырой нефти в растворе поверхностно-активного вещества рассчитывали по калибровочной кривой.
Пример III-17. Изучение вытеснения нефти композицией на основе поверхностно-активных веществ
2
Тест по вытеснению нефти проводили с использованием цилиндрического природного керна песчаника длиной 30 см, диаметром 2.5 см и проницаемостью 1.5 мкм. В керн сначала впрыскивали (нагнетали) пластовую воду месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe до тех пор, пока в промывке нельзя было обнаружить сырую нефть, затем впрыскивали 0.3 PV (PV - объем порового пространства керна) композиции поверхностно-активных веществ, затем воду до тех пор, пока в промывке уже нельзя было обнаружить сырую нефть. Результаты приведены в Таблице III-5.
Пример III-18
1
2
1
2
Циклогексиламин и NaOH в мольном отношении 1:3 вводили в реактор, перемешивали в течение 30 минут, сначала добавляли пропиленоксид, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем добавляли этиленоксид, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 7 часов в мольном отношении циклогексиламин : этиленоксид : пропиленоксид = 1:10:34, наконец добавляли хлорацетат натрия в мольном отношении между циклогексиламином и карбоксилирующим агентом 1:1.5, опять оставляли для реакции при 80 градусах Цельсия на 8 часов, а после завершения реакции рН реакционной смеси доводили 5 масс. % водным раствором HCI до рН 2, оставляли стоять для расслоения, отделяли водную фазу, рН масляной фазы доводили 10 масс. % водным раствором NaOH до рН 9, воду удаляли испарением под вакуумом, получая, таким образом, следующее анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество, где m+m=34, n+n=10
Сравнительный пример III-1
Согласно Gong Yujun и др., Journal of Northwest University (Natural Science Edition), т. 30(1), стр. 28-31, февраль 2000, объединяли гексадецилтриметиламмоний бромид и додецилсульфат натрия (ДЦС) в мольном отношении 1:1.5, и при концентрации 0.3 масс. % исследовали влияние на межфазное натяжение на границе масло-вода, степень смывания нефти и вытеснение нефти с использованием сырой нефти месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe. Результаты приведены ниже.
Сравнительный Пример III-2
2
3
Согласно Huang Hongdu и др. Journal of Oil и Gas Technology, т. 29(4), август 2007 (стр. 101-104) объединяли 0.01 масс. % гексадецилтриметиламмоний бромид, 0.02 масс % анионную петролейную сульфонатную соль и 1.8 масс % NaCO, и в концентрации 0,3 масс % исследовали влияние на межфазное натяжение на границе масло-вода, степень смывания нефти и вытеснение нефти с использованием сырой нефти месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe. Результаты приведены ниже.
Пример IV-1
2
3
1-бромдодекан, NaCO, диэтилентриамин в мольном отношении 1:1:10 вводили в реактор, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов, после чего интермедиат 1-додецилдиэтилентриамин очищали с помощью экстракции. Смешивали интермедиат и KOH в мольном отношении 1:8, после чего добавляли заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 200 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавляли заранее заданное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем охлаждали до 50 градусов Цельсия, добавляли хлоруксусную кислоту в мольном отношении между диэтилентриамином и карбоксилирующим агентом 1:4, оставляли для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Октадецилдиметилбензиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:0.2 смешивали до гомогенности для получения композициии на основе поверхностно-активных веществ IV-1, особенности которой перечислены в Таблице IV-1.
Пример IV-2
2
3
1-бромциклогексан, NaCO, диэтилентриамин в мольном отношении 1:1:10 вводили в реактор, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов, после чего интермедиат 1-циклогексилдиэтилентриамин очищали с помощью экстракции. Интермедиат и KOH смешивали в мольном отношении 1:8, после чего добавляли заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 200 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавляли заранее заданное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем охлаждали до 50 градусов Цельсия, добавляли хлоруксусную кислоту в мольном отношении между диэтилентриамином и карбоксилирующим агентом 1:4, оставляли для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Тетраоктиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:0.5 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ IV-2, особенности которой перечислены в Таблице IV-1.
Пример IV-3
2
3
п-Метилбензоилхлорид, NaCO, тетраэтиленпентамин в мольном отношении 1:1:10 вводили в реактор, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов, затем интермедиат 1-п-метилбензоилтетраэтиленпентамин очищали с помощью экстракции. Смешивали 1-п-метилбензоилтетраэтиленпентамин и NaOH в мольном отношении 1:12, после чего добавляли заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 200 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавляли заранее заданное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем охлаждали до 50 градусов Цельсия, добавляли хлоруксусную кислоту в мольном отношении между тетраэтиленпентамином и карбоксилирующим агентом 1:6, оставляли для реакции при 50 градусов Цельсия на 20 часов для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Триоктил(полиоксиэтиленовый эфир (n=2.2)полиоксипропиленовый эфир (n=1.8))аммоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:9 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ IV-3, особенности которой перечислены в Таблице IV-1.
Пример IV-4
2
3
Лауроилхлорид, NaCO, диэтилентриамин в мольном отношении 1:1:10 вводили в реактор, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов, затем интермедиат 1-лауроилдиэтилентриамин очищали с помощью экстракции. 1-Лауроил-диэтилентриамин и NaOH смешивали в мольном отношении 1:8, после чего добавляли заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 200 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавили заранее заданное количество этиленоксида, оставили для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем охладили до 50 градусов Цельсия, добавили смесь хлорметилсульфоновой кислоты и хлоруксусной кислоты (в мольном отношении 2:1) в мольном отношении между диэтилентриамином и карбоксилирующим агентом 1:4, и оставили для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Децилтриэтиламмоний гидроксид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:6 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ IV-4, особенности которой перечислены в Таблице IV-1.
Пример IV-5
2
3
2
Бензил хлорид, NaCO, диэтилентриамин в мольном отношении 1:1:10 вводили в реактор, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов, затем интермедиат 1-бензилдиэтилентриамин очищали с помощью экстракции. Интермедиат и Са(ОН) добавляли в мольном отношении 1:8, затем заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 200 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавили заранее заданное количество этиленоксида, оставили для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем охладили до 50 градусов Цельсия, добавили хлоруксусную кислоту в мольном отношении между диэтилентриамином и карбоксилирующми агентом 1: 4, оставили для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Фенилтриметиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:1.4 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ IV-5, особенности которой перечислены в Таблице IV-1.
Пример IV-6
2
3
2
1-бромоктадекан, NaCO, триэтилентетрамин в мольном отношении 1:1:10 вводили в реактор, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов, интермедиат 1-октадецилтриэтилентетрамин очищали с помощью экстракции. 1-Октадецилтриэтилентетрамин и Mg(OH) добавили в мольном отношении 1:5, после чего добавили заранее заданное количество пропиленоксида, оставили для реакции при 200 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавили заранее заданное количество этиленоксида, оставили для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем охладили да 50 градусов Цельсия, добавили хлоруксусную кислоту в мольном отношении между триэтилентетрамином и карбоксилирующим агентом 1:5, оставили для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Бензилтриэтиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:1.8 перемешивали до гомогенности, для получения композициии на основе поверхностно-активных веществ IV-6, особенности которой перечислены в Таблице IV-1.
Пример IV-7
2
3
4
1-бром-цис-9-октадецен, NaCO, триэтилентетрамин в мольном отношении 1:1:10 вводили в реактор, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов, затем интермедиат 1-(цис-9-октадеценил)триэтилентетрамин очищали с помощью экстракции. Интермедиат и NHOH смешивали в мольном отношении 1:10, после чего добавляли заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 200 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавляли заранее заданное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем охлаждали до 50 градусов Цельсия, добавляли хлоруксусную кислоту в мольном отношении между триэтилентетрамином и карбоксилирующим агентом 1:5, оставляли для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Триметил(полиоксиэтиленовый эфир(n=1.6))полиоксипропиленовый эфир (n=3.7) аммоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:2.5 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ IV-7, особенности которой перечислены в Таблице IV-1.
Пример IV-8
2
3
1-бром-цис-9-октадецен, NaCO, гидроксиэтилэтилендиамин в мольном отношении 1:1:10 вводили в реактор, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов, затем интермедиат 1-(цис-9-октадеценил)-2-гидроксиэтилэтилендиамин очищали с помощью экстракции. Добавляли интермедиат и NaOH в мольном отношении 1:5, после чего добавили заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 200 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавляли заранее заданное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем охлаждали до 50 градусов Цельсия, добавляли хлоруксусную кислоту в мольном отношении между гидроксиэтилэтилендиамином и карбоксилирующим агентом 1:3, оставляли для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Гексадецилтриметиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:2.1 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ IV-8, особенности которой перечислены в Таблице IV-1.
Пример IV-9
2
3
1-бромтетрадекан, NaCO, гидроксиэтилэтилендиамин в мольном отношении 1:1:10 вводили в реактор, оставляли для реакции при 60 градусах Цельсия на 1-15 часов, затем интермедиат 1-тетрадеканил-2-гидроксиэтилэтилендиамин очищали с помощью экстракции. Добавляли интермедиат и KOH в мольном отношении 1:5, после чего добавили заранее заданное количество пропиленоксида, оставили для реакции при 200 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавили заранее заданное количество этиленоксида, оставили для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, охладили до 50 градусов Цельсия, добавили хлоруксусную кислоту в мольном отношении между гидроксиэтилэтилендиамином и карбоксилирующим агентом 1:3, оставили для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Бисоктадецилдиметиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:1.9 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ IV-9, особенности которой перечислены в Таблице IV-1.
Пример IV-10
Метилстеарат, KOH, гидроксиэтилэтилендиамин в мольном отношении 1:1:3 вводили в реактор, оставляли для реакции при 140 градусах Цельсия на 1-15 часов, интермедиат 1-(стеароил)-2-гидроксиэтилэтилендиамин очищали с помощью экстракции. Добавляли интермедиат и KOH в мольном отношении 1:5, после чего добавляли заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 200 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавляли заранее заданное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем охлаждали до 50 градусов Цельсия, добавляли хлоруксусную кислоту в мольном отношении между гидроксиэтилэтилендиамином и карбоксилирующим агентом 1:3, оставляли для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Гексадецилтриметиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:1 смешивали до гомогенности для получения композициии поверхностно-активных веществ IV-10, особенности которой перечислены в Таблице IV-1.
Пример IV-11
Метилбензоат, KOH, гидроксиэтилэтилендиамин в мольном отношении 1:1:3 вводили в реактор, оставляли для реакции при 140 градусах Цельсия на 1-15 часов, интермедиат 1-(бензоил)-2-гидроксиэтилэтилендиамин очищали с помощью экстракции. Добавляли интермедиат и KOH в мольном отношении 1:5, после чего добавляли заранее заданное количество пропиленоксида, оставляли для реакции при 200 градусах Цельсия на 1 час, после чего добавляли заранее заданное количество этиленоксида, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем охлаждали до 50 градусов Цельсия, добавляли смесь хлорметилсульфоновой кислоты и хлоруксусной кислоты (в мольном отношении 1:1) в мольном отношении между гидроксиэтилэтилендиамином и карбоксилирующим агентом 1:3, оставляли для реакции при 50 градусах Цельсия на 20 часов для получения анионо-неионогенного поверхностно-активного вещества.
Гексадецилтриметиламмоний хлорид и полученное таким способом анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество соответствующим образом растворяли в воде, перемешивали в течение 30 минут и использовали для получения 0.3 масс. % водных растворов, после чего полученные таким способом растворы в мольном отношении между катионным поверхностно-активным веществом и анионо-неионогенным поверхностно-активным веществом 1:2 смешивали до гомогенности для получения композициии на основе поверхностно-активных веществ IV-11, особенности которой перечислены в Таблице IV-1.
Пример IV-12
Композицию поверхностно-активных веществ, полученную в Примере IV-7, и 0.15 масс. % водный раствор полиакриламида (молекулярной массы 26000000) перемешивали до гомогенности для получения композиции заводняющей жидкости для добычи нефти третичными методами.
Пример IV-13. Испытания межфазного поведения композиции поверхностно-активных веществ
3
2+
2+
Испытания межфазного поведения проводили с помощью тензиометра вытягивающихся капель ТХ-500С для определения межфазного натяжения на границе вода-масло между каждой композицией поверхностно-активных веществ и сырой нефтью месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe при концентрации композиции поверхностно-активных веществ 0.3 масс. %, при температуре исследования 81 градус Цельсия, с пластовой водой NaHCO типа с общей минерализацией (TDS) 7947 мг/л, при содержании хлорид иона 2002 мг/л, содержании Са 20 мг/л, содержании Mg 12.2 мг/л.
Как видно из Таблицы 2, композиция поверхностно-активных веществ, полученная согласно каждому из Примеров IV-(1-11) демонстрирует желаемое поведение на межфазной границе с сырой нефтью нефтяного промысла Henan. Пример IV-12 показывает, что полученная таким образом композиция поверхностно-активных веществ демонстрирует желаемое поведение на межфазной границе даже после взаимодействия (соединения) с полимером.
Композицию поверхностно-активных веществ, полученную в Примере IV-8, использовали для получения различных концентраций, каждую из которых протестировали на межфазное натяжение на границе масло-вода с сырой нефтью месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe. Результаты приведены в Таблице IV-3.
Эти результаты показывают, что композиция на основе поверхностно-активных веществ по данному изобретению обладает относительно повышенной активностью на поверхности раздела фаз масло-вода с сырой нефтью нефтяного промысла Henan.
2+
2+
Тензиометр вытягивающихся капель ТХ-500С использовали для определения межфазного натяжения на границе масло-вода между композицией поверхностно-активных веществ, полученной в Примере IV-7, и сырой нефтью с третьего нефтяного завода нефтяного промысла Zhongyuan при температуре исследования 80 градусов Цельсия, с пластовой водой с общей минерализацией (TDS) 79439 мг/л, содержанием Са 592 мг/л, содержанием Mg 2871 мг/л, при концентрации композиции поверхностно-активных веществ 0.3 масс. %. Межфазное натяжение на границе масло-вода оказалось очень низким и составило 0.002 мН/м. Это означает, что композиция на основе поверхностно-активных веществ по данному изобретению демонстрирует универсальную применимость, не только для месторождений с низкой общей минерализацией (TDS), но также и для месторождений при повышенных температурах и с высоким содержанием солей, демонстрируя при этом желательное межфазное поведение.
Пример IV-13. Тест на способность композиции на основе поверхностно-активных веществ смывать нефть
Нефтеносный песок месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe при соотношении нефть: песок 1:4 (по массе) выдерживали (подвергали старению) при 81 градусе Цельсия в течение 7 дней, перемешивали в течение 5 минут каждые 2 часа. Затем 5 г выдержанного таким образом нефтеносного песка и 0.3 масс. % раствор композиции поверхностно-активных веществ в соотношении нефтеносный песок : раствор 1:10 по массе, перемешивали до гомогенности, выдерживали при температуре месторождения (резервуара) в течение 48 часов, после чего сырую нефть экстрагировали из раствора петролейным эфиром, доводили объем до метки в 50 мл колориметрической пробирке и проводили колориметрический анализ на спектрофотометре при длине волны 430 нм. Концентрацию сырой нефти в растворе поверхностно-активного вещества рассчитывали по калибровочной кривой.
Пример IV-14. Изучение вытеснения нефти композицией на основе поверхностно-активных веществ
2
Тест по вытеснению нефти проводили с использованием цилиндрического природного керна песчаника длиной 30 см, диаметром 2.5 см и проницаемостью 1.5 мкм. В керн сначала впрыскивали (нагнетали) пластовую воду месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe до тех пор, пока в промывке нельзя было обнаружить сырую нефть, затем впрыскивали 0.3 PV (PV - объем порового пространства керна) композиции поверхностно-активных веществ, затем воду до тех пор, пока в промывке уже нельзя было обнаружить сырую нефть. Результаты приведены в Таблице III-5.
Пример IV-15
1
2
1
2
Циклогексиламин и NaOH в мольном отношении 1:3 вводили в реактор, перемешивали в течение 30 минут, сначала добавляли пропиленоксид, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 3 часа, затем добавляли этиленоксид, оставляли для реакции при 160 градусах Цельсия на 7 часов в мольном отношении циклогексиламин : этиленоксид : пропиленоксид = 1:10:34, наконец добавляли хлорацетат натрия в мольном отношении между циклогексиламином и карбоксилирующим агентом 1:1.5, опять оставляли для реакции при 80 градусах Цельсия на 8 часов, а после завершения реакции рН реакционной смеси доводили 5 масс. % водным раствором HCl до рН 2, оставляли стоять для расслоения, отделяли водную фазу, рН масляной фазы доводили 10 масс. % водным раствором NaOH до рН 9, воду удаляли испарением под вакуумом, получая, таким образом, следующее анионо-неионогенное поверхностно-активное вещество, где m+m=34, n+n=10
Сравнительный пример IV-1
Согласно Gong Yujun и др., Journal of Northwest University (Natural Science Edition), т. 30(1), стр. 28-31, февраль 2000, объединяли гексадецилтриметиламмоний бромид и додецилсульфат натрия (ДДС) в мольном отношении 1:1.5 и при концентрации 0.3 масс. % исследовали влияние на межфазное натяжение на границе масло-вода, степень смывания нефти и вытеснение нефти с использованием сырой нефти месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe. Результаты приведены ниже.
Сравнительный Пример IV-2
2
3
Согласно Huang Hongdu и др. Journal of Oil и Gas Technology, т. 29(4), август 2007 (стр. 101-104) объединяли 0.01 масс. % гексадецилтриметиламмоний бромид, 0.02 масс % анионной петролейной сульфонатной соли и 1.8 масс % NaCO и при концентрации 0,3 масс % исследовали влияние на межфазное натяжение на границе масло-вода, степень смывания нефти и вытеснение нефти, используя сырую нефть месторождения IV5-11 нефтяного промысла Henan Shuanghe. Результаты приведены ниже.
Несмотря на то, что в описании раскрыты лишь некоторые конкретные примеры воплощения изобретения, специалистам очевидно, что многие другие изменения и варианты могут быть осуществлены без нарушения духа и буквы данного изобретения, ограниченного лишь приведенной далее формулой изобретения, включающей все эти возможные изменения и модификации.