化学复合驱用甜菜碱型表面活性剂的研究进展

烷基羧酸甜菜碱驱油机理研究张晓杰;张明哲;徐志成;宫清涛;张磊;张路【期刊名称】《日用化学工业（中英文）》【年(卷),期】2024(54)2【摘要】为了探究不同甜菜碱的微观驱油机理,文章选取三种具有不同疏水烷基链长度的羧酸甜菜碱表面活性剂进行微观可视化驱油实验,并测定了界面张力和乳化性能。

实验结果表明,烷基羧酸甜菜碱能够高效降低油水界面张力,促进原油原位乳化。

随着烷基链长增加,界面张力进一步降低,乳化效果增强。

十六烷基羧酸甜菜碱提高采收率机制包括以下-2两个方面:0.3%C16BC可以将界面张力降至10mN/m数量级,通过乳化和弱剪切作用有效启动孔道中原油,将柱状、多孔和簇状剩余油分解形成水包油乳化油滴,提高洗油效率。

同时,由于乳化油滴产生的贾敏效应叠加,C16BC可产生稳定的堵塞通道效果,使残余油的水相波及效率提高了20%。

C16BC作为一种可以原位乳化协同自调剖的驱油剂,驱油效率较地层水驱提高42%以上,可以用于低渗油藏化学驱提高采收率。

【总页数】8页(P123-130)【作者】张晓杰;张明哲;徐志成;宫清涛;张磊;张路【作者单位】中国科学院理化技术研究所光化学转换与功能材料重点实验室;中国科学院大学;大庆油田有限责任公司勘探开发研究院采收率研究二室【正文语种】中文【中图分类】TQ423【相关文献】1.超低界面张力下甜菜碱型表面活性剂水驱残余油的作用机理2.聚合物驱后用甜菜碱型表面活性剂提高驱油效率机理研究3.聚合物/羧基甜菜碱二元复合体系驱替水驱后残余油的机理4.低矿化度水及十六烷基羟丙基磺基甜菜碱表面活性剂的驱油作用5.复配表面活性剂/碱驱油体系中石油羧酸盐与重烷基苯磺酸盐的吸附研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

甜菜碱型表面活性剂的合成研究丁明翰;丁伟【摘要】With the rapid economic development, energy demand is also facing severe test. In the existing energy resources, oil is one of the important species; it already occupied a special important position in the countries all over the world. Therefore, in order to keep the oil field after entering high water cut period are still able to maintain stable and high yield, the tertiary oil recovery technology including chemical flooding and thermal recovery technology has be widely used. For the domestic each big oilfield, the surfactants used in the tertiary oil recovery mainly rely on import, which leads to the high cost of chemical flooding, and its localization has become a hot research direction in related field. In this paper, a kind of betaine type amphoteric ion surface active agent was synthesized, and its interfacial tension and emulsifying properties were determined. The research results show that, after the surfactant with concentration of greater than 0.05% is mixed with Shengli crude oil of high temperature and salinity, the interfacial tension can be below 10-3 mn/m, and the emulsifying performance is good.%面对日新月异的经济发展,能源需求也面临严峻的考验.在现有的能源资源中,石油是重要的品种之一,在世界各国中已然占据了特殊重要的地位.因而,为了确保主力油田在进入水驱末期以后依然可以维持稳产、高产,以包括化学剂驱油和热力采油技术等为主的三次采油技术已在各产油国中普遍采用.对国内各大油田而言,三次采油普遍采用三元复合驱技术,而其中所使用的表面活性剂严重依赖进口,在很大程度生提高了采油成本,因而实现表面活性剂的国产工业化,已经成为石油化工领域的热点问题.针对这一情况,首先合成了一种甜菜碱型两性离子表面活性剂,并对其界面张力以及乳化性能进行了测定.通过研究认为,在表面活性剂的浓度大于0.05%时,与胜利油田高温矿化度油藏原油相混合,其界面张力能够达到10-3 mN/m以下,且乳化性能良好,有较好的工业推广价值.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2017(046)006【总页数】4页(P1085-1088)【关键词】甜菜碱;表面活性剂;合成;腰果酚【作者】丁明翰;丁伟【作者单位】东北石油大学化学化工学院, 黑龙江大庆 163318;东北石油大学化学化工学院, 黑龙江大庆 163318【正文语种】中文【中图分类】TQ423目前在我国，许多研究人员已经研发出了多种针对于驱油用的两性型表面活性剂[1-4]。

甜菜碱表面活性剂的合成及在三次采油中的应用摘要:本文以十二烷基苯、1,4-二氯丁烷、2—羟基—3—氯丙基磺酸钠为原料经两步反应合成了一种烷基苯烷基羟磺基甜菜碱。

考察了它在三次采油中的使用性能,表明其是一种具有优良性能的驱油剂,可以有效提高采收率达到25%以上。

关键词:甜菜碱采收率界面张力甜菜碱型两性表面活性剂,具有阳离子和阴离子亲水基部分,显示阳离子和阴离子这两种性质又具有阳离子、阴离子和非离子表面活性别所没有的许多优异性能:良好的界面活性、低毒性和低刺激性、有效的杀菌性以及优异的配伍性等。

在化妆品和盥洗制品中特别是在香波制品中的用量一直稳步上升[1]。

驱油用表面活性剂的作用是降低油水界面张力,启动岩石孔隙中的残余油,同时由于表面活性剂的使用,环境是在油藏中,因此温度、矿化度、二价离子、复杂的原油性质及长时期的作用,对表面活性剂提出了更高的要求。

因此,对低渗透油藏,油水界面张力尽可能达到10-4mN/m数量级;对高矿化度的油藏,表面活性剂应具有足够的抗盐性和抗二价Ca2+、Mg2+离子的能力;对高温地层的油藏,表面活性剂要具有很好的耐温性能。

本文研制的羟磺基甜菜碱表面活性剂通过改变亲油基结构达到在无碱条件下形成超低界面张力。

单独使用和与聚合物形成的二元复合驱油体系在室内已取得了较好的效果。

同时克服了三元体系在应用中污染地层、油水分离难及结垢严重等的缺点。

1 甜菜碱表面活性剂的合成1.1 合成原料十二烷基苯,分析纯;1,4-二氯丁烷,分析纯;二甲胺,分析纯;离子液体催化剂,自制;2—羟基—3—氯丙基磺酸钠,自制。

1.2 合成方法将1,4-二氯丁烷、离子液体催化剂、十二烷基苯加入反应瓶中反应制备对十二烷基苯基丁基氯;所得中间体加入二甲胺及氢氧化钠得到叔胺;向其中加入2—羟基—3—氯丙基磺酸钠得到产品——烷基苯烷基羟磺基甜菜碱[2]2 三次采油应用实验研究研究条件:大庆采油四厂井口脱水原油、大庆采油四厂注入污水、NaCl(分析纯)、CaCl2(分析纯)、Na2CO3(分析纯)、聚丙烯酰胺(分子量1600万)、烷基苯烷基羟磺基甜菜碱、实验温度:45℃。

磺基甜菜碱型氟碳表面活性剂在化学中的应用磺基甜菜碱型氟碳表面活性剂在油田化学中的应用前言：目前表面活性剂是人们生活和社会的生产领域中一类非常重要的精细化学药品，也是石油行业中重要的化学药剂。

氟碳表面活性剂已经逐步大范围的应用在石油、消防、化学、胶皮制造等许多技术经济的领域，且享有“工业味精”的良好称号。

氟碳表面活性剂是一种特殊的表面活性剂，应用范围大，但因为与其他一般表面活性剂相比较，合成过程复杂、利用成本高，使其研究发展的进度较缓慢，但是氟碳表面活性剂在高温、高矿化度、高酸碱度等的苛刻条件下，具有很好的耐高温、高矿化度、高酸碱度的能力，是一般的表面活性剂不能相题并论的。

因此，氟碳表面活性剂在三次采油领域具有很大的应用潜力，具有广阔的应用前景和市场价值，是目前国内众多科研单位及油田化学工作者竞相研究的课题。

氟碳表面活性剂的应用前景及优点近几年来，由于世界能源危机，我国的经济突飞猛进的发展，对能源的需求越来越紧迫，逐渐加大了对油气田开采的力度，我国的老油田由于大多数依靠注水进行开采，水驱时间一长，产生的综合含水率逐渐升高，几乎高达80％～90％，由于油气田的含水率很高导致开采的难度也越来越大。

目前，三次采油和其他的新技术已成为开采油气田的发展趋势，三次采油是指二次采油(注入水或气)后的采油。

这种采油方法是向地层下注入特殊的流体(各种化学剂、C02)来提高采收率的方法。

三次采油方法一般可分为四大类：热力驱、混相驱、化学驱、微生物采油，化学驱中表面活性剂驱、复合驱及泡沫驱就少不了表面活性剂，因此，表面活性剂在提高采收率起到非同小可的作用，现在发现的油藏一般条件比较苛刻和一些老油田开发难度也是日益加大，那对表面活性剂所具有的能力必须逐渐强大，不仅有较好的洗油效率和低损耗值，还提出了耐高盐、耐高温的要求，泡沫驱中还必须在高温高油藏条件下保持良好的泡沫性能，氟碳表面活性剂比其他普通表面活性剂就具备了“三高”(高表面活性、高耐温稳定性和高化定性)、“两憎”(憎水和憎油)的性能，且湿渗透性和起泡稳定性良好、易与碳氢活性剂复配、环境友好、抗静电性等性能。

3类甜菜碱型两性离子表面活性剂对细胞增殖抑制作用的研究的开题报告1.前言甜菜碱型两性离子表面活性剂是一类重要的表面活性剂，广泛应用于医药、日化、化工等领域。

然而，其对生物活性体系的影响和作用机制目前还不够清楚。

本研究将从细胞水平出发，探讨3类甜菜碱型两性离子表面活性剂对细胞增殖的抑制作用以及相关的生物学机制。

2.研究背景和意义表面活性剂作为一类极为重要的化学品，被广泛应用于医药、日化、环保、石油化工等方面。

然而，在长期的应用过程中，表面活性剂还存在着潜在的危险性，如环境污染和对人体健康的影响等。

因此，对于表面活性剂的作用机制和对生物体的影响，是目前研究的热点和难点。

甜菜碱型两性离子表面活性剂是一类比较新型的表面活性剂，其分子结构独特，表现出了许多优良的性质，如生物相容性好、表面性能稳定、温和无刺激等。

因此，这类表面活性剂在生物医学领域、环保领域和食品加工领域等方面都得到了广泛应用。

然而，由于甜菜碱型两性离子表面活性剂的复杂性，其对生物体的影响还需要进一步的研究。

3.研究内容和方法本研究将选取三种常见的甜菜碱型两性离子表面活性剂，即十六烷基三甜菜碱、十二烷基二甜菜碱和十二烷基甜菜碱。

通过细胞实验，研究其对肝癌细胞Hep3B和正常肝细胞HL-7702的影响，分别取不同浓度的表面活性剂，加入细胞培养基后，用CCK-8法检测细胞增殖和生存情况。

同时根据不同浓度的表面活性剂，进行细胞凋亡和细胞周期分析，以探讨其对细胞凋亡和细胞周期的影响。

进一步借助Western blot等分子生物学技术，探讨其可能的生物学机制。

4.研究意义和创新点本研究将从细胞水平出发，探讨3类甜菜碱型两性离子表面活性剂对细胞增殖的抑制作用以及相关的生物学机制。

这对于深入研究甜菜碱型两性离子表面活性剂的安全性和应用前景具有重要的意义和价值。

同时，本研究将尝试从细胞水平阐明甜菜碱型两性离子表面活性剂的生物学作用机制，也将对表面活性剂的研究提供新的思路和方法，具有重要的创新点。

3类甜菜碱型两性离子表面活性剂对细胞增殖抑制作用的
研究
近年来，由于人们对生活质量的要求不断提高，对环境友好型表面活性剂的需求也越来越大。

甜菜碱型两性离子表面活性剂作为一类新型的环境友好型表面活性剂，受到了广泛关注。

本研究选取了三类甜菜碱型两性离子表面活性剂，并对它们对细胞增殖的抑制作用进行了研究。

首先，我们通过一系列实验方法，包括细胞培养、MTT法和流式细胞术，评估了这三类甜菜碱型两性离子表面活性剂对细胞增殖的影响。

实验结果显示，这三类甜菜碱型两性离子表面活性剂均对细胞增殖产生了一定的抑制作用。

其中，甜菜碱型两性离子表面活性剂A对细胞增殖的抑制效果最显著，其次是甜菜碱型两性离子表面活性剂B和C。

进一步的实验发现，这三种甜菜碱型两性离子表面活性剂均能够诱导细胞凋亡，从而导致细胞增殖的抑制。

此外，我们还对这三类甜菜碱型两性离子表面活性剂的毒性进行了评估。

实验结果显示，这三种表面活性剂在一定浓度范围内对细胞的毒性较小，对细胞的生长和存活没有明显的影响。

综上所述，本研究通过对三类甜菜碱型两性离子表面活性剂对细胞增殖抑制作用的研究，揭示了这些表面活性剂的生物学效应。

这些研究结果对于甜菜碱型两性离子表面活性剂的应用和开发具有重要的指导意义，也为环境友好型表面活性剂的研发提供
了新的思路。

然而，值得注意的是，本研究仅仅是初步的实验研究，还需要进一步的深入研究和验证，以更好地了解甜菜碱型两性离子表面活性剂的生物学效应和应用前景。

甜菜碱表面活性剂的合成及其胶束催化乙酸酯水解的研究周杨;潘忠稳;陈赓;孙硕【摘要】实验合成了2种甜菜碱表面活性剂C－12和C－16，并在25℃的条件下，采用电导率法研究了乙酸乙酯和乙酸戊酯在C－12和C－16胶束溶液中的碱性水解反应。

无表面活性剂时，乙酸乙酯水解速率常数k为0.111 L／（mol·s），乙酸戊酯的k为0.082 L／（mol·s）。

当表面活性剂浓度为8×10－4 mol／L时，C－12催化下乙酸乙酯的 k为0.183 L／（mol·s），乙酸戊酯的k为0.112 L／（mol·s）；而C－16催化下乙酸乙酯的k为0.226 L／（mol·s），乙酸戊酯的k 为0.135 L／（mol·s）。

结果表明，C－12和C－16对乙酸酯的水解均有催化作用，相同条件下，乙酸乙酯水解速度快于乙酸戊酯。

%Two kinds of betaine surfactant (C -12 and C -16 )were synthesized in laboratory. Alkaline hydrolysis of ethyl acetate and amyl acetate,under 25 ℃ in micellar solution of C-12 and C-16 separately was studied in accordance with electric conductivity method. In case without use of surfactant,the hydrolysis rate constant (k)of ethyl acetate and amyl acetate is 0.111 and 0.082 L/(mol·s)respectively. In case surfactant is used and the concentration of surfactant is 8 × 10 -4 mol/L,the k of ethyl acetate and amyl acetate to C-12 is 0.183 and 0.112 L/(mol ·s)respectively,and the corresponding to C -16 is 0.226 and 0.135 L/(mol·s)respectively. The result s indicated that C-12 and C-16 can catalyze the hydrolysis of acetates. Under same conditions,the rate of hydrolysis for ethyl acetate is faster than amyl acetate.【期刊名称】《日用化学工业》【年(卷),期】2016(046)004【总页数】5页(P204-207,211)【关键词】甜菜碱表面活性剂;乙酸酯;水解;胶束催化【作者】周杨;潘忠稳;陈赓;孙硕【作者单位】安徽大学化学化工学院，安徽合肥230601;安徽大学化学化工学院，安徽合肥 230601;安徽大学化学化工学院，安徽合肥 230601;安徽大学化学化工学院，安徽合肥 230601【正文语种】中文【中图分类】TQ423.3为克服有机化学反应产率低、副反应多等缺点，寻求合适的催化剂一直是科研工作者努力的方向。

甜菜碱在制备表面活性剂中的应用研究甜菜碱是一种常用的植物营养素，也被广泛应用于人类医学，如心脏病和脑卒中的治疗。

但是，近年来，甜菜碱在制备表面活性剂方面的应用引起了科技界的关注。

本文将探讨甜菜碱在自由基聚合及复合聚合制备表面活性剂中的应用研究，并对其作用机理进行初步探讨。

一、自由基聚合制备表面活性剂首先，我们需要了解什么是表面活性剂。

表面活性剂是一种分子，能够将液体表面的张力降低，使它们更容易扩展。

此外，表面活性剂还可以形成胶束，以帮助清洁剂或泡沫剂与水等液体混合。

制备表面活性剂的方法有很多，其中自由基聚合是一种较为常用的方法。

在自由基聚合方法中，甜菜碱往往被用作合成表面活性剂的一种原料，通常与丙烯酸和其他单体混合，通过自由基引发剂诱导剂的作用下引发聚合反应。

反应产物可形成水溶性可用于生产洗涤剂或油泡沫剂的表面活性剂。

二、复合聚合制备表面活性剂另一方面，甜菜碱还被应用于复合聚合制备表面活性剂的技术中。

复合聚合是一种将两种或两种以上的单体混合在一起聚合形成的聚合技术。

甜菜碱常常与聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯或羧甲基纤维素等单体复合，再经过反应聚合制备表面活性剂。

这种复合表面活性剂不仅能够改善表面张力，而且还具有降低粘度和稳定性的作用。

三、甜菜碱作用机理初步探讨在自由基聚合和复合聚合中，甜菜碱一般作为一种交联剂或保护剂使用，用于稳定聚合反应中的自由基，并增强聚合物的性质。

此外，甜菜碱还具有表面活性性质，具备改善表面张力的作用。

这些性质使甜菜碱能够在表面活性剂合成过程中起到关键作用。

此外，甜菜碱还被证明具有抗氧化性、降低胆固醇、促进脑部健康等多种作用，这些作用也有望成为今后研究的方向。

结论综上所述，甜菜碱在制备表面活性剂方面具有一定的应用价值。

未来的研究可以探索更多的聚合体系，以寻求更高效、更环保的甜菜碱表面活性剂生产技术。

此外，对甜菜碱在其他领域的应用也有进一步深入研究的必要。

2020年第10期REVIEW I rai王文权刘毅张梦圆(陕西理工大学化学与环境科学学院，陕西汉中，723000)摘要：介绍了羧基型、磷酸酯型和不同类型磺基甜菜碱表面活性剂的合成工艺，并简述了其在洗涤过程中的应用，旨在为后来的研究提供相关理论依据。

关键词：甜菜碱表面活性剂；合成；应用中图分类号：TQ423.99文献标识码：A文章编号：1672-2701(2020)10-73-05甜菜碱型表面活性剂起源于甜菜碱，天然甜菜碱主要存在于甜菜中，结构源于三甲胺乙酸内酯［1］，是由阴阳离子两部分构成的内盐，阳离子部分为季铵正离子，而阴离子部分通常为羧酸根、磺酸根等。

与其他类型表面活性剂相比，其具有抗菌、防污、生物相容性好、毒性小、对皮肤的刺激性小等优点［2］，在洗涤剂、洗发产品中经常使用，还常与其他类型的表面活性剂复配，中和其他毒性相对较大的表面活性剂。

由于其优势众多，在未来的发展中将会具有很大的应用价值及市场。

本文主要介绍了酰胺羧基型、磷酸酯型和磺酸基甜菜碱表面活性剂的合成方法及研究进展。

1合成进展1.1酰胺基甜菜碱酰胺基甜菜碱，多以N,N-二甲基丙二胺与长链羧酸作为主要原料，以上两种原料先经酰胺化合成酰胺中间体，酰胺中间体中叔胺部分作为亲核试《中国洗涤用品工业》个人与家居清洁护理73中国洗涤用品工业》个人与家居清洁护理rai综述剂，经亲核取代反应得到。

范华波等［3］以氯代乙酸钠、芥酸和N,N-二甲基丙二胺为基本原料，得到了一种高纯度的芥酸酰胺丙基甜菜碱表面活性剂。

具体合成工艺如下：首先，将芥酸与N,N-二甲基丙二胺经过酰胺化反应得到酰胺丙基二甲基叔胺(I)，再将合成的I溶于石油醚中，室温下以150mL-(h-g)-1的流速不断通入HC1气体6h，过滤后得到盐酸盐晶体(II)。

将II加入异丙醇溶液中，再分次加入氯乙酸钠溶液，11中叔胺基团再与氯乙酸钠经亲核取代反应生成产物。

通过正交化分析，得出合成最佳工艺条件：n(芥酸):n(N,N-二甲基丙二胺)为1：1.5，合成反应温度为135C，反应时间8h，催化剂用量为0.25%，搅拌速率为50r-min-1，在以上条件下合成的产物，稠化时间短、即时黏度达到最佳，具有良好的携砂性能，适用于低渗透油气田储层压裂的改造工作液，合成步骤如图1。

双子基甜菜碱型表面活性剂的结构性能及在驱油方面的应用双子基甜菜碱型表面活性剂的结构性能及在驱油方面的应用一、引言表面活性剂是一类重要的化学物质，具有调节液体表面张力、改变相之间亲疏性以及增加界面活性等功能。

它们在各个领域中的应用广泛，包括石油工业的驱油过程。

近年来，双子基甜菜碱型表面活性剂成为驱油领域的研究热点，本文将深入探讨其结构性能及在驱油方面的应用。

二、双子基甜菜碱型表面活性剂的结构性能1. 结构特点双子基甜菜碱型表面活性剂的结构特点是含有两个疏水基团和一个亲水基团。

这种结构在石油驱油过程中具有重要的功能。

疏水基团可以吸附在油水界面上，形成胶束结构，而亲水基团则可以与水分子发生相互作用，增加水相与油相之间的相容性。

2. 表面活性性能双子基甜菜碱型表面活性剂具有较低的临界胶束浓度（CMC），即它们在低浓度下就能形成胶束结构，在降低液体表面张力和增加溶液稳定性等方面表现出优异的性能。

此外，它们的表面活性性能还受其结构的影响，如疏水基团和亲水基团的长度、取代基的性质等。

三、双子基甜菜碱型表面活性剂在驱油方面的应用1. 提高油水分离效率双子基甜菜碱型表面活性剂可以在油水界面上形成胶束结构，有效降低液体表面张力，并增加两相之间的相容性。

这样一来，油水分离过程中的乳化现象将被抑制，提高了油水分离的效率。

2. 改善油藏渗透性油藏渗透性是影响石油开采效果的一个重要因素。

双子基甜菜碱型表面活性剂可以在油藏中形成胶束结构，并改善油藏渗透性。

其疏水基团可以与岩石表面的油脂相互作用，使之减少或解离，从而降低了岩石渗透性的损害。

3. 提高驱油效果双子基甜菜碱型表面活性剂还可以通过形成胶束结构进一步提高驱油效果。

胶束结构可以将油相包裹在内，形成胶束—油相复合物，使之更容易从岩石孔隙中流动，并促进石油的释放和流动。

四、结论双子基甜菜碱型表面活性剂通过其独特的结构特点，在驱油过程中发挥重要作用。

其优异的表面活性性能使之成为一种理想的驱油剂。