[发明专利]用于产生高温稳定泡沫的包含烷基烷氧基磺酸盐的组合物

说明书

本发明涉及烷基烷氧基磺酸盐在产生在高温，例如至多约250℃下稳定的泡沫中的用途。此外，本发明涉及一种通过使用包含至少一种直链烷基烷氧基磺酸盐的可起泡含水组合物产生高温稳定泡沫的方法。

表面活性剂通常用于化妆品、药物和洗涤剂中，其中使用温度通常低于100℃。用于在约10-100℃温度下洗涤、清洁和起泡应用的已知表面活性剂通常具有至少一个C₈-₁₆烷基链作为疏水部分。就该目的而言，具有较长烷基链的表面活性剂在这些条件下往往用处不大且具有较低界面活性。

一些使用温度高于100℃的表面活性剂具有至少一个至少C₁₈的烷基链以提高在界面处的停留时间。特别地，在150-250℃温度下稳定的高温稳定表面活性剂的典型应用为例如聚合物熔体的高温乳化、热水洗涤、采油应用和钻井添加剂。

表面活性剂的一种重要应用是用作起泡剂(也称为起泡表面活性剂)，其可促进泡沫形成。泡沫通常为包含气体和液体的组合物，其通过捕集液体(如水)中的气泡而形成，其中所述气泡通过相连的液膜(即所谓的薄层)分离。包含液体(如水)的泡沫层通常由至少一种显示出成膜性能的表面活性剂稳定。在一些情况下，所述泡沫可称为气体在液体中的胶体悬浮液。

通常已知的起泡剂或起泡表面活性剂在溶于液相中时，特别是以少量溶解时，能促进泡沫形成且可通过抑制气泡聚结而提高泡沫的胶体稳定性。可认为起泡表面活性剂在界面处以单层吸附并聚集成稳定的泡沫层。提高的界面粘度提供对膜变薄并破裂的机械阻力。用于温度低于100℃的通常已知的起泡表面活性剂为例如十二烷基硫酸钠(SDS)、月桂基硫酸铵(ALS)、月桂基醚硫酸钠(SLES)和甜菜碱类。

起泡剂，特别是可在高温和高压下稳定泡沫的起泡剂可用于各种应用中。高温稳定泡沫的重要应用领域是油田应用，如酸增产、地下热储层的钻探，特别是三次采油技术如热基采油技术(例如SAGD，“蒸汽辅助的重力泄油”；CSS，“蒸汽吞吐”)，这需要在高温条件下提高性能。还将在升高的温度如高于150℃下显示出高稳定性的泡沫组合物用于特定应用，如金属加工(例如冲压、拉伸、成形、弯曲、轧制、切割、研磨、打孔、锯、滚铣、铰孔、拔丝、挤出套孔、压花、锻造)、地下热储层的钻探、特种清洁应用和阻燃泡沫中。

已经提出将各种表面活性剂和表面活性剂混合物用于油田应用，尤其是在高温下使用泡沫的油田应用中。

US 4,201,678描述了一种两性甜菜碱、直链脂族或烷基芳烃磺酸盐和任选的未中和氨的混合物。该混合物可用作泡沫钻井中的起泡剂并在温度高于200℃的高温井中起作用。

WO 94/18431涉及用于提高在38-120℃温度下的油采收率且包含C_10-16烯烃磺酸盐表面活性剂和增溶化合物以改善耐盐性的起泡组合物。

CN-A 1 927 993描述了高温地层自起泡组合物及其在粘性油开采中的应用。该组合物包含α-烯烃磺酸盐或二烷基二苯基醚二磺酸盐作为起泡剂。

文献US 5,193,618公开了一种使用蒸汽辅助采油(EOR)技术从油藏中开采烃的方法，其中组合物包含泡沫转向表面活性剂，特别是烷基芳族磺酸盐，和包含α-烯烃磺酸盐二聚体的沉淀控制添加剂。

US 2005/0137114描述了一种在约80-160℉(27-70℃)温度范围内的泡沫组合物，其包含至少一种阴离子表面活性剂、至少一种阳离子表面活性剂和一种或多种两性离子化合物，其中所述阴离子表面活性剂选自醇醚硫酸钠或醇醚硫酸铵、烷基醚磺酸盐、烷基芳基磺酸盐及其混合物。

烷基烷氧基磺酸盐及其制备方法是现有技术所已知的。文献DE-A 36 22 439描述了C_8-18烷基醚磺酸盐在化妆品应用中的用途。文献US 4,088,189描述了用于表面活性剂辅助采油法中的烷基聚烷氧基烷基磺酸盐和烷基芳基聚烷氧基烷基磺酸盐。

然而，非常需要具有高热稳定性的优异起泡表面活性剂和泡沫组合物，其可容易地制备且可用于在100-250℃的温度下形成泡沫。特别需要在高于150℃下用于若干应用如泡沫钻井应用或热采油应用中。此外，在若干应用中通常重要的是表面活性剂和所产生的泡沫对较高盐浓度显示出足够的稳定性且与油相接触。