[发明专利]一种两性双子表面活性剂类清洁压裂液及其制备方法

权利要求书

1.一种两性双子表面活性剂类清洁压裂液，其特征在于，通过如下方法制备而成：

1）将两种有机酸与N,N-二甲氨基类化合物混合均匀后，加入固体超强碱催化剂，加热至90-130℃，反应得到酰胺中间体；

2）将得到的酰胺中间体和2,2双（溴甲基）-1,3-丙二醇在四氢呋喃中混合均匀后，加热回流反应，经减压蒸馏得到阳离子双子表面活性剂；

3）将得到的阳离子双子表面活性剂加入装有四氢呋喃的反应釜中，搅拌溶解后加入氢化钠，室温搅拌，然后将溶解于四氢呋喃中的1,3,-丙烷磺内酯滴加到反应釜中，加热至回流反应，反应结束后，用盐酸中和多余的氢化钠，过滤、减压蒸馏得到两性双子表面活性剂；

4）将两性双子表面活性剂配成质量浓度为1-5%的水溶液，与质量浓度为10-25%的氯化钾溶液按10-25:1质量比进行搅拌得到两性双子表面活性剂类清洁压裂液；

所述有机酸选：甲酸、乙酸、丙酸、草酸、苯磺酸、苯甲酸、环己甲酸或C14-22的饱和脂肪酸或C14-22不饱和脂肪酸；

所述的N,N-二甲氨基类化合物的结构式为：

；

所述的固体超强碱催化剂选KF/Al₂O₃、K/MgO、Na/MgO、K/γ-Al₂O₃、KNO₃/Al₂O₃、KNO₃/ZrO₂、Na/ NaOH/γ-Al₂O₃、KCO₃/γ-Al₂O₃或KCO₃/ ZrO₂。

2.如权利要求1所述两性双子表面活性剂类清洁压裂液，其特征在于，所述有机酸选：C14-22的饱和脂肪酸或C14-22不饱和脂肪酸。

3.如权利要求1或2所述两性双子表面活性剂类清洁压裂液，其特征在于，所述有机酸:N,N-二甲氨基类化合物的投料摩尔比选1:1；有机酸:固体超强碱催化剂的投料摩尔比选10-50:1；所述酰胺中间体和2,2双（溴甲基）-1,3-丙二醇的投料摩尔比选2:1；所述阳离子双子表面活性剂和1,3,-丙烷磺内酯的投料摩尔比选1:2；所述阳离子双子表面活性剂和氢化钠的投料摩尔比选1:2。

4.制备如权利要求1所述两性双子表面活性剂类清洁压裂液的方法，其特征在于，通过如下方法实现：

1）将两种有机酸与N,N-二甲氨基类化合物混合均匀后，加入固体超强碱催化剂，加热至90-130℃，反应得到酰胺中间体；

2）将得到酰胺中间体和2,2双（溴甲基）-1,3-丙二醇在四氢呋喃中混合均匀后，加热回流反应，经减压蒸馏得到阳离子双子表面活性剂；

3）将得到的阳离子双子表面活性剂加入装有四氢呋喃的反应釜中，搅拌溶解后加入氢化钠，室温搅拌，然后将溶解于四氢呋喃中的1,3,-丙烷磺内酯滴加到反应釜中，加热至回流反应，反应结束后，用盐酸中和多余的氢化钠，过滤、减压蒸馏得到两性双子表面活性剂；

4）将两性双子表面活性剂配成质量浓度为1-5%的水溶液，与质量浓度为10-25%的氯化钾溶液按10-25:1质量比进行搅拌得到两性双子表面活性剂类清洁压裂液；

所述有机酸选：甲酸、乙酸、丙酸、草酸、苯磺酸、苯甲酸、环己甲酸或C14-22的饱和脂肪酸或C14-22不饱和脂肪酸；

所述的N,N-二甲氨基类化合物的结构式为：

；

所述的固体超强碱催化剂选KF/Al₂O₃、K/MgO、Na/MgO、K/γ-Al₂O₃、KNO₃/Al₂O₃、KNO₃/ZrO₂、Na/ NaOH/γ-Al₂O₃、KCO₃/γ-Al₂O₃或KCO₃/ ZrO₂。

5.如权利要求4所述两性双子表面活性剂类清洁压裂液的制备方法，其特征在于，所述有机酸: N,N-二甲氨基类化合物的投料摩尔比选1:1；所述有机酸: 固体超强碱催化剂的投料摩尔比选10-50:1；所述酰胺中间体和2,2双（溴甲基）-1,3-丙二醇的投料摩尔比选2:1，所述阳离子双子表面活性剂和1,3,- 丙烷磺内酯的投料摩尔比选1:2，所述阳离子双子表面活性剂和氢化钠的投料摩尔比选1:2。