[发明专利]一种鼠李糖脂醇酰胺衍生物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种鼠李糖脂醇酰胺衍生物及其制备方法和应用。所述的鼠李糖脂醇酰胺衍生物为式I化合物或式II化合物中的一种或两种的混合。式I化合物的结构式为：式II化合物的结构式为：其中，R₁、R₂为H、‑CH₂CH₂OH或‑CH₂(CHOH)CH₃，并且R₁和R₂中至多一个为H。该鼠李糖脂醇酰胺衍生物具有较低界面张力、低吸附损失和高洗油效率的特点，更重要的是，与未改性鼠李糖脂相比，鼠李糖脂醇酰胺衍生物的吸附损失降低了10‑30％，并提高了洗油效率3‑35％，同时具有更高的耐温性和耐盐性。该发明将为开发用于恶劣储层地质条件的有效表面活性剂驱油体系提供有价值的指导。

技术领域

本发明属于采油技术领域，具体涉及一种鼠李糖脂醇酰胺衍生物及其制备方法和应用。

背景技术

当前社会，化石能源仍然占据主导地位，为世界经济发展提供源源不断地支撑。因此，为了从储层中提取出最大量的石油，迫切需要开发经济高效的技术来提高采收率(EOR)。世界范围内开发和应用了不同的强化技术，如热驱(蒸汽注入、原位燃烧等)、化学驱(表面活性剂、聚合物、碱、溶剂等)、气驱(CO₂、N₂等)和微生物驱(原位发酵和异源发酵产品注入)。在这些提高采收率技术中，化学驱技术因其应用经济性和可用化学品组合而得到广泛应用。

在化学驱油过程当中，表面活性剂起着重要作用，它能减少油水界面张力和增加毛管数，因此，原油采收率可得到大幅度的提高。然而，表面活性剂在油藏中大量损失是进行化学驱油过程中，最难解决的问题之一。引起表面活性剂损失的原因是多方面的，但主要是岩石自溶液中的吸附，表面活性剂在多孔介质中的滞留，表面活性剂同地层水和粘土中可交换多价阳离子离子反应产生沉淀以及表面活性剂在残油中的分配等。因此在研究的过程中，很有必要先一步筛选出新型的、高效的、绿色的表面活性剂，为实现化学驱油中提高原油采收率技术等应用提供夯实的基础。

鼠李糖脂是可以通过地面发酵制备的绿色生物表面活性剂。它们由一至两个鼠李糖单元和一至二个β-羟基脂肪酸链构成。脂肪酸可以是饱和的或不饱和的，其主要结构为式A:单糖双脂(RL-C10-C10)和式B:双糖双脂(RL-RL-C10-C10)，结构式如下：

它与化学合成的表面活性剂相比，除具有降低表面张力、稳定乳化和发泡等相同特性外，其表面活性和乳化能力更强，还具有一般化学合成表面活性剂所不具备的无毒、易生物降解等特性，是一种有利于环境保护的绿色化学品。鼠李糖脂的分子结构类型多样，具有许多特殊的官能团，专一性强，可用于一些特殊领域。它在石油采收、环境修复、医药、化妆品、洗涤剂和食品等工业方面极具潜在的应用价值。

目前对生物表面活性剂鼠李糖脂的研究，涉及较多的是如何提高鼠李糖脂的产率及具体应用等。如微生物产生的生物表面活性剂可以增强石油采收，现有技术公开的一种鼠李糖脂生物表面活性剂，将鼠李糖脂和其它表面活性剂复配，用于三次采油，平均采收率比水提高20％(专利申请号99107581.1)。还有的现有技术研究了鼠李糖脂的发酵生产，旨在提高鼠李糖脂的含量，(专利申请号03118042.6)。然而，由于鼠李糖脂存在于微生物的发酵液中，而且含量很低，如CN 108342431 A公开的鼠李糖脂的最大产量仅53.3g/L；另有研究专利(CN101845468A)公开的发酵液中鼠李糖脂的含量为35g/L-50g/L，但发酵液中成分复杂，分离提取较纯的鼠李糖脂的工艺较为复杂，它的生产成本中有约为70-90％都要用在中下游提取及分离工艺上，因而，鼠李糖脂大规模的应用就受到限制。基于鼠李糖脂的生物合成无法与合成表面活性剂的生产在商业上竞争，这就要求学者激发更多创新的方法来增强其多功能性并找到新的应用。

发明内容