芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱

 芥酸酰胺羟磺甜菜碱，又名芥酸酰胺羟磺基丙基甜菜碱 芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱，芥酸酰胺羟磺基甜菜碱等，英文名称:1-Propanaminium, N-(2-hydroxyethyl)-N,N-dimethyl-3-[[(13Z)-1-oxo-13-docosenyl]amino]-, chloride

CAS:581089-19-2，分子式:C29N2O2+.Cl-，分子量:443.7755

芥酸酰胺羟磺甜菜碱（芥酸酰胺丙基羟丙基磺酸基甜菜碱｜超低界面张力10⁻³mN/m｜耐钙≥8g/L｜自转向酸主剂），是一种性能优良的粘弹性表面活性剂（Viscoelastic Surfactant、缩写：VES），在140度以上的酸化转向应用中，可以保持较高粘度（一般要求75mPa.s以上）2小时以上，其检测数据，请见下面流变测试图谱。

结构式如下：

    芥酸酰胺丙基羟丙基磺酸基甜菜碱的特性如下：

1.具有优良的抗钙性能，对Ca2 + 的容忍度达8 g.L-1以上。

2.具有显著的降低油水界面张力的能力。与其它表面活性剂复配，具有很好的协同效应。EHSB40多表活复配体系可与多种油藏条件原油达到10-4 ～10-3mN/m 数量级的超低界面张力。

3.携砂性能测试表明该体系在砂比为30%甚至40%时均能达到较好的携砂效果。 

4.破胶性能测试表明该体系在地层水或原油的存在下即可破胶，体系破胶后无残渣 。

5.在乙醇水溶液中，本产品可形成蠕虫状胶束，增粘性能甚佳。

6.是可生物降解的粘弹性表面活性剂。

产品用途：由于芥酸酰胺羟磺甜菜碱有较好的黏性，能形成凝胶，可应用于压裂液和酸液稠化剂等方面。可作为较理想的驱油用表面活性剂应用于化学复合驱，可提高原油采收率15%以上。

在转向酸的应用中，将芥酸酰胺丙基羟丙基磺酸基甜菜碱与20%（或其它含量的盐酸）配成转向酸，将转向酸注入碳酸盐地层，盐酸与首先与高渗透区域的碳酸钙等反应，体系PH升高、氢离子减少、释放出钙离子，利用钙离子与芥酸酰胺丙基羟丙基磺酸基甜菜碱的磺酸基静电吸引发生桥键作，使整个体系粘度上升产生封堵，使后续进入的转向酸流向其它低渗透区域；如此往复，使整个区域都进行盐酸与碳酸盐的反应，建立孔隙通道，便于石油通过这些建立的孔隙通道流入，从而提高采油率。

芥酸酰胺羟磺甜菜碱的建议应用比例和方法：建议添加量为1.0-4.0%，产品先溶解于盐酸等酸性溶液中，然后稀释后使用。

芥酸酰胺羟磺甜菜碱的指标如下：

芥酸酰胺丙基羟丙基磺酸基甜菜碱的应用实例：在碳酸盐地层采油中，需要通过盐酸对地层的碳酸盐地层进行反应，通过盐酸与碳酸盐的反应，生成氯化盐（比如氯化钙）释放出钙离子、镁离子，在添加了芥酸酰胺丙基羟丙基磺酸基甜菜碱的酸化液中，芥酸酰胺丙基羟丙基磺酸基甜菜碱在高温下形成具有较高粘度的网格胶束，对已造好出隙的碳酸盐地层进行封堵，让后续注入的酸液流向其它低渗透层区域继续反应产生更多孔隙、然后再产生网格胶束封堵，直到整个所涉区域遍布孔隙后结束。从而建造出石油流出通道。

因此，对于芥酸酰胺丙基羟丙基磺酸基甜菜碱与钙离子、镁离子在较高温度下产生较高粘度成为衡量芥酸酰胺丙基羟丙基磺酸基甜菜碱是否是较好黏弹表面活性剂的重要指标之一。

以下是几种以EHSB为有效含量的不同的VES的测试结果及分析

       三种不同的VES转向剂，在配方条件下，在140度和150度条件下2个小时的测试结果如下：

       测试方法以及测试结果如下：

       This section presents the test results for three different VES diverting agents, showing their performance over 2 hours at 140°C and 150°C under the specified formulation conditions.

         The testing methodology and corresponding results are detailed below:

一   测试方法

I. Testing Methods

1、基液配制：在20%盐酸以及其它助剂配合条件下进行测试。

1. Base Fluid Preparation
The test was conducted under the conditions of 20% hydrochloric acid combined with other additives.

2、流变性能测试

将残酸洗液转移到流变仪中，将温度从25℃提高到140℃温度或150度，升温温度梯度为3℃/min，剪切速率为100s^-1。升温至140度或150度后，保持温度2个小时，整个测试共计时间大约150分钟。

2. Rheological Performance Testing
    We transferred the spent acid cleaning fluid to the rheometer and raised the temperature from 25°C to either 140°C or 150°C. This was done at a heating rate of 3°C/min and a shear rate of 100 s⁻¹. Following this, we maintained the temperature for 2 hours, resulting in a total test time of approximately 150 minutes.

下面三个图谱，是三种不同VES的图谱。两个测试检测配方相同，图1温度是140度两小时、图2温度是150度两小时、图3温度是140度两小时。

     The three graphs above correspond to three different types of VES. The test formulations are the same for both experiments: Figure 1 was tested at 140°F for two hours, Figure 2 at 150°F for two hours, and Figure 3 at 140°F for two hours.

二  测试结果 

II. Test Results

1  140度条件下2小时的测试图谱

图1显示，随着时间的持续，粘度持续下降，如果时间再延长，粘度还会持续减小，其原因是功能性基团在恶劣检测条件上，功能基团持续不断遭到破坏，粘度就呈一直下降趋势。

     Figure 1 shows that as time progresses, the viscosity continues to decrease. If the duration were extended, the viscosity would keep declining. The reason for this is that under harsh testing conditions, the functional groups are continuously degraded, leading to a persistent decrease in viscosity.

2  150度条件下2小时的测试图谱

 图2显示，随着时间的持续，粘度并未随着时间的延续呈明显下降趋势，而是平行于横轴，说明在恶劣检测条件下，功能基团持续发挥作用，并未遭到破坏，因此粘度曲线呈比较平坦的线。

      Figure 2 shows that as time progresses, the viscosity does not exhibit a significant decreasing trend over time but remains parallel to the horizontal axis. This indicates that under harsh testing conditions, the functional groups continue to remain effective without being degraded, resulting in a relatively flat viscosity curve.

3  140度条件下2小时的测试图谱

      图3显示，温度从常温升到120度这个区间，胶束网格的粘度随温度的不断上升得到不断的优化排列而上升，120度到140度的这个区间，胶束网格在这个温度下由于热运动的持续加剧，而使粘度迅速降低；降到*低点后，在持续140度下，被破坏的胶束网格由于重新排列为较为致密、稳定，粘度缓慢上升，直至达到新的平衡，粘度稳定在270cp左右，并且由于亲水头基得到有效的保护，胶束网格的动态平衡保持在一个比较高的水平上；故而粘度曲线缓上升后达到稳定平行。

      Figure 3 shows that as the temperature increased from ambient to 120°C, the viscosity of the micellar network rose due to continuous optimization of its arrangement with increasing temperature. In the range of 120°C to 140°C, however, intensified thermal motion caused the viscosity to decrease rapidly. After reaching the lowest point, under sustained exposure to 140°C, the disrupted micellar network rearranged into a more compact and stable structure, leading to a gradual recovery in viscosity until a new equilibrium was achieved. The viscosity eventually stabilized at around 270 cP, and due to effective protection of the hydrophilic head groups, the dynamic equilibrium of the micellar network was maintained at a relatively high level. As a result, the viscosity curve slowly rose and then plateaued.

在*新工艺合成的芥酸酰胺丙基羟丙基磺酸甜菜碱-40，采用如下的测试方法：

1、基液配制，具体配方如下（按质量加入）：20% CaCl₂+8%转向剂 + 1.8%缓蚀剂+1%铁离子稳定剂+4%增效剂：

2、流变性能测试

将残酸洗液转移到流变仪中，将温度从25℃提高到140℃温度，升温温度梯度为3℃/min，剪切速率为100s^-1。升温至160度后，保持温度2个小时，整个测试共计时间大约160分钟。

3、流变图谱如下：