1、本文以芥酸為主要原料，合成了一種可生物降解的甜菜堿型黏彈性表面活性劑，并對其反應條件進行了優(yōu)化。利用紅外光譜(IR)和核磁共振氫譜(1HNMR)對提純后的表面活性劑結構進行表征;利用表面張力儀和熒光光譜儀對表面活性劑的表面活性進行表征;利用粘度計、流變儀等測定了表面活性劑的使用性能;利用界面張力儀測定了表面活性劑溶液對油水界面張力的影響;并對產物的各種應用性能進行了表征，確定了該表面活性劑可在三次采油和壓裂施工中使用。
　　 本

2、研究得到的結論如下:
　　 (1)以芥酸、N,N-二甲基-1，3-丙二胺、環(huán)氧氯丙烷和Na2SO3為原料，經過酰胺化和季銨化反應合成了芥酸酰胺羥丙基磺基甜菜堿表面活性劑。最佳合成工藝如下:酰胺化反應中芥酸與N,N-二甲基-1，3-丙二胺的摩爾比為1∶1.2，反應溫度150℃，反應時間為12h;季銨化反應中環(huán)氧氯丙烷與Na2SO3以等摩爾量混合后與中間體反應，摩爾比為1.2∶1，反應溫度80℃，反應時間為6h。
　　 (2

3、)使用表面張力儀測定該表面活性在室溫下的臨界膠束濃度(cmc)為1.6×10-4mol/L，并通過計算求得吸附分子的橫截面積Ac為3.4×10-19m2;以芘為熒光探針、二苯甲酮為猝滅劑，用穩(wěn)態(tài)熒光探針法測定了該表面活性劑的膠束聚集數(shù)隨濃度的變化，當濃度在5～17倍cmc范圍內，膠束聚集數(shù)和表面活性劑濃度基本呈線性關系。當濃度在17倍cmc以上發(fā)生膠束結構的改變，由球狀逐漸變?yōu)榘魻?，溶液可形成具有三維網狀結構的黏彈性結構。
　　

4、 (3)通過測定表面活性劑濃度、礦化度、溫度、堿的加入量等因素對油水界面張力的影響，得知該表面活性劑具有顯著的降低油水界面張力的能力。在表面活性劑濃度范圍為0.06wt％～0.15wt％，礦化度小于10000mg/L，溫度低于80℃條件下均可使界面張力達到10-2mN/m，甚至10-3mN/m。該表面活性劑對原油具有較好的乳化效果，表面活性劑濃度為0.06wt％時形成的乳狀液可保持穩(wěn)定達24h以上，且地層吸附損失量小于1mg/g，可達到

5、使用要求。室內驅油試驗結果表明水進行段塞后進行表面活性劑驅可提高原油采收率10％以上。
　　 (4)通過測定表面活性劑濃度、pH、無機鹽種類對體系黏度的影響，得知該表面活性劑使用的濃度范圍為2wt％～4wt％，且與各種添加劑有良好的配伍性。體系的耐溫性和耐剪切性測試結果顯示，體系的耐溫性和耐剪切性測試結果顯示，在剪切速率為170s-1下，70℃時體系黏度仍高于40mPa·s;在溫度80℃、剪切2h后其黏度仍高于25mPa·s，說