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双子表面活性剂独特的分子结构赋予其独特的性能,与传统表面活性剂相比,双子表面活性剂具有更高的表面活性,较低CMC值和克拉夫特点,以及良好的水溶性等特点,使得它在三次采油中具有巨大的应用潜能。其中羧酸型双子表面活性剂具有性质温和、易生物降解以及原料天然等优点,是一种有发展潜力的新型表面活性剂。本文针对阴离子双子表面活性剂的性能特点和潜在应用价值设计合成了羧酸型系列双子表面活性剂。本文以溴代烷(溴代十二烷、溴代十四烷、溴代十六烷),乙二胺,氯乙酸钠为原料,乙醇为溶剂,碘化钾为催化剂,首先经过N-烷基化反应合成中间产物N,N-双烷基乙二胺,再经羧甲基反应合成N,N-双烷基乙二胺二乙酸,用氢氧化钠中和得到目标产物N,N-双烷基乙二胺二乙酸钠(TD-12、TD-14、TD-16),利用红外和核磁共振分析手段对合成的目标产物(TD-12)进行了结构表征,证实了合成产物为羧酸型双子表面活性剂。以目标产物TD-12为研究对象,通过单因素法、正交实验对其合成条件进行了优化,所得收率可达到64.95%。用白金板吊片法测定了羧酸型双子表面活性剂TD-12、 TD-14、TD-16的表面张力,结果表明,与相应的传统表面活性剂相比,羧酸型系列双子表面活性剂TD-12、TD-14、TD-16具有更好的表面活性,25℃时TD-12、TD-14、 TD-16的γCMC分别为24.6mN/m、32.8mN/m、44.7mN/m,临界胶束浓度值(CMC)分别为0.04mmol/L、0.04mmol/L、0.03mmol/L。同时,考察了羧酸型系列双子表面活性剂的抗盐性、复配性能、乳化性、润湿性及降低油水界面张力能力。结果表明,TD-12. TD-14、TD-16具有较好的乳化性,乳状液达到析水平衡的时间分别为20min、20min、30min,随着表面活性剂的浓度增加,析水速度变慢,乳状液稳定性更好。经过该表面活性剂溶液浸泡的亲水玻片能保持较好的水湿性,亲油表面能转变成亲水表面,表现出较好的润湿转变能力。TD-12、TD-14、TD-16与常规表面活性剂(OP-10、十二烷基三甲基溴化铵)按不同的比例复配后,产生了较好的协同效应,TD-12按1：1的摩尔比与OP-10复配后,γCMC为23.8mN/m, CMC为0.06mmol/L。通过测定系列羧酸型表面活性剂与D1原油的油水界面张力,确定了TD-12与十二烷基三甲基溴化铵按1：1复配体系的降低界面张力能力最好,将该体系在100℃条件下进行岩心驱替实验结果表明,该复配体系能将采收率提高10.98%,高于单一的传统表面活性剂。