ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНОЕ ВЕЩЕСТВО И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2024 года по МПК C08G65/28 C09K8/584 

Область техники настоящего изобретения

Настоящее изобретение относится к поверхностно-активному веществу и к способу его получения, в частности, к содержащему гетероатомы анионно-неионогенному поверхностно-активному веществу на основе простого полиалкоксиэфира и к способу его получения.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретения

При увеличении энергетических потребностей большое внимание привлекает проблема целесообразного производства и применения нефти, а также постоянно усиливаются требования к количеству и качеству добываемой нефти. Эффективная эксплуатация нефтегазовых ресурсов имеет не только практическое значение, но также важное стратегическое значение для повышения производства добываемой нефти. Традиционные способы нефтедобычи (первичной и вторичной добычи), как правило, позволяют извлекать только треть геологических нефтяных ресурсов, в то время как остаются неизвлеченными приблизительно две трети нефти, и, таким образом, повышение нефтеотдачи превратилось в важную проблему исследований в области добычи нефти. Третичные технологии нефтедобычи представляют собой эффективный способ повышения нефтеотдачи и могут быть разделены на четыре категории, а именно: во-первых, термическое заводнение, в том числе паровое заводнение, внутрипластовое горение и т.д.; во-вторых, смешанное заводнение, в том числе углекислотное смешанное заводнение, углеводородное смешанное заводнение, а также смешанное заводнение с применением других инертных газов; в-третьих, химическое заводнение; в-четвертых, микробная нефтеотдача, в том числе заводнение с применением биополимеров и поверхностно-активных веществ, производимых микроорганизмами. К числу третичных технологий нефтедобычи относится технология химического повышения нефтеотдачи (CEOR), которая представляет собой весьма важную и осуществляемую в больших масштабах технологию, предусматривающую заводнение с применением полимеров, заводнение с применением поверхностно-активных веществ, заводнение с применением щелочных растворов и их сочетание. Эффект химического заводнения представляет собой результат сочетания эффективности макроскопического (объемного) и микроскопического (порового) вытеснения. Принцип химического повышения нефтеотдачи представляет собой уменьшение натяжения на поверхности раздела фаз (IFT) между вытесняющей текучей средой и добываемой нефтью и повышение эффективности нефтяного промывания. Поверхностно-активное вещество одновременно проявляет олеофильные (гидрофобные) и гидрофильные (олеофобные) свойства; таким образом, когда поверхностно-активное вещество растворяется в воде, его молекулы адсорбируются, главным образом, на поверхности раздела фаз масла и воды, и при этом может значительно уменьшаться натяжение на поверхности раздела фаз. Это уменьшение натяжения на поверхности раздела фаз свидетельствует, что поверхностно-активное вещество способно уменьшать силу сцепления добываемой нефти, разделяя более крупные нефтяные капли на мелкие, в результате чего увеличивается скорость пропускания добываемой нефти через поровые отверстия. Химическое заводнение с применением поверхностно-активного вещества дополнительно проявляется в таких эффектах, как изменение смачиваемости смоченной нефтью горной породы, эмульгирование добываемой нефти, увеличение поверхностной плотности заряда и коалесценция нефтяных капель, причем все эти эффекты объясняют причины, по которым поверхностно-активное вещество было определено в качестве обязательного компонента текучей среды для заводнения.

В настоящее время наиболее широкое применение в третичных технологиях нефтедобычи находят такие поверхностно-активные вещества, как нефтяные сульфонатные, алкилбензолсульфонатные, олефинсульфонатные соли, а также другие поверхностно-активные вещества; см. документы CN 1203935 A, CN 1566258 A, CN 1458219 A, CN 1426833 А и US 2010/0282467. Поверхностно-активное вещество обладает преимуществами широкой доступности, низкой стоимости и т.д. Однако при увеличении степени глубокой эксплуатации пласта слой нефтедобычи становится все глубже, температура применения поверхностно-активного вещества становится все выше, а также увеличивается степень минерализации воды. Однако поверхностно-активные вещества проявляют неудовлетворительную устойчивость по отношении к соли, что ограничивает их применение в пласте в условиях высокой температуры и высокой солености. Таким образом, разработка новых термоустойчивых и солеустойчивых поверхностно-активных веществ приобретает огромное значение для промышленных третичных технологий нефтедобычи.

В последние годы были исследованы анионно-неионогенные поверхностно-активные вещества, которые одновременно проявляют термоустойчивость анионных поверхностно-активных веществ и солеустойчивость неионогенных поверхностно-активных веществ. Анионно-неионогенные поверхностно-активные вещества представляют собой, главным образом, алкоксикарбоксилаты, алкоксисульфонаты и подобные соединения. Например, в работах Yongmin Zhang, Hujun Xu и др., соответственно, представлены эксплуатационные характеристики анионно-неионогенных поверхностно-активных веществ, таких как нонилфенолполиоксиэтиленэфирсульфонат натрия, жирноспиртовой полиоксиэтиленэфирсульфонат натрия и подобные соединения (см. Speciality Petrochemicals, 2009, 26 (2), 4-7; Oilfield Chemistry, 2009, 26 (1), 72-75; Chemical Research and Application, 2009, 21 (7), 964-968; China Surfactant Detergent & Cosmetics, 2008, 38 (4), 253-256; а также CN 201210188897.6). О применении анионно-неионогенных поверхностно-активных веществ, таких как алкоксикарбоксилаты и алкоксисульфонаты, в технологиях повышения нефтеотдачи также сообщили Техасский университет (Остин), компании Oil Chem Technology и BASF, соответственно (см. SPE 154256; SPE 154261; US 7,629,299; US 20120101010; US 2011120707 А1; US 20140116690 А1). В указанных выше исследованиях анионно-неионогенные поверхностно-активные вещества содержат в качестве неионогенных фрагментов исключительно этоксильные и/или пропоксильные группы. В документе US 20110281779 раскрыты анионно-неионогенные поверхностно-активные вещества, имеющие формулу R₁-BO_x-PO_y-EO_z-X-Y^a--a/bM^b+, которые содержат неионогенный фрагмент, такой как бутоксильный (ВО), пропоксильный (РО), этоксильный (ЕО), и проявляют превосходные эксплуатационные характеристики, причем R₁ димеризуется из линейного или разветвленного жирного спирта С₁₂-С₃₆ посредством реакции Гербе.

Краткое раскрытие настоящего изобретения

Настоящее изобретение относится к новому содержащему гетероатомы анионно-неионогенному поверхностно-активному веществу на основе простого полиалкоксиэфира, причем в молекулярной структуре поверхностно-активного вещества одновременно присутствуют гетероатомы N и S, а также композиционные простополиэфирные функциональные группы ВО, РО и ЕО, таким образом, что поверхностно-активное вещество является благоприятным для точного регулирования и контроля взаимодействия между поверхностно-активным веществом и добываемой нефтью, и решаются технические проблемы неудовлетворительных свойств эмульгирования и низкой активности поверхностно-активного вещества в предшествующей технологии повышения нефтеотдачи. При этом липофильная группа больше не ограничена традиционной липофильной углеродной цепью C₈-C₁₈, и в результате этого значительно расширяется выбор источника исходных материалов, и сокращаются производственные расходы. Кроме того, в отношении выбора липофильной группы, согласно настоящему изобретению алифатическая липофильная группа и ароматическая липофильная группа преимущественно присутствуют одновременно, в результате чего усиливается взаимодействие между липофильной группой и добываемой нефтью, и улучшаются эксплуатационные характеристики вытеснения нефти.

Одна из технических проблем, которые должно решить настоящее изобретение, представляет собой техническую проблему неудовлетворительных эмульгирующих свойств и низкой активности поверхностно-активного вещества предшествующего уровня техники в условиях высокой температуры и высокой солености; а также существуют проблемы ограниченного выбора источника исходных материалов и высокой стоимости производства поверхностно-активного вещества. Соответственно, согласно настоящему изобретению предложено новое содержащее гетероатомы анионно-неионогенное поверхностно-активное вещество на основе простого полиалкоксиэфира, которое обладает преимуществами хорошей эмульгирующей способности и высокой активности, а также может содержать алифатические и ароматические липофильные группы, в результате чего усиливается взаимодействие между поверхностно-активным веществом и добываемой нефтью, и улучшаются эксплуатационные характеристики вытеснения нефти.

Вторая техническая проблема, которую должно решить настоящее изобретение, заключается в том, чтобы предложить способ получения содержащего гетероатомы анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира. Данный способ должен обладать характеристиками простоты процедур, мягких условий реакций и высокого выхода продуктов.

Согласно настоящему изобретению предложено применение содержащего гетероатомы анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира.

Для решения одной из технических проблем согласно настоящему изобретению предложено содержащее гетероатомы анионно-неионогенное поверхностно-активное вещество на основе простого полиалкоксиэфира, имеющее следующую молекулярную формулу:

при этом:

R₁ представляет собой любую из алифатических групп и ароматических групп C₁-С₅₀;

в каждом случае группы Poly, одинаковые или отличающиеся друг от друга, независимо выбраны из группы, представленной формулой (Ru-O)_m; в каждой группе Poly в каждом случае группы Ru, одинаковые или отличающиеся друг от друга независимо выбраны из линейных или разветвленных алкиленовых групп С₂-С₆, при тех условиях, что: группа Ru по меньшей мере в некоторых из групп Poly выбрана из бутилена, и присутствует соединительная группа L между по меньшей мере некоторыми из групп Poly; при этом L представляет собой группу, содержащую гетероатом и два концевых фрагмента, содержащих от 0 до 30 атомов углерода;

n представляет собой число, составляющее от более чем 0 до 300;

для каждого типа группы (Ru-O) m независимо представляет собой число, составляющее от более чем 0 до 100;

X представляет собой любую группу из алкиленовых, алкениленовых или ариленовых групп, содержащих 1-10 атомов углерода;

Y представляет собой анионную группу;

М представляет собой катион или катионную группу для обеспечения равновесия зарядов в формуле; и

а представляет собой абсолютное значение валентности Y, и b представляет собой абсолютное значение валентности М.

Согласно одному варианту осуществления R₁ предпочтительно представляет собой любую группу из алкильных, алкенильных, арильных или полициклических ароматических углеводородов С₁-С₅₀; предпочтительнее любую группу из алкильных, алкенильных, арильных или полициклических ароматических углеводородов С₁-С₃₀; и гетероатом предпочтительно представляет собой N и/или S.

Согласно одному варианту осуществления L₁ и L₂ представляют собой по меньшей мере группы, независимо и предпочтительно выбранные из группы, которую составляют - NR₆-, -S- и -X¹-R₅-X²-, причем X¹ и X² независимо и предпочтительно выбраны из NR₆ или S, R₅ предпочтительно представляет собой любую группу, выбранную из алкиленовых, алкениленовых и ариленовых групп С₀-С₁₀, и R₆ предпочтительно выбрана из Н или алкильных групп С₁-С₄; при этом, когда R₅ предпочтительно выбрана из С₀, это означает, что существует непосредственная связь -Х¹-Х²-.

Согласно одному варианту осуществления R₅ предпочтительнее представляет собой любую группу, выбранную из алкиленовых, алкениленовых и ариленовых групп С₀-С₆, и R₆ предпочтительнее выбрана из Н.

Согласно одному варианту осуществления степени полимеризации х, у и z алкоксильных групп независимо представляют собой любые числа от 1 до 100, и предпочтительно представляют собой любые числа от 1 до 50.

Согласно одному варианту осуществления X предпочтительно представляет собой любую группу из алкиленовых групп, алкениленовых групп и ариленовых групп, содержащих от 1 до 6 атомов углерода.

Согласно одному варианту осуществления анионная группа Y предпочтительно представляет собой по меньшей мере одну группу из карбоксилатной, сульфонатной, сульфатной или фосфатной групп, предпочтительнее по меньшей мере одну группу из карбоксилатной или сульфонатной группы.

Согласно одному варианту осуществления М предпочтительно представляет собой по меньшей мере один катион, выбранный из группы, которую составляют катион щелочного металла, катион щелочноземельного металла и катион аммония; и предпочтительнее по меньшей мере один катион, выбранный из группы, которую составляют Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Са²⁺и NH₄⁺.

Согласно одному варианту осуществления в формуле (I) присутствуют две или более одинаковых или различных соединительных групп L, и при этом по меньшей мере одна группа Poly расположена между двумя соединительными группами L.

Согласно одному варианту осуществления в каждой из групп Poly по меньшей мере некоторые из групп Ru в группах Poly выбраны из этиленовых групп, по меньшей мере некоторые из групп Ru в группах Poly выбраны из пропиленовых или изопропиленовых групп, и по меньшей мере некоторые из групп Ru в группах Poly выбраны из бутиленовых, втор-бутиленовых, изобутиленовых или трет-бутиленовых групп.

Согласно одному варианту осуществления в формуле (I) присутствуют по меньшей мере две соединительных группы L, причем по меньшей мере некоторые из групп L содержат гетероатом N, и при этом по меньшей мере некоторые из групп L содержат гетероатом S.

Согласно одному варианту осуществления в формуле (I) группа Poly, расположенная на стороне R1, содержит больше атомов углерода, чем группа Poly, расположенная на стороне X.

Для решения второй технической проблемы согласно настоящему изобретению предложен способ получения содержащего гетероатомы анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира с применением любого из представленных выше технических решений, причем в способе предусмотрены следующие стадии:

a) осуществление реакции алкоксилирования с участием инициатора, этиленоксида, пропиленоксида и бутиленоксида в присутствии катализатора с получением неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира; при этом инициатор представляет собой любое соединение из алкилового спирта, алкенилового спирта, алкилфенола и полициклического ароматического фенола С₁-С₅₀;

b) осуществление реакции неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира, полученного на стадии (а), с органическим аминным реагентом или тиоловым реагентом с получением неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира, содержащего гетероатомы N и/или S; и

c) осуществление реакции сульфонирования или карбоксилирования с участием содержащего гетероатомы неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира, полученного на стадии (b), и сульфонирующего реагента или карбоксилирующего реагента с последующей нейтрализацией и получением анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира.

Согласно одному варианту осуществления реакцию алкоксилирования предпочтительно осуществляют в следующих условиях: температура реакции составляет от 140 до 200°С, и давление реакции составляет от 0 до 5 МПа; молярное соотношение инициатора и этиленоксида, пропиленоксида или бутиленоксида составляет предпочтительно 1:(1-50); и катализатор предпочтительно представляет собой гидроксид щелочного металла, биметаллический простополиэфирный катализатор (DMC) или фосфазеновый катализатор, предпочтительно присутствующий в количестве, составляющем от 0,001 до 2,0% по отношению к инициатору.

Согласно одному варианту осуществления стадию (b) осуществляют при температуре реакции, составляющей предпочтительно от 100 до 300°С, и давлении реакции, составляющем предпочтительно от 0 до 5 МПа, предпочтительно в течение от 1 до 10 часов.

Согласно одному варианту осуществления реакцию сульфонирования или карбоксилирования осуществляют при температуре реакции, составляющей предпочтительно от 80 до 200°С, и давлении реакции, составляющем предпочтительно от 0 до 3 МПа, предпочтительно в течение от 1 до 10 часов.

Согласно одному варианту осуществления реакцию алкоксилирования осуществляют при температуре реакции, составляющей предпочтительнее от 140 до 200°С, и давлении реакции, составляющем предпочтительнее от 0,1 до 2,0 МПа; стадию (b) осуществляют при температуре реакции, составляющей предпочтительнее 150-250°С, и давлении реакции, составляющем предпочтительнее 0,5-3 МПа; и стадию с) осуществляют при температуре реакции, составляющей предпочтительнее от 50 до 100°С, предпочтительнее в течение от 0,5 до 5 часов.

Согласно одному варианту осуществления сульфонирующее вещество может представлять собой одно из разнообразных типов сульфонирующих веществ, которые обычно находят применение в технике, таких как галогенированные сульфоновые кислоты и/или соответствующие соли, в том числе, например, но без ограничения, хлоргексилсульфоновая кислота (или соответствующая натриевая соль), п-хлорбензолсульфоновая кислота (или соответствующая натриевая соль), 3-хлор-2-гидроксипропансульфоновая кислота (или соответствующая натриевая соль), 1-хлор-2-бутенсульфоновая кислота (или соответствующая натриевая соль) и т.д.; при этом карбоксилирующее вещество может представлять собой одно из разнообразных типов карбоксилирующих веществ, которые обычно находят применение в технике, таких как галогенированные карбоновые кислоты и/или соответствующие соли, в том числе, например, но без ограничения, хлоруксусная кислота (или соответствующая натриевая соль).

Для решения третьей технической проблемы согласно настоящему изобретению предложено применение содержащего гетероатомы анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира в соответствии с любым из предшествующих технических решений, позволяющих решить одну из технических проблем.

Согласно одному варианту осуществления применение не ограничивается определенным образом, например, но представляет собой, но без ограничения, применение в технологиях повышении нефтегазоотдачи, таких как подземное введение водного раствора, содержащего поверхностно-активное вещество согласно настоящему изобретению в целях повышения добычи нефти и природного газа, при этом поверхностно-активное вещество может находить применение в концентрации, составляющей 0,01 мас. % или более, предпочтительно 0,05 мас. % или более и предпочтительнее от 0,05 до 1 мас. %.

Содержащее гетероатомы анионно-неионогенное поверхностно-активное вещество на основе простого полиалкоксиэфира согласно настоящему изобретению усиливает взаимодействие между поверхностно-активным веществом и компонентами добываемой нефти посредством введения гетероатомов, алкоксильных групп и цепочечного фрагмента, таким образом, что поверхностно-активное вещество проявляет повышенную эмульгирующую способность и может лучше солюбилизировать добываемую нефть; при этом существует хорошая способность нефтяного промывания, и в результате этого повышается эффективность добычи.

Содержащее гетероатомы анионно-неионогенное поверхностно-активное вещество на основе простого полиалкоксиэфира имеет следующие преимущества, когда оно находит применение в композиции поверхностно-активных веществ для третичных технологий нефтедобычи.

(1) Поверхностно-активное вещество проявляет высокую межфазную активность и сильную эмульгирующую способность. Когда концентрация составляет более чем 0,05%, сверхнизкое натяжение на поверхности раздела фаз, составляющее от 10^-4 до 10^-3 мН/м, может быть создано с участием добываемой нефти, и параметр солюбилизации составляет 12 или более.

(2) Поверхностно-активное вещество проявляет высокую термическую и солевую устойчивость. Поскольку поверхностно-активное вещество содержит неионогенные группы, такие как ВО, РО, ЕО и т.п., солеустойчивость поверхностно-активного вещества, очевидным образом, повышается; и при этом различные функциональные группы соединяются посредством связей С-С или связей С-О, таким образом, что оказывается высокой гидротермическая устойчивость.

(3) Группа R₁, соединенная с алкоксильной группой, может представлять собой любую из алифатических групп и ароматических групп С₁-С₅₀, и поверхностно-активное вещество отличается широким выбором источников исходных материалов и низкой стоимостью получения.

Согласно настоящему изобретению термин «анионно-неионогенное поверхностно-активное вещество» означает поверхностно-активное вещество, одновременно содержащее в своей структуре анионный сегмент и неионогенный сегмент, что хорошо известно в технике.

По сравнению с предшествующим уровнем техники содержащее гетероатомы анионно-неионогенное поверхностно-активное вещество на основе простого полиалкоксиэфира проявляет улучшенную эмульгирующую способность и повышенную межфазную активность, при этом параметр солюбилизации поверхностно-активного вещества по отношению к добываемой нефти может составлять 18 или более, натяжение на поверхности раздела фаз может составлять 10^-4 мН/м, степень нефтеотдачи может быть увеличена на 15% или более, и могут быть достигнуты улучшенные технические эффекты.

Краткое описание фигур

На фиг. 1 представлена технологическая схема эксперимента по принудительному вытеснению, которое находит применение согласно настоящему изобретению.

На фиг. 2 представлен инфракрасный спектр содержащего гетероатомы анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира, полученного согласно примеру 3 настоящего изобретения; здесь при 3285 см^-1 присутствует пик, соответствующий валентным колебаниям связи N-H; при 3235 см^-1 присутствует пик, соответствующий валентным колебаниям метальной и метиленовой групп; при 1545 см^-1 присутствует пик, соответствующий скелетным колебаниям ароматического кольца; при 1383 см^-1 и 1442 см^-1 присутствуют пики, соответствующие деформационным колебаниям метальной и метиленовой групп; при 1296 см^-1 присутствует пик, соответствующий валентным колебаниям простоэфирной связи; при 1040 см^-1 присутствует пик, соответствующий деформационным колебаниям связи C-N; и в диапазоне 700-900 см^-1 присутствуют пики, соответствующие валентным колебаниям ароматического кольца.

На фиг. 3 представлен спектр ЯМР содержащего гетероатомы анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира, полученного согласно примеру 3 настоящего изобретения и представляющего собой следующее соединение.

На фиг. 4 представлен график натяжения на поверхности раздела фаз (IFT) содержащего гетероатомы анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира, которое было получено согласно примеру 3 настоящего изобретения и исследовано в описанных ниже условиях.

Концентрация поверхностно-активного вещества: 0,3 мас. %.

Синяя кривая при 90°С: степень минерализации 35000 мг/л, концентрация двухзарядных ионов 1000 мг/л, плотность добываемой нефти по шкале Американского института нефти (API) 25 (0.904 г/мл).

Красная кривая при 120°С: степень минерализации 300000 мг/л, концентрация двухзарядных ионов 1000 мг/л, плотность добываемой нефти по API 18 (0.946 г/мл).

Подробное раскрытие вариантов осуществления настоящего изобретения

Настоящее изобретение дополнительно проиллюстрировано следующими примерами.

Пример 1. Синтез содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой фенолполиэфиркарбоксилат натрия

Определенное количество фенола и KOH в количестве, составляющем 1% по отношению к массе фенола, в качестве катализатора добавляли в реактор полимеризации, систему нагревали до температуры 80-90°С в процессе перемешивания, включали вакуумную систему, осуществляли дегидратацию в течение одного часа, затем осуществляли 3-4-кратное продувание азотом для вытеснения воздуха из системы. Температуру реакции повышали до 200°С, затем медленно добавляли отмеренное количество бутиленоксида, и давление реакции устанавливали на уровне ниже 2,0 МПа для осуществления реакции образования простого эфира. После того, как завершалась данная стадия реакции, добавляли вычисленное количество гидразингидрата и осуществляли реакцию в течение одного часа при температуре 100°С и давлении 5 МПа. Затем температуру повышали до 180°С, непрерывно и медленно добавляли вычисленное количество пропиленоксида, и после того, как реакция завершалась, снова добавляли гидразингидрат и осуществляли реакцию при температуре 100°С в течение 10 часов. Температуру снова повышали до 150°С, снова добавляли вычисленное количество этиленоксида для реакции образования простого эфира до завершения реакции (давление реакции оставалось постоянным). Систему продували азотом, и непрореагировавший этиленоксид удаляли с получением неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой фенолполиоксибутиленполиоксипропиленполиоксиэтиленовый эфир с различными степенями полимеризации.

Продукт, полученный, как описано выше, и двукратное молярное количество гидроксида калия добавляли в реактор, перемешивали, подщелачивали при температуре 60°С в течение 2 часов, нагревали до температуры 80°С, медленно добавляли хлорацетат натрия, реакцию продолжали в течение 5 часов после того, как добавление было завершено, и осуществляли последующую обработку с получением содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой фенолполиэфиркарбоксилат натрия. Структура представлена в таблице 1.

Пример 2. Синтез содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой нонилфенолполиэфирсульфонат кальция

Определенное количество нонилфенола и KOH в количестве, составляющем 0,5% по отношению к массе нонилфенола, в качестве катализатора добавляли в реактор полимеризации, систему нагревали до температуры 80-90°С в процессе перемешивания, включали вакуумную систему, осуществляли дегидратацию в течение одного часа, затем осуществляли 3-4-кратное продувание азотом для вытеснения воздуха из системы.

Температуру реакции повышали до 170°С, затем медленно добавляли отмеренное количество пропиленоксида, и давление реакции устанавливали на уровне ниже 0,60 МПа для осуществления реакции образования простого эфира. После того, как завершалась данная стадия реакции, добавляли этилендиамин и осуществляли реакцию при температуре 150°С и давлении 4 МПа в течение 8 часов. Затем медленно добавляли вычисленное количество бутиленоксида, и после того, как реакция завершалась, снова добавляли этилендиамин и осуществляли реакцию при температуре 150°С и давлении 4 МПа в течение 8 часов. Наконец, снова добавляли вычисленное количество этиленоксида для реакции образования простого эфира до завершения реакции (давление реакции оставалось постоянным). Систему продували азотом, и непрореагировавший этиленоксид удаляли с получением неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой нонилфенолполиэфир.

Продукт, полученный, как описано выше, и двукратное молярное количество гидроксида калия добавляли в реактор, перемешивали, подщелачивали при температуре 60°С в течение 2 часов, нагревали до температуры 90°С, хлоргексилсульфонат натрия медленно добавляли в капельном режиме, реакцию продолжали в течение 5 часов после того, как добавление было завершено, и затем добавляли хлорид кальция для ионного обмена с получением содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой нонилфенолполиэфирсульфонат кальция. Структура представлена в таблице 1.

Пример 3. Синтез содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой додецилнафталинполиэфирбензолсульфонат аммония

Определенное количество додецилнафтола и KOH в количестве, составляющем 2,0% по отношению к массе додецилнафтола, а также 30 частей на миллион фосфазена в качестве катализатора добавляли в реактор полимеризации, систему нагревали до температуры 80-90°С в процессе перемешивания, включали вакуумную систему, осуществляли дегидратацию в течение одного часа, затем осуществляли 3-4-кратное продувание азотом для вытеснения воздуха из системы. Температуру реакции повышали до 180°С, затем медленно добавляли отмеренное количество бутиленоксида, и давление реакции устанавливали на уровне ниже 0,60 МПа для осуществления реакции образования простого эфира. После того, как завершалась данная стадия реакции, добавляли пропилендиамин, и осуществляли реакцию при температуре 250°С и давлении 2 МПа в течение 6 часов. Затем медленно добавляли вычисленное количество пропиленоксида, и после того, как реакция завершалась, снова добавляли пропилендиамин для реакции аммонизации. Наконец, снова добавляли вычисленное количество этиленоксида для реакции образования простого эфира при температуре 150°С до завершения реакции (давление реакции оставалось постоянным). Систему продували азотом, и не прореагировавший этиленоксид удаляли с получением неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой додецилнафталинполиэфир.

Продукт, полученный, как описано выше, и двукратное молярное количество гидроксида калия добавляли в реактор, перемешивали, подщелачивали при температуре 60°С в течение 2 часов, нагревали до температуры 200°С, добавляли п-хлорбензолсульфонат натрия, реакцию продолжали до полного превращения исходных материалов, и осуществляли последующую обработку аммонийного обмена с получением содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой додецилнафталинполиэфирбензолсульфонат аммония. Структура представлена в таблице 1.

Пример 4. Синтез анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой содержащий гетероатомы S и N метоксиполиэфиркарбоксилат магния

Определенное количество метанола и KOH в количестве, составляющем 0,5% по отношению к массе метанола, в качестве катализатора добавляли в реактор полимеризации, систему нагревали до температуры 140°С в процессе перемешивания, затем медленно добавляли отмеренное количество этиленоксида, и давление реакции устанавливали на уровне ниже 1,0 МПа для осуществления реакции образования простого эфира. После того, как завершалась данная стадия реакции, медленно и непрерывно добавляли 1,3-пропандитиол, и осуществляли реакцию при температуре 180°С и давлении 2 МПа в течение 5 часов. Затем добавляли вычисленное количество пропиленоксида, и осуществляли реакцию в течение 4 часов. После того, как реакция завершалась, добавляли вычисленное количество парафенилендиамина и осуществляли реакцию при температуре 280°С и давлении 2 МПа в течение 6 часов. Наконец, добавляли вычисленное количество бутиленоксида и снова нагревали до температуры 200°С в течение реакции образования простого эфира до завершения реакции, с получением неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой содержащее гетероатомы метоксиполиэфир.

Продукт, полученный, как описано выше, и двукратное молярное количество гидроксида калия добавляли в реактор, перемешивали, подщелачивали при температуре 60°С в течение 2 часов, нагревали до температуры 90°С, хлорацетат натрия медленно добавляли в капельном режиме, реакцию продолжали в течение 5 часов после того, как добавление было завершено, и затем добавляли MgCl₂ для ионного обмена с получением анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой содержащий гетероатомы и N метоксиполиэфиркарбоксилат магния. Структура представлена в таблице 1.

Пример 5. Синтез содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой натрий 2-метилбензилполиэфирсульфонат

Определенное количество 2-метилбензилового спирта и KOH в количестве, составляющем 0,5% по отношению к массе 2-метилбензилового спирта, в качестве катализатора добавляли в реактор полимеризации, систему нагревали до температуры 170°С в процессе перемешивания, затем медленно добавляли отмеренное количество пропиленоксида, и давление реакции устанавливали на уровне ниже 1,0 МПа для осуществления реакции образования простого эфира. После того, как завершалась данная стадия реакции, добавляли п-фенилендиамин, нагревали до температуры 200°С и осуществляли реакцию в течение 6 часов. Затем температуру снижали до 150°С, добавляли вычисленное количество этиленоксида, и после того, как реакция завершалась, добавляли этилендиамин, снова нагревали до 180°С и осуществляли реакцию в течение 4 часов. Наконец, добавляли вычисленное количество бутиленоксида для реакции образования простого эфира, снова выдерживали до завершения реакции с получением неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой содержащий гетероатомы азота 2-метилбензилполиэфир.

Продукт, полученный, как описано выше, и двукратное молярное количество гидроксида калия добавляли в реактор, перемешивали, подщелачивали при температуре 60°С в течение 2 часов, нагревали до температуры 80°С, натрий 3-хлор-2-гидрокси-пропансульфонат медленно добавляли в капельном режиме, реакцию продолжали в течение 5 часов после того, как добавление было завершено, и осуществляли последующую обработку с получением содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой 2-метилбензилполиэфирсульфонат натрия. Структура представлена в таблице 1.

Пример 6. Синтез содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой цис-9-октадеценолоксиполиэфирсульфонат натрия

Определенное количество олеилового спирта (цис-9-октадеценол) и KOH в количестве, составляющем 0,5% по отношению к массе олеилового спирта, в качестве катализатора добавляли в реактор полимеризации, систему нагревали до температуры 170°С в процессе перемешивания, затем медленно добавляли отмеренное количество бутиленоксида, и давление реакции устанавливали на уровне ниже 1,0 МПа для осуществления реакции образования простого эфира. После того, как завершалась данная стадия реакции, добавляли п-фенилендиамин, нагревали до температуры 250°С и осуществляли реакцию в течение 6 часов. Затем температуру снижали до 170°С, добавляли вычисленное количество пропиленоксида и осуществляли реакцию в течение 5 часов. После того, как реакция завершалась, добавляли этилендиамин, снова нагревали до температуры 180°С и осуществляли реакцию в течение 4 часов. Наконец, добавляли вычисленное количество этиленоксида для реакции образования простого эфира и снова выдерживали до завершения реакции (давление реакции оставалось постоянным). Систему продували азотом, и непрореагировавший этиленоксид удаляли с получением неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой простой полиэфир.

Продукт, полученный, как описано выше, и двукратное молярное количество гидроксида калия добавляли в реактор, перемешивали, подщелачивали при температуре 60°С в течение 2 часов, нагревали до температуры 90°С, 2-хлорэтилсульфонат натрия медленно добавляли в капельном режиме, реакцию продолжали в течение 5 часов после того, как добавление было завершено, и осуществляли последующую обработку с получением содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой цис-9-октадеценолоксиполиэфирсульфонат натрия. Структура представлена в таблице 1.

Пример 7. Синтез содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой простополиэфиркарбоксилат натрия с длинной углеродной цепью

Определенное количество C₃₀H₆₁OH и KOH в количестве, составляющем 0,5% по отношению к массе С₃₀Н₆₁ОН, а также 0,01% биметаллического простополиэфирного катализатора (DMC) в качестве катализатора добавляли в реактор полимеризации, систему нагревали до температуры 200°С в процессе перемешивания, затем медленно добавляли отмеренное количество бутиленоксида, и давление реакции устанавливали на уровне ниже 1,0 МПа для осуществления реакции образования простого эфира. После того, как завершалась данная стадия реакции, добавляли п-фенилендиамин и осуществляли реакцию в течение 6 часов. Затем температуру снижали до 170°С, добавляли вычисленное количество пропиленоксида и осуществляли реакцию в течение 5 часов. После того, как реакция завершалась, добавляли этилендиамин, снова нагревали до температуры 180°С и осуществляли реакцию в течение 4 часов. Наконец, температуру снижали до 150°С и снова добавляли вычисленное количество этиленоксида для реакции образования простого эфира до завершения реакции (давление реакции оставалось постоянным). Систему продували азотом, и непрореагировавший этиленоксид удаляли, с получением неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой простой полиэфир с длинной углеродной цепью.

Продукт, полученный, как описано выше, и двукратное молярное количество гидроксида калия добавляли в реактор, перемешивали, подщелачивали при температуре 60°С в течение 2 часов, нагревали до температуры 90°С, хлорацетат натрия медленно добавляли в капельном режиме, реакцию продолжали в течение 5 часов после того, как добавление было завершено, и осуществляли последующую обработку с получением содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой простополиэфиркарбоксилат натрия с длинной углеродной цепью. Структура представлена в таблице 1.

Пример 8. Синтез содержащего гетероатомы азота додецилнафталинполиэфирбензолсульфоната аммония

Определенное количество додецилнафтола и KOH в количестве, составляющем 2,0% по отношению к массе додецилнафтола, а также 30 частей на миллион фосфазена в качестве катализатора добавляли в реактор полимеризации, систему нагревали до температуры 80-90°С в процессе перемешивания, включали вакуумную систему, осуществляли дегидратацию в течение одного часа, затем осуществляли 3-4-кратное продувание азотом для вытеснения воздуха из системы. Температуру реакции повышали до 160°С, затем медленно добавляли отмеренное количество пропиленоксида, и давление реакции устанавливали на уровне ниже 0,60 МПа для осуществления реакции образования простого эфира. После того, как завершалась данная стадия реакции, пропилендиамин добавляли и осуществляли реакцию при температуре 250°С и давлении 2 МПа в течение 6 часов. Затем добавляли вычисленное количество пропиленоксида, и после того, как реакция завершалась, снова добавляли пропилендиамин для реакции аммонизации. Наконец, снова добавляли вычисленное количество этиленоксида для реакции образования простого эфира при температуре 150°С, снова выдерживали до завершения реакции (давление реакции оставалось постоянным). Систему продували азотом, и непрореагировавший этиленоксид удаляли с получением неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой додецилнафталинполиэфир.

Продукт, полученный, как описано выше, и двукратное молярное количество гидроксида калия добавляли в реактор, перемешивали, подщелачивали при температуре 60°С в течение 2 часов, нагревали до температуры 200°С, добавляли п-хлорбензолсульфонат натрия, реакцию продолжали до полного превращения исходных материалов с получением содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой додецилнафталинполиэфирбензолсульфонат натрия. Структура представлена в таблице 1.

Пример 9. Синтез содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой цис-9-октадеценолоксиполиэфирсульфонат аммония

Определенное количество олеилового спирта (цис-9-октадеценол) и KOH в количестве, составляющем 0,5% по отношению к массе олеилового спирта, в качестве катализатора добавляли в реактор полимеризации, систему нагревали до температуры 170°С в процессе перемешивания, затем медленно добавляли отмеренное количество бутиленоксида, и давление реакции устанавливали на уровне ниже 1,0 МПа для осуществления реакции образования простого эфира. После того, как завершалась данная стадия реакции, добавляли п-фенилендиамин, нагревали до температуры 280°С и осуществляли реакцию в течение 6 часов. Затем температуру снижали до 150°С, и добавляли вычисленное количество бутиленоксида и осуществляли реакцию в течение 5 часов, снова выдерживали до завершения реакции образования простого эфира (давление реакции оставалось постоянным). Систему продували азотом, и непрореагировавший бутиленоксид удаляли с получением неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой простой полиэфир.

Продукт, полученный, как описано выше, и двукратное молярное количество гидроксида калия добавляли в реактор, перемешивали, подщелачивали при температуре 60°С в течение 2 часов, нагревали до температуры 90°С, 2-хлорэтилсульфонат натрия медленно добавляли в капельном режиме, реакцию продолжали в течение 5 часов после того, как добавление было завершено, и осуществляли последующую обработку для аммонийного обмена с получением содержащего гетероатомы азота анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества, представляющего собой цис-9-октадеценолоксиполиэфирсульфонат натрия. Структура представлена в таблице 1.

Пример 10. Исследование эмульгирующих свойств поверхностно-активного вещества

Фазовое исследование было осуществлено с применением метода согласно стандарту 113313 Общества инженеров-нефтяников (SPE) для вычисления эмульгирующей способности. В данном методе предусмотрены, в основном, следующие стадии: помещение водного раствора поверхностно-активного вещества желательного объема и концентрации в стеклянную пробирку и последующее добавление добываемой нефти в раствор при объемном соотношении воды и нефти (WOR), составляющем приблизительно 1,0. Пробирку герметизировали, а затем ее содержимое перемешивали. После этого полученную смесь помещали в металлическую ванну, нагревали до заданной температуры и периодически осуществляли перемешивание таким образом, чтобы усилить массоперенос между фазами. Равновесие считалось достигнутым, когда переставало изменяться визуально определяемое положение поверхности раздела фаз. Эмульгирующую способность выражали, используя параметр солюбилизации SP, который представлял собой объем или массу воды, солюбилизированной с применением единицы объема или массы поверхностно-активного вещества в составе нефти, или объем или массу нефти, солюбилизированной с применением единицы объема или массы поверхностно-активного вещества в составе воды. Результат представлены в таблицах 2 и 3.

Пример 11. Исследование межфазовых свойств поверхностно-активного вещества

Изменение натяжения на поверхности раздела фаз между раствором 0,3 мас. % поверхностно-активного вещества и добываемой нефти было измерено с применением межфазного тензиометра вращающейся капли ТХ-500С или Dataphysics SVT20 в условиях температуры нефтяного пласта при скорости вращения 5000 об/мин до исчезновения равновесия нефтяных капель. Результаты представлены в таблицах 2 и 3.

Пример 12. Исследование нефтяных промьшочных свойств поверхностно-активного вещества

Определенное количество нефти и песка при массовом соотношении нефти и песка, составляющем 1:4, выдерживали в условиях температуры нефтяного пласта в течение 10 суток, и в процессе этого выдерживания осуществляли перемешивание в течение 5 минут каждые два часа. После этого 5 г выдержанной смеси нефти и песка равномерно перемешивали с раствором 0,3 мас. % поверхностно-активного вещества при массовом соотношении смеси нефти и песка и раствора, составляющем 1:10, а затем выдерживали в течение 48 часов в условиях температуры нефтяного пласта. Добываемую нефть экстрагировали из раствора с применением петролейного эфира, помещали заданный объем в колориметрическую трубку и осуществляли колориметрический анализ с применением спектрофотометра при длине волны 430 нм. Концентрация добываемой нефти в растворе поверхностно-активного вещества была вычислена с применением стандартной кривой. Результаты представлены в таблицах 2 и 3.

Пример 13. Исследование свойства вытеснения нефти поверхностно-активного вещества

Эффект вытеснения нефти физически моделировали с применением комплексной системы вытеснения нефти по методу SY/T6424-2000 исследования эксплуатационных характеристик для комплексной системы вытеснения нефти, и при этом смоделированный эксперимент по вытеснению нефти осуществляли в условиях температуры нефтяного пласта. Сначала в керн вводили воду до тех пор, пока не наблюдалось отсутствие добываемой нефти в вытекающем потоке, затем вводили композицию, содержащую поверхностно-активное вещество, в количестве 0,3 порового объема (PV), и после этого воду до тех пор, пока не наблюдалось отсутствие добываемой нефти в вытекающем потоке, и в результате этого вычисляли улучшение нефтеотдачи. Результаты представлены в таблицах 2 и 3.

Сравнительный пример 1

Поверхностно-активное вещество C₃₀H₆₁O(CH₂CH₂O)₁₀CH₂CH₂COONa получали с применением способа согласно документу CN201210188897.6, осуществляли исследование свойств, и полученные результаты представлены в таблицах 2 и 3.

Сравнительный пример 2

Поверхностно-активное вещество C₃₀H₆₁O-(BO)₈-(PO)₁₂-(EO)₃₀-SO₃Na получали с применением способа согласно документу US 20110281779 А1, осуществляли исследование свойств, и полученные результаты представлены в таблицах 2 и 3.

Композиция поверхностно-активных веществ, полученная в примере 3, была изготовлена в различных концентрациях, и в каждом случае было исследовано натяжение на поверхности раздела фаз нефти и воды с применением описанной выше добываемой нефти. Результаты представлены в таблице 3.

Результаты продемонстрировали, что поверхностно-активное вещество согласно настоящему изобретению проявляло высокую активность на поверхности раздела между фазами нефти и воды для исследованной загущенной нефти.

Поверхностно-активное вещество согласно настоящему изобретению было использовано для высокотемпературных и высокосоленых загущенных нефтяных пластов, было исследовано натяжение на поверхности раздела фаз нефти и воды с применением поверхностно-активных веществ, и результаты представлены в таблице 4.

Как можно видеть из результатов, представленных в таблицах 2, 3 и 4, поверхностно-активные вещества, полученные согласно настоящему изобретению, проявляли превосходные эксплуатационные характеристики. Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили одновременное значительное улучшение эмульгирующей способности и способности нефтяного промывания и получили неожиданный эффект повышения коэффициента нефтеотдачи в сопоставлении со сравнительными примерами 1 и 2.

Группа изобретений относится к поверхностно-активному веществу и к способу его получения, к содержащему гетероатомы анионно-неионогенному поверхностно-активному веществу на основе простого полиалкоксиэфира. Поверхностно-активное вещество имеет формулу (I): R₁-O-(Poly)_n-X-Y^a-·a/bM^b+ (I), где R₁ представляет собой любую из алифатических групп и ароматических групп C₁-C₃₀; в каждом случае группы Poly, одинаковые или отличающиеся друг от друга, независимо выбраны из группы, представленной формулой (Ru-O)_m, в каждой группе Poly в каждом случае группы Ru, одинаковые или отличающиеся друг от друга, независимо выбраны из линейных или разветвленных алкиленовых групп C₂-C₄, при тех условиях, что группа Ru по меньшей мере в некоторых из групп Poly выбрана из бутилена, и присутствует соединительная группа L между по меньшей мере некоторыми из групп Poly; при этом L представляет собой группу, выбранную из -NR₆-, -S- и -X¹-R₅-X²-, причем X¹ и X² независимо выбраны из NR₆ или S, R₅ представляет собой любую группу, выбранную из C₁-C₁₀, алкиленовых, алкениленовых и ариленовых групп, и R₆ выбрана из H или алкильных групп C₁-C₄, n представляет собой число, составляющее от более чем 0 до 300, для каждого типа группы (Ru-O) m независимо представляет собой число, составляющее от более чем 0 до 100, X представляет собой любую группу из алкиленовых или ариленовых групп, содержащих 1-10 атомов углерода, Y представляет собой анионную группу, которая представляет собой по меньшей мере одну группу из карбоксилатной, сульфонатной, сульфатной или фосфатной, M представляет собой катион или катионную группу для обеспечения равновесия зарядов в формуле, причем катион или катионная группа представляет собой по меньшей мере один катион, выбранный из группы, которую составляют катион щелочного металла, катион щелочно-земельного металла и катион аммония; и a представляет собой абсолютное значение валентности Y, и b представляет собой абсолютное значение валентности M. Описано также поверхностно-активное вещество, имеющее молекулярную формулу (II): R₁-O-(R₂O)_x-L₁-(R₃O)_y-L₂-(R₄O)_z-X-Y^a-·a/bM^b+ (II), где R₁ представляет собой любую из алифатических групп или ароматических групп C₁-C₃₀, R₂, R₃ и R₄ представляют собой по меньшей мере одну группу, независимо выбранную из группы, которую составляют этилен, пропилен и бутилен, и x, y и z в каждом случае независимо представляет собой любое число от более чем 0 до 100, L₁ и L₂ независимо представляют собой содержащие гетероатомы группы, выбранные из -NR₆-, -S- и -X¹-R₅-X²-, причем X¹ и X² независимо выбраны из NR₆ или S, R₅ представляет собой любую группу, выбранную из C₁-C₁₀, алкиленовых, алкениленовых и ариленовых групп, и R₆ выбрана из H или алкильных групп C₁-C₄, X представляет собой любую группу из алкиленовых или ариленовых групп, содержащих 1-10 атомов углерода, Y представляет собой анионную группу, которая представляет собой по меньшей мере одну группу из карбоксилатной, сульфонатной, сульфатной или фосфатной, M представляет собой катион или катионную группу для обеспечения равновесия зарядов в формуле, причем катион или катионная группа представляет собой по меньшей мере один катион, выбранный из группы, которую составляют катион щелочного металла, катион щелочно-земельного металла и катион аммония, и a представляет собой абсолютное значение валентности Y, и b представляет собой абсолютное значение валентности M. Описан также способ получения поверхностно-активных веществ. На фиг. 2 приведен инфракрасный спектр содержащего гетероатомы анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира. Технический результат – обеспечение поверхностно-активных веществ с улучшенной эмульгирующей способностью и способностью нефтяного промывания, способных повышать коэффициент нефтеотдачи. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил., 4 табл., 13 пр.

1. Поверхностно-активное вещество, имеющее формулу (I):

R₁-O-(Poly)_n-X-Y^a-·a/bM^b+ (I),

при этом:

R₁ представляет собой любую из алифатических групп и ароматических групп C₁-C₃₀;

в каждом случае группы Poly, одинаковые или отличающиеся друг от друга, независимо выбраны из группы, представленной формулой (Ru-O)_m, в каждой группе Poly в каждом случае группы Ru, одинаковые или отличающиеся друг от друга, независимо выбраны из линейных или разветвленных алкиленовых групп C₂-C₄, при тех условиях, что: группа Ru по меньшей мере в некоторых из групп Poly выбрана из бутилена, и присутствует соединительная группа L между по меньшей мере некоторыми из групп Poly; при этом L представляет собой группу, выбранную из -NR₆-, -S- и -X¹-R₅-X²-, причем X¹ и X² независимо выбраны из NR₆ или S, R₅ представляет собой любую группу, выбранную из C₁-C₁₀, алкиленовых, алкениленовых и ариленовых групп, и R₆ выбрана из H или алкильных групп C₁-C₄;

n представляет собой число, составляющее от более чем 0 до 300;

для каждого типа группы (Ru-O) m независимо представляет собой число, составляющее от более чем 0 до 100;

X представляет собой любую группу из алкиленовых или ариленовых групп, содержащих 1-10 атомов углерода;

Y представляет собой анионную группу, которая представляет собой по меньшей мере одну группу из карбоксилатной, сульфонатной, сульфатной или фосфатной;

M представляет собой катион или катионную группу для обеспечения равновесия зарядов в формуле, причем катион или катионная группа представляет собой по меньшей мере один катион, выбранный из группы, которую составляют катион щелочного металла, катион щелочно-земельного металла и катион аммония; и

a представляет собой абсолютное значение валентности Y, и b представляет собой абсолютное значение валентности M.

2. Поверхностно-активное вещество по п. 1, отличающееся тем, что R1 представляет собой любую из алкильных, алкенильных, арильных или полициклических ароматических углеводородных групп C₁-C₃₀; предпочтительнее любую из алкильных, алкенильных, арильных или полициклических ароматических углеводородных групп C₁-C₃₀; и гетероатом представляет собой N и/или S.

3. Поверхностно-активное вещество по п. 1, отличающееся тем, что R5 представляет собой любую группу, выбранную из группы, состоящую из алкиленовых, алкениленовых и ариленовых групп C₁-C₁₀, и R₆ представляет собой группу, выбранную из H.

4. Поверхностно-активное вещество по п. 1, отличающееся тем, что m независимо представляет собой любое число от 1 до 50.

5. Поверхностно-активное вещество по п. 1, отличающееся тем, что X представляет собой любую из алкиленовых групп, алкениленовых групп и ариленовых групп, содержащих 1 до 6 атомов углерода.

6. Поверхностно-активное вещество по п. 1, отличающееся тем, что анионная группа представляет по меньшей мере одну группу из карбоксилатной или сульфонатной; M представляет собой по меньшей мере один катион, выбранный из группы, которую составляют Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺ и NH₄⁺.

7. Поверхностно-активное вещество по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что в формуле (I) присутствуют две или более одинаковых или различных соединительных групп L, и при этом по меньшей мере одна группа Poly расположена между двумя соединительными группами L.

8. Поверхностно-активное вещество по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что в каждой из групп Poly по меньшей мере некоторые из групп Ru в группах Poly выбраны из этиленовых групп, по меньшей мере некоторые из групп Ru в группах Poly выбраны из пропиленовых или изопропиленовых групп, и по меньшей мере некоторые из групп Ru в группах Poly выбраны из бутиленовых, втор-бутиленовых, изобутиленовых или трет-бутиленовых групп.

9. Поверхностно-активное вещество по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что в формуле (I) присутствуют по меньшей мере две соединительные группы L, причем по меньшей мере некоторые из групп L содержат гетероатом N, и при этом по меньшей мере некоторые из групп L содержат гетероатом S.

10. Поверхностно-активное вещество по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что в формуле (I) группа Poly, расположенная на стороне R1, содержит больше атомов углерода, чем группа Poly, расположенная на стороне X.

11. Поверхностно-активное вещество, имеющее молекулярную формулу (II):

R₁-O-(R₂O)_x-L₁-(R₃O)_y-L₂-(R₄O)_z-X-Y^a-·a/bM^b+ (II),

при этом:

R₁ представляет собой любую из алифатических групп или ароматических групп C₁-C₃₀;

R₂, R₃ и R₄ представляют собой по меньшей мере одну группу, независимо выбранную из группы, которую составляют этилен, пропилен и бутилен, и x, y и z в каждом случае независимо представляют собой любое число от более чем 0 до 100;

L₁ и L₂ независимо представляют собой содержащие гетероатомы группы, выбранные из -NR₆-, -S- и -X¹-R₅-X²-, причем X¹ и X² независимо выбраны из NR₆ или S, R₅ представляет собой любую группу, выбранную из C₁-C₁₀, алкиленовых, алкениленовых и ариленовых групп, и R₆ выбрана из H или алкильных групп C₁-C₄;

X представляет собой любую группу из алкиленовых или ариленовых групп, содержащих 1-10 атомов углерода;

Y представляет собой анионную группу, которая представляет собой по меньшей мере одну группу из карбоксилатной, сульфонатной, сульфатной или фосфатной;

M представляет собой катион или катионную группу для обеспечения равновесия зарядов в формуле, причем катион или катионная группа представляет собой по меньшей мере один катион, выбранный из группы, которую составляют катион щелочного металла, катион щелочно-земельного металла и катион аммония; и

a представляет собой абсолютное значение валентности Y, и b представляет собой абсолютное значение валентности M.

12. Способ получения поверхностно-активного вещества по любому из пп. 1-11, предусматривающий следующие стадии:

a) осуществление реакции алкоксилирования с участием инициатора, этиленоксида, пропиленоксида и бутиленоксида в присутствии катализатора, выбранного из KOH и фосфазена с получением неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира; причем инициатор представляет собой любое соединение из алкилового спирта, алкенилового спирта, алкилфенола и полициклического ароматического фенола C₁-C₃₀;

b) осуществление реакции неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира, полученного на стадии (a), с органическим аминным реагентом, выбраным из гидразингидрата, этилендиамина, пропилендиамина и п-фенилендиамина или тиоловым реагентом, выбраным из 1,3-пропандитиола с получением неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира, содержащего гетероатомы N и/или S; и

c) осуществление реакции сульфонирования или карбоксилирования с участием содержащего гетероатомы неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира, полученного на стадии (b), и сульфонирующего реагента или карбоксилирующего реагента, выбранного из хлорацетата натрия, хлоргексилсульфоната натрия, хлорбензолсульфоната натрия, натрий 3-хлор-2-гидрокси-пропансульфоната с последующей нейтрализацией и получением анионно-неионогенного поверхностно-активного вещества на основе простого полиалкоксиэфира.

13. Способ получения поверхностно-активного вещества по п. 12, в котором реакцию алкоксилирования предпочтительно осуществляют в следующих условиях: температура реакции составляет от 140 до 200°C и давление реакции составляет от 0 до 5 МПа; молярное соотношение инициатора, этиленоксида, пропиленоксида или бутиленоксида составляет предпочтительно 1:(1-50); и катализатор предпочтительно представляет собой гидроксид щелочного металла, биметаллический простополиэфирный катализатор (DMC) или фосфазеновый катализатор, предпочтительно в количестве, составляющем от 0,001 до 2,0 масс.% по отношению к инициатору; стадию (b) осуществляют при температуре реакции, составляющей предпочтительно от 100 до 300°C, и давлении реакции, составляющем предпочтительно 0 до 5 МПа, в течение предпочтительно от 1 до 10 часов; и реакцию сульфонирования или карбоксилирования предпочтительно осуществляют при температуре реакции, составляющей от 80 до 200°C, и давлении реакции, составляющем от 0 до 3 МПа.