1.一种用于海水基可循环清洁压裂液的表面活性剂,其特征在于:该表面活性剂兼具pH调控和耐盐特性,具体为N-脂酰-O-硫酸丝氨酸表面活性剂或N-脂酰磺基丙氨酸盐表面活性剂或N-脂酰-O-磷酸丝氨酸表面活性剂,其结构式分别为结构式I、结构式II、结构式III,其中:结构式I为 式中RCO=肉豆蔻酸酰基、软脂酸酰基,硬脂酸酰基,油酸酰基,花生酸酰基,芥酸酰基;
结构式II为 式中RCO=肉豆蔻酸酰基,软脂酸酰基,硬脂酸酰基,油酸酰基,花生酸酰基,芥酸酰基;
结构式III为 式中RCO=软脂酸酰基,硬脂酸酰基,油酸酰基,花生酸酰基,芥酸酰基。
2.一种如权利要求1所述的用于海水基可循环清洁压裂液的表面活性剂的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)于500mL三颈烧瓶中加入0.5mol脂肪酸和150mLDMF,水浴加热至30-40℃搅拌溶解;
(2)利用恒压漏斗在30min内缓慢滴加50mL氯化亚砜,然后升温至70-90℃冷凝回流反应1.5-2.5h;
(3)停止反应后,减压蒸馏回收过量氯化亚砜和DMF,获取中间体即得到脂肪酰氯;
(4)于500mL三颈烧瓶加入0.5-1mol反应底物、50ml 20%的氢氧化钠水溶液、100ml无水丙酮和100ml蒸馏水,充分搅拌;
(5)混相搅拌均匀后利用恒压漏斗向容器中缓慢滴加步骤(3)中获取的脂肪酰氯,滴加过程控制在25-35min左右,同时利用恒压漏斗滴加质量浓度为20%的氢氧化钠水溶液使体系pH值控制在8-10的范围内,利用冰水浴控制滴加过程中的体系温度在0-10℃左右,滴加完后升温至20-30℃再反应1-2h;
(6)反应结束后旋蒸除去丙酮,使用6mol盐酸溶液将体系pH调节至1-2后析出大量白色结晶状固体,抽滤并水洗2-3次,干燥后得到白色粉末固体,即为表面活性剂。
3.根据权利要求2所述的用于海水基可循环清洁压裂液的表面活性剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(4)中反应底物为O-磺基-L-丝氨酸或DL-B-磺基丙氨酸或L-O-磷酸丝氨酸。
4.根据权利要求2所述的用于海水基可循环清洁压裂液的表面活性剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(6)中获取的表面活性剂为N-脂酰-O-硫酸丝氨酸表面活性剂或N-脂酰磺基丙氨酸盐表面活性剂或N-脂酰-O-磷酸丝氨酸表面活性剂。
5.一种包含如权利要求1中所述的表面活性剂的海水基可循环清洁压裂液的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)按质量比配制海水基清洁压裂液,其中组成成分包括1%-4%表面活性剂、0.5%-
2.5%增粘剂、0.03%-0.2%破胶剂、0.05%-0.3%修复剂,其余为海水;
(2)将表面活性剂溶解到海水中,搅拌20-30min待表面活性剂充分溶解;
(3)接着在搅拌的情况下加入增粘剂混合均匀,即可得到海水基可循环清洁压裂液;
(4)将破胶剂加入到清洁压裂液冻胶中,搅拌1min后可实现彻底破胶;
(5)将修复剂加入到清洁压裂液破胶液中,搅拌均匀后即可重新形成高黏弹性冻胶。
6.根据权利要求5中所述的海水基可循环清洁压裂液的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)和(2)中表面活性剂为N-脂酰-O-硫酸丝氨酸表面活性剂或N-脂酰磺基丙氨酸盐表面活性剂或N-脂酰-O-磷酸丝氨酸表面活性剂。
7.根据权利要求5中所述的海水基可循环清洁压裂液的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中的增粘剂选自十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基二甲基苄基溴化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基二甲基乙基溴化铵、十六烷基二甲基乙基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十八烷基二甲基苄基溴化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵、十八烷基二甲基乙基溴化铵、十八烷基二甲基乙基氯化铵中的任意一种或多种。
8.根据权利要求5中所述的海水基可循环清洁压裂液的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中的破胶剂选自氢氟酸、苹果酸、葡萄糖酸、甲酸、乙酸中的任意一种或多种。
9.根据权利要求5中所述的海水基可循环清洁压裂液的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中的修复剂选自氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钡中的任意一种或多种。