1.一种二氧化碳响应增黏表面活性剂,其特征在于,具有以下结构通式为其中,R为碳原子数为16或18的长链烃基。
2.根据权利要求1所述的二氧化碳响应增黏表面活性剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤;
步骤一:在带有回流冷凝回收装置的反应器中,加入与三聚氯氰等质量的乙醇作为溶剂,边搅拌边依次加入三聚氯氰和长链脂肪胺,冰水浴控制反应,反应过程中用碱调节反应体系的pH=8~9,至反应终止,得到中间产物(I);
步骤二:在步骤一所得的中间产物(I)中加入羟乙基哌嗪,搅拌混合升温至30~40℃下,保温反应1~2h后,继续边升温边蒸馏出并回收乙醇,直至升温到80 95℃时,保温反应5~~6h,反应过程中用碱调节反应体系的pH=8~9,反应结束,即得到CO2响应增黏表面活性剂。
3.根据权利要求2所述的二氧化碳响应增黏表面活性剂的制备方法,其特征在于,所述步骤一中长链脂肪胺为油胺或硬脂胺,各步反应中的原料投料比按三聚氯氰、长链脂肪胺、羟乙基哌嗪的摩尔比为1.0 : 1.05 : 2.05。
4.根据权利要求2所述的二氧化碳响应增黏表面活性剂的制备方法,其特征在于,所述步骤一中,冰水浴控制温度在0~5℃之间进行反应0.5 1.0h。
~
5.根据权利要求2所述的二氧化碳响应增黏表面活性剂的制备方法,其特征在于,各步反应中用于调节体系pH值所加入的碱液是氢氧化钠或碳酸钠的水溶液,其溶液质量浓度为
5%~10%。
6.根据权利要求1所述的CO2响应增黏表面活性剂的应用,其特征在于,所述的CO2响应增黏表面活性剂可用作制备压裂液的稠化剂,通入CO2提高压裂液的黏度,通入惰性气体N2大幅度降低压裂液的黏度,实现循环利用。
7.根据权利要求6所述的CO2响应增黏表面活性剂的应用,其特征在于,当向表面活性剂溶液中通过惰性气体N2时,随着溶液中二氧化碳浓度的降低,表面活性剂水溶液中的质子浓度逐渐减少,结合质子的阳离子叔胺基团便又失去已结合的质子,变为中性的叔胺基团,使得其表面活性剂溶液黏度变小,该过程通过交替通入CO2/N2实现循环,可重复利用,四个叔胺质子化和二个羟基协同提高抗二价盐离子的能力。