酸化壓裂是油氣田實現經濟高效開發(fā)的重要舉措，是非常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)、常規(guī)油氣田增產穩(wěn)產的主要技術手段。施工結束后需要及時破膠，并將破膠液返排出地面。破膠液返排不徹底會導致儲層滲透率降低，破膠不完全甚至會產生殘渣堵塞地層，對儲層造成二次傷害。為了解決油酸化壓裂后返排困難的問題，使用助排劑是常用的技術手段。助排劑的主要成分是表面活性劑，通過有效降低液體表面張力和界面張力、增大潤濕角和降低毛管力以達到快速返排的目的。

目前國內外使用的助排劑種類較多，但大多時采用氟碳類表面活性劑與其他表面活性劑復配的方法制得。氟碳類表面活性劑表面活性較高，能夠將表面張力降低至23mN/m以下。公開號為CN114456094A的中國專利文獻公開了一種氟碳雙子表面活性劑、助排劑及其制備方法，該助排劑包括氟碳雙子表面活性劑、低分子醇、有機溶劑和陰離子表面活性劑，表面活性強，且抗鹽性優(yōu)異、抗溫性好、耐酸堿性好、應用前景好。公開號為CN115785940A的中國專利文獻公開了一種壓裂酸化用破乳助排劑及其制備方法和使用方法，包含如下質量份的組分：氟碳表面活性劑8～15份；生物破乳劑1～2份；烷醇胺類化合物5～10份；雙子陽離子表面活性劑8～15份；烷基糖苷3～8份；水25～35份。同時提供了一種壓裂酸化用破乳助排劑的制備方法和使用方法。

破乳助排劑中所有組分相互作用，顯著降低了表面張力和界面張力，用于油田儲層的壓裂和酸化處理中，能夠有效抑制黏土膨脹,減少毛細管阻力和乳狀液堵塞產生的阻力,提高破乳率和壓裂,酸化后廢液的返排率,從而提高了原油排出產量,實現了對油氣層的保護。但以上專利文獻均采用氟碳類表面活性劑作為其主要成分，氟類化合物在環(huán)境中和生物體的最終分解產物多是全氟辛烷磺酸和全氟辛烷羧酸，難以繼續(xù)降解，同時具有生物蓄積性，因此毒性較大、污染嚴重，且價格昂貴。有鑒于此，開發(fā)綠色環(huán)保的助排劑體系成為亟待解決的問題。

技術人員新研發(fā)的糖基陽離子型雙子表面活性劑制備方法，克服了上述現有技術之不足，其能有效解決現有壓裂用表面活性劑難以降解，具有生物毒性的問題。

制備步驟：

將所需量的2,3-環(huán)氧丙基-N,N-二甲基烷基氯化銨和氨基葡萄糖鹽酸鹽溶于水中，反應后，得到糖基陽離子型雙子表面活性劑的水溶液，其中，2,3-環(huán)氧丙基-N,N-二甲基烷基氯化銨與氨基葡萄糖鹽酸鹽的摩爾比為2至2.2:1，2,3-環(huán)氧丙基-N,N-二甲基烷基氯化銨與氨基葡萄糖鹽酸鹽的總質量與水的質量比為1:9。

糖基陽離子型雙子表面活性劑的化學結構式

要點：

反應溫度為50℃至80℃。

反應時間為4h至12h。

2,3-環(huán)氧丙基-N,N-二甲基烷基氯化銨按以下步驟制備得到：

將所需量的N,N-二甲基烷基叔胺與環(huán)氧氯丙烷混合均勻，升溫至50℃至80℃，回流反應1h至6h，冷卻后得到2,3-環(huán)氧丙基-N,N-二甲基烷基氯化銨。

N,N-二甲基烷基叔胺與環(huán)氧氯丙烷的摩爾比為1:2至1:10。

糖基陽離子型雙子表面活性劑在壓裂用助排劑上的應用。酸化壓裂用助排劑的配方為：原料按質量份數計，每一百份酸化壓裂用助排劑中，陰離子表面活性劑為8.0份至9.5份，糖基陽離子型雙子表面活性劑的水溶液為5份至20份，其余為水。

注：陰離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鈉、脂肪酸甲酯磺酸鈉和十二烷基硫酸鈉中的一種或多種。

新型糖基陽離子型雙子表面活性劑制備方法操作簡便，原料均綠色可降解，且不需分離提純可直接使用，有利于工業(yè)化生產與推廣應用。該糖基陽離子型雙子表面活性劑與陰離子表面活性劑復配得到的酸化壓裂用助排劑，能夠有效降低表面張力和界面張力，同時顯著降低表面活性劑的用量，且無生物毒性，綠色環(huán)保，同時不含易燃、易爆、易揮發(fā)性物質，適用于不同作業(yè)環(huán)境下的酸化壓裂作業(yè)。