CN101070467A - 一种高效稠油乳化降粘剂 - Google Patents
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Abstract
本发明的高效稠油乳化降粘剂是由含多环芳烃有机物为主剂合成含有磺基、羧基两种亲水基团的表面活性剂，再配以聚醚类非离子表面活性剂、长链醇类助剂，合成的产品成品有效含量为20％～60％。其制备方法，是在60℃～90℃条件下，将多环芳烃有机物、烯基羧酸酯加入反应后，进行再磺化得到一种新型表面活性剂，再次加入聚醚类非离子表面活性剂、长链醇类助剂，反应后制得本发明的高效稠油乳化降粘剂。其优点是：提高了降粘效果，使稠油粘度降低，原油易于从岩石表面剥离，提高采收率的目的。
Description
技术领域
本发明涉及降粘剂，特别是涉及一种能形成低粘度乳状液的高效稠油乳化降粘剂。
背景技术
稠油是指在油层温度下脱气原油的粘度超过100mPa.s的原油。稠油中胶质、沥青质和石蜡含量较高，黏度很大，流动性差，因而其开采和集输难度很大，需进行加热或稀释处理。单独使用常规热采技术效果差，成本高，必须采取一些物理或化学方法对稠油进行改质或改性处理，降低黏度，提高流动性，从而提高可采率和采收率。工业上使用过的稠油改性降粘技术包括掺表面活性剂水溶液乳化降粘、掺稀原油降粘、掺有机溶剂(汽油、柴油、轻烃、混苯等)降粘、掺油溶性降粘剂降粘及复合降粘剂降粘等，其中最具技术经济价值的是水溶性乳化剂降粘和油溶性降粘剂降粘。传统的稠油乳化降粘剂中，每一组分表面活性剂亲水基为单一的基团，其抗盐性或耐温性或降粘效率不理想，因此需组配使用。
发明内容
本发明旨在于克服现的技术的不足，研制了一种高效稠油乳化降粘剂。
本发明的高效稠油乳化降粘剂是由含多环芳烃有机物为主剂合成含有磺基、羧基两种亲水基团的表面活性剂，再配以聚醚类非离子表面活性剂、长链醇类助剂，合成的产品的有效含量为20％～60％。
本发明所述高效稠油乳化降粘剂是以重量份数的多环芳烃、烯基羧酸酯、亚硫酸钠或亚硫酸氢钠、乙醇、十八醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚和长链醇在催化剂剂作用下反应制得：
a、将多环芳烃5～12份、烯基羧酸酯1～5份、催化剂0.08～1份相混合，在60℃～90℃条件下反应1～3个小时；
b、向a步骤的反应液中加入亚硫酸钠或亚硫酸氢钠1～5份、乙醇0.5～3份，回流下反应1～4个小时；
c、再向b步骤的物质中加入十八醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚1～5份、长链醇0.5～4份，回流0.5～2小时，即合成有效含量为20％～60％的高效稠油乳化降粘剂；
所述的多环芳烃有机物为烷基萘、烷基松香、烷基松香胺、烷基松香酸；
所述的烯基羧酸酯：包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙脂、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸异丙脂、顺丁烯二酸二甲酯、顺丁烯二酸乙酯、顺丁烯二酸丙酯、顺丁烯二酸异丙脂；
所述的催化剂为金属氧化物，包括氧化钙、氧化钾、氧化钠、氧化镁、氧化铝。
所述的长链醇：辛醇、十二醇、十四醇、十六醇、十八醇。
本发明所述高效稠油乳化降粘剂的使用方法，是将该试剂与20℃～60℃的油田注入污水配成0.01％～1％的溶液，注入后形成低粘度的水包油型乳状液。
稠油中胶质和沥青质含量高是造成稠油粘度高的主要原因。国内外已研究开发出一些有效的稠油开采技术。为了进一步大幅度提高稠油的采收率，乳化降粘法是一种新的开采稠油的方法。这种方法是将表面活性剂水溶液注到井下，使高粘度的油包水(W/O)型稠油转变为低粘度的水包油(O/W)型稠油乳状液采出。在油层或油井中注入表面活性剂，(1)降低了原油与地层岩石之间的界面张力，使原油易于流动，从而油珠易从被水润湿的孔隙中排出；(2)油层原油乳化，原油从W/O转变为O/W型乳状液后，岩层对油的吸附力减少，使油容易被驱替下来；(3)改变岩层的润湿性能，使岩层表面亲水性增大，较多的水进入岩层对置换原油有利。井筒降粘和化学吞吐都是将稠油乳化形成O/W乳状液，从而使粘度大幅度下降的开采方法。
本发明公开了一种高效稠油乳化降粘剂，属于表面活性剂合成类降粘剂；制备了一类新型表面活性剂，其分子中包含了多环芳烃骨架结构、聚氧乙烯酯片段、磺酸基团和羧酸基团，获得了多种表面活性剂的性能和功能，使以该表面活性剂为主体配制的乳化降粘剂对稠油的乳化降粘能力达到了需要多剂复配才可能达到的程度；该乳化降粘剂根据结构设计与高粘低凝稠油结构上相近并且亲水集团的适应性宽，表面活性剂分子内亲水基同时含有磺酸、羧酸阴离子和聚醚类非离子亲水基团，亲油基含有多环芳烃骨架结构，与高粘低凝稠油沥青质核心结构相近似相溶性好，所以本产品具有很强的稠油乳化降粘功能；表面活性剂的合成路线简单，控制条件温和。
本发明的高效稠油乳化降粘剂是一类新型表面活性剂，其分子中包含了多环芳烃骨架结构、聚氧乙烯酯片段、磺酸基团和羧酸基团，获得了多种表面活性剂的性能和功能，将几类亲水基团聚合于同一个分子中，采用多环或稠环作为乳化降粘剂的亲油基，这样的表面活性剂同时具备了各类亲水基团的优点，降粘剂分子亲油基团易进入沥青质聚集体内，提高了降粘效果，使稠油粘度降低，原油易于从岩石表面剥离，达到提高采收率的目的。
具体实施方式
本发明的一种高效稠油乳化降粘剂，是由多环芳烃有机物、烯基羧酸酯、催化剂、亚硫酸钠或亚硫酸氢钠、乙醇、十八醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚和长链醇以重量份计按下列操作步骤制得：
a、，将多环芳烃5～12份、烯基羧酸酯1～5份、催化剂0.08～1份相混合，在60℃～90℃条件下反应1～3个小时；
b、向a步骤的反应液中加入亚硫酸钠或亚硫酸氢钠1～5份、乙醇0.5～3份，回流下反应1～4个小时；
c、再向b步骤的物质中加入十八醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚1～5份、长链醇0.5～4份，回流0.5～2小时，即合成有效含量为20％～60％的高效稠油乳化降粘剂；
所述的多环芳烃为烷基萘、烷基松香、烷基松香胺、烷基松香酸；
所述的烯基羧酸酯：包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙脂、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸异丙脂、顺丁烯二酸二甲酯、顺丁烯二酸乙酯、顺丁烯二酸丙酯、顺丁烯二酸异丙脂；
所述的催化剂为金属氧化物，包括氧化钙、氧化钾、氧化钠、氧化镁、氧化铝；
所述的长链醇：辛醇、十二醇、十四醇、十六醇、十八醇。
下表为本发明的高效稠油乳化降粘剂按上述方法用不同组份制备的降粘剂：
向注入污水中加入例1～7制备的高效稠油乳化降粘剂0.3％，碱加入量0.05％对初始粘度1.6Pa·s(25℃)的稠油在油水体积比7∶3时乳化液粘度降至190mPa·s，降粘率达88.6％。
产品性能对照表
| 产品名称 | 降粘率 |
| 本发明的高效稠油乳化降粘剂 | 88.6％ |
| 大庆油田采油八厂现用降粘剂的样品 | 52％ |
Claims (3)
1、一种高效稠油乳化降粘剂，是以重量份数的多环芳烃、烯基羧酸酯、亚硫酸钠或亚硫酸氢钠、乙醇、十八醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚和长链醇在催化剂剂作用下反应制得：
a、将多环芳烃5～12份、烯基羧酸酯1～5份、催化剂0.08～1份相混合，在60℃～90℃条件下反应1～3个小时；
b、向a步骤的反应液中加入亚硫酸钠或亚硫酸氢钠1～5份、乙醇0.5～3份，回流下反应1～4个小时；
c、再向b步骤的物质中加入十八醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚1～5份、长链醇0.5～4份，回流0.5～2小时，即合成有效含量为20％～60％的高效稠油乳化降粘剂；
所述的多环芳烃为烷基萘、烷基松香、烷基松香胺、烷基松香酸；
所述的烯基羧酸酯：包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙脂、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸异丙脂、顺丁烯二酸二甲酯、顺丁烯二酸乙酯、顺丁烯二酸丙酯、顺丁烯二酸异丙脂；
所述的催化剂为金属氧化物，包括氧化钙、氧化钾、氧化钠、氧化镁、氧化铝；
所述的长链醇：辛醇、十二醇、十四醇、十六醇、十八醇。
2、如权利要求1所述的一种高效稠油乳化降粘剂，其特征是通过如下方法制得：
a、将多环芳烃7～10份、烯基羧酸酯2～4份、催化剂0.1～0.8份相混合，在70℃~80℃条件下反应1～3个小时；
b、向a步骤的反应液中加入亚硫酸钠或亚硫酸氢钠2～4份、乙醇1～2份，回流下反应2～3个小时；
c、再向b步骤的物质中加入十八醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚2～4份、长链醇1～3份，回流1～1.5小时，即合成有效含量为20％～60％的高效稠油乳化降粘剂。
3、根据权利要求1所述的一种高效稠油乳化降粘剂，其特征在于该试剂与20℃～60℃的油田注入污水配成0.01％～1％的溶液，注入后形成低粘度的水包油型乳状液。
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