CN102876309B - 一种稠油降粘剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种稠油降粘剂，包括烃油、β-环糊精、脂肪醇聚氧乙烯醚和亲水性组分，以亲水性组分的质量为1计，烃油的质量为0.25～2.5，β-环糊精的质量为0.006～0.33，脂肪醇聚氧乙烯醚的质量为0.0006～0.033；所述的亲水性组份选自C1～C4的一元羧酸、C1～C4的一元醇、C1～C4的一元胺和C1～C4的酰胺中的一种或几种；所述的脂肪醇聚氧乙烯醚是以脂肪醇为起始剂获得的聚氧乙烯醚，作为起始剂的脂肪醇为C4～C20的直链或支链脂肪醇，氧乙烯的聚合度为2～10，该稠油降粘剂为溶液或微乳液。

Description

一种稠油降粘剂
技术领域
本发明涉及一种稠油降粘剂。
背景技术
随着石油需求的不断增加，普通原油不断消耗，稠油资源越来越为人们所重视。稠油在世界范围内的储量相当丰富，巨大的资源量使稠油有望成为21世纪的主要能源，然而稠油资源的开发利用仍面临诸多难题，其中之一就是稠油中的胶质和沥青质含量高，使其粘度大、流动性差，导致开采困难、采收率较低。
掺稀降粘是一种广泛使用的稠油开采工艺。这种工艺以馏分油、稀原油或其它有机溶剂为稀释剂，注入井筒与稠油混合，使其粘度大幅降低、流动性提高，达到可开采的程度。根据现有研究，原油粘度通常在400mPa·s以下才能进行开采和输送。对于一些超稠油、特稠油，例如塔河稠油，其粘度大多在50000mPa·s以上，需要加入大量稀释剂才能达到正常生产所要求的粘度。稀释剂的用量是决定稠油开采经济性的一个重要指标。以降低稀释剂用量为目的的油溶性降粘剂的研制已广泛开展，但大多仅限于实验室研究和现场试验阶段。工业生产要求油溶性降粘剂具有较高的替代效率，加入少量的降粘剂就可替代大量稀释剂，已有报道的油溶性降粘剂大都无法满足要求。
油溶性降粘剂按作用机理主要分为两种类型。一种是降凝剂类型的聚合物或缩合物，通过破坏原油中蜡的结晶，使一些高蜡高凝点原油粘度显著降低，如烷基萘、聚α-烯烃、聚丙烯酸酯等都属于这种类型。这类物质通常只需要几十到几百毫克/升就可以显著降低原油粘度，但仅适用于蜡含量较高的原油，而且只在较低温度有效，通常50℃以上就失去降粘作用。另一种是沥青质分散剂类型的化合物，其作用机理是利用分子结构中极性基团与沥青质、胶质的相互作用，降低沥青质质分子间的范德华力，并破坏偶极作用力和氢键，使重叠堆砌的片状平面聚集体和交织的空间网络结构被拆散，达到降低原油粘度的目的。
发明内容
一种稠油降粘剂，包括烃油、β-环糊精、脂肪醇聚氧乙烯醚和亲水性组分，以亲水性组分的质量为1计，烃油的质量为0.25～6，β-环糊精的质量为0.006～0.33，脂肪醇聚氧乙烯醚的质量为0.0006～0.033；所述的亲水性组份选自C1～C4的一元羧酸、C1～C4的一元醇、C1～C4的一元胺和C1～C4的酰胺中的一种或几种；所述的脂肪醇聚氧乙烯醚是以脂肪醇为起始剂获得的聚氧乙烯醚，作为起始剂的脂肪醇为C4～C20的直链或支链脂肪醇，氧乙烯的聚合度为2～10，该稠油降粘剂为溶液或微乳液。
以亲水性组分的质量为1计，烃油的质量优选为0.5～4.5。
所述的烃油的50℃粘度优选≤50mPa·s。
所述的烃油优选为碳数在7～20之间的芳香烃中的一种或几种，更优选为碳数在7～12之间的芳香烃中的一种或几种，进一步优选为甲苯、乙苯、丙苯、甲乙苯、二甲苯和三甲苯中的一种或几种。
所述的降粘剂中还可以含有水，以亲水性组分的质量为1计，水的质量≤1.5，优选≤1。
所述的降粘剂中，以亲水性组分的质量为1计，β-环糊精的质量优选为0.012～0.167。
所述的降粘剂中，以亲水性组分的质量为1计，脂肪醇聚氧乙烯醚的质量优选为0.0012～0.0167。
所述的脂肪醇聚氧乙烯醚中，作为起始剂的脂肪醇优选为C6～C16的直链或支链脂肪醇。
所述的脂肪醇聚氧乙烯醚中，氧乙烯的聚合度优选为3～5。
当所述降粘剂含有水时，该降粘剂为微乳液。
上述稠油降粘剂的制备方法，包括：
(1)将β-环糊精溶于亲水性组份；
(2)将步骤1的溶液与脂肪醇聚氧乙烯醚混合；
(3)将步骤(2)的溶液与烃油混合。
步骤(1)中还可以加入水。
步骤(3)中，优选采用高速剪切机或均质器等方式进行混合。
一些小分子有机酸、醇、胺、酰胺可以破坏沥青质聚集体的网状结构，使稠油粘度降低，然而直接将这些化合物加入稠油时，降粘效果并不理想。本发明采用脂肪醇聚氧乙烯醚和β-环糊精与这些化合物配合使用，降粘效果十分明显。
具体实施方式
实施例1
在30g 60％(质量百分数)丙酸水溶液中加入2g β-环糊精、0.2g聚合度为3的异辛醇聚氧乙烯醚配制成溶液，与70g甲苯混合，用均质器混合为均匀乳液。取0.5g配制的乳液，加至100g 50℃粘度为32000mPa·s的稠油中并混合均匀，粘度降至27200mPa·s。
实施例2
在40g乙醇中加入1.5g β-环糊精、0.15g聚合度为5的正庚醇聚氧乙烯醚，与60g邻二甲苯混合，用均质器混合。取0.5g配制的溶液，加至100g
50℃粘度为32000mPa·s的稠油中并混合均匀，粘度降至24800mPa·s。
实施例3
在50g 40％(质量百分数)乙胺水溶液中加入1g β-环糊精、0.1g聚合度为3的正壬醇聚氧乙烯醚配制成溶液，与50g乙苯混合，用均质器混合为均匀乳液。取0.5g配制的乳液，加至100g 50℃粘度为25400mPa·s的稠油中并混合均匀，粘度降至17800mPa·s。
实施例4
在70g 60％(质量百分数)丙酰胺水溶液中加入1g β-环糊精、0.1g聚合度为5的正癸醇聚氧乙烯醚配制成溶液，与30g 1，2，3-三甲苯混合，用均质器混合为均匀乳液。取0.5g配制的乳液，加至100g 50℃粘度为21800mPa·s的稠油中并混合均匀，粘度降至15600mPa·s。
对比例1
取0.5g甲苯，加至100g 50℃粘度为32000mPa·s的稠油中并混合均匀，粘度降至30180mPa·s，降粘率显著低于实例1～4。
对比例2
将40g乙醇与60g邻二甲苯混合，取0.5g混合物加至100g 50℃粘度为32000mPa·s的稠油中并混合均匀，粘度降至31140mPa·s。
对比例3
将0.25g 40％(质量百分数)乙胺水溶液与0.25g乙苯同时加至100g 50℃粘度为25400mPa·s的稠油中并混合均匀，粘度降至24380mPa·s。
对比例4
将0.35g 60％(质量百分数)丙酰胺水溶液与0.15g 1，2，3-三甲苯同时加至100g 50℃粘度为21800mPa·s的稠油中并混合均匀，粘度降至21320mPa·s。

Claims (12)

1.一种稠油降粘剂，包括烃油、β-环糊精、脂肪醇聚氧乙烯醚和亲水性组分，以亲水性组分的质量为1计，烃油的质量为0.25～6，β-环糊精的质量为0.006～0.33，脂肪醇聚氧乙烯醚的质量为0.0006～0.033；所述的烃油为甲苯、乙苯、丙苯、甲乙苯、二甲苯和三甲苯中的一种或几种；所述的亲水性组份选自C1～C4的一元羧酸、C1～C4的一元醇、C1～C4的一元胺和C1～C4的酰胺中的一种或几种；所述的脂肪醇聚氧乙烯醚是以脂肪醇为起始剂获得的聚氧乙烯醚，作为起始剂的脂肪醇为C4～C20的直链或支链脂肪醇，氧乙烯的聚合度为2～10，该稠油降粘剂为溶液或微乳液。
2.按照权利要求1所述的稠油降粘剂，其特征在于，以亲水性组分的质量为1计，烃油的质量为0.25～4.5。
3.按照权利要求1所述的稠油降粘剂，其特征在于，所述的烃油的50℃粘度≤50mPa·s。
4.按照权利要求1所述的稠油降粘剂，其特征在于，所述的降粘剂中还含有水，以亲水性组分的质量为1计，水的质量≤1.5。
5.按照权利要求4所述的稠油降粘剂，其特征在于，以亲水性组分的质量为1计，水的质量≤1。
6.按照权利要求1所述的稠油降粘剂，其特征在于，所述的降粘剂中，以亲水性组分的质量为1计，β-环糊精的质量为0.012～0.167。
7.按照权利要求1所述的稠油降粘剂，其特征在于，所述的降粘剂中，以亲水性组分的质量为1计，脂肪醇聚氧乙烯醚的质量为0.0012～0.0167。
8.按照权利要求1所述的稠油降粘剂，其特征在于，所述的脂肪醇聚氧乙烯醚中，作为起始剂的脂肪醇为C6～C16的直链或支链脂肪醇。
9.按照权利要求1所述的稠油降粘剂，其特征在于，所述的脂肪醇聚氧乙烯醚中，氧乙烯的聚合度为3～5。
10.权利要求1所述的稠油降粘剂的制备方法，包括：
(1)将β-环糊精溶于亲水性组份；
(2)将步骤(1)的溶液与脂肪醇聚氧乙烯醚混合；
(3)将步骤(2)的溶液与烃油混合。
11.按照权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤(1)中还加入水。
12.按照权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，采用高速剪切机或均质器进行混合。
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