CN105482798A - 高凝原油开采用复合型降凝降粘剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
高凝原油开采用复合型降凝降粘剂及制备方法,二甲苯、EVA、十二烷基苯磺酸、三乙醇胺、聚醚BCH-11、木质素两性表面活性剂、聚醚TEF3232先后经过多重溶解复配,得到淡褐色复合型降凝降粘剂。药剂渗透性强,降凝幅度大、降粘率高,其能够使不同含水油井都达到理想的防蜡效果,多效、可延长清蜡周期、适应性强,保证油井在各种工况条件下的正常生产;能很好地解决油井采出油凝固点高、粘度大、输送困难的问题。在加药浓度100mg/L时,18℃下加药前原油粘度15836mpa.s,18℃下加药后原油粘度降为120~208mpa.s。
Description
技术领域
本发明涉及IPC分类中的C09K化学材料应用或C10M145/00以含氧的高分子化合物作添加剂为特征的润滑组合物技术,属于油田化学品的制备技术领域,尤其是高凝原油开采用复合型降凝降粘剂及制备方法。
背景技术
中国已查明油藏中高凝高粘原油储量丰富,但是开采输送困难,其原因在于,原油中含有石蜡、胶质和沥青质等多种复杂烃类的混合物,由于原油中石蜡、胶质和沥青质的存在,使得这类原油密度大、凝固点高、粘度大、流动困难,这种状况严重制约了稠油及原油的开采输送。
原油的流动与原油凝固点、原油粘度有关。由于原油中蜡的普遍存在,在原油开采输送过程中随着温度不断下降,原油中蜡晶析出相互聚集,原油流动性下降,从而造成输送困难,一般原油粘度在1000mpa.s以下时,有利流动。为改善含蜡原油的流动性,采取了很多种输送方法,包括热处理、添加减阻剂、稀释等,但这些方法存在能耗大、管理费高且停输后再启动困难等问题。
目前使用能够增加原油流动性的药剂有:原油流动改性剂、稠油降粘剂和降凝剂。
其中,主要使用的降凝剂有:乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸高碳醇脂-马来酸酐-醋酸乙烯脂三元共聚物以及丙烯酸脂-甲基丙烯酸酯共聚物等。原油降凝剂改变蜡晶的发育历程的作用原理大致可以分三种类型:晶核作用、吸附作用和共晶作用。原油降凝剂的作用机理主要是影响改变蜡晶的形态,抑制蜡晶析出,在流动状态下蜡晶结构容易破坏,从而增加原油流动性。
已公开的相关中国专利申请较少。中国专利申请201010128870.9提供一种高凝原油改性剂,其是在溶剂中添加防蜡降凝剂、石油磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、AE型非离子表面活性剂和AR型非离子表面活性剂而成的复配物,该复配物的重量百分比为防蜡降凝剂0.5%至6%,石油磺酸钠10%至45%,烷基酚聚氧乙烯醚1%至5%,AE型非离子表面活性剂0.5%至5%,AR型非离子表面活性剂3%至15%,其余为溶剂。
中国专利申请96115577.9一种适合含蜡30~51%,凝固点40~67℃的高凝原油降凝剂,是由高分子共聚物与表面活性剂复配而成,高分子共聚物是不饱和酸C16—24酯(或C16—24α烯烃)与其他不饱和物共聚而成,表面活性剂为阳离子型或阴离子型表面活性剂如十二烷基苯磺酸钠,十二烷基硫酸钠,十六烷基三甲基季铵溴化物,高分子共聚物与表面活性剂按1∶50~150比例混合配制成降凝剂。将此降凝剂在120℃注入原油中处理10min,可使原油凝固点下降12℃。
中国专利申请92102530.0高凝原油和油品提供一种高效降凝剂,该降凝剂由马来酸酐与混合α-烯烃的共聚物经伯醇(碳数为C8~C40,推荐用C18)酯化得到的混合酯化物,再加入倍量芳烃溶剂制成降凝剂。结合70℃热处理加入0.5~1.0%本降凝剂可使大庆原油凝点(GB510-83凝点35℃)由纯热处理时的23℃降至15~13℃,纯降凝度为8~10℃。在50℃加入1.0%本降凝剂可使20#重柴油凝点,由16℃降低到3℃。
发明内容
本发明的目的是提供一种高凝原油开采用复合型降凝降粘剂及制备方法,制得的复合型降凝降粘剂具有降凝幅度大、降粘率高,药剂渗透性强的特点,能很好的解决油井采出油凝固点高、粘度大、输送困难的问题。
本发明的目的将通过以下技术措施来实现:制备方法的具体步骤包括:
1)在常温下将EVA与二甲苯按照质量比1:4溶解,或在60℃下将EVA与柴油按照1:4比例溶解;
2)第一步的产物与十二烷基苯磺酸按照质量比200:1比例混合发生反应制得改性EVA,其中,二甲苯溶解EVA的产物在常温下反应,柴油溶解EVA的产物在60℃下反应;
3)胺、十二烷基苯磺酸按照4:6比例在温度控制在40℃条件下反应制得十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐、十二烷基苯磺酸和三乙醇胺化合物;
4)在3)中制得十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐、十二烷基苯磺酸和三乙醇胺化合物50%中,再依次加入聚醚BCH-1130%、木质素两性表面活性剂10%以及聚醚TEF323210%混合搅拌均匀制得混合物;
5)将2)中制得的改性的EVA与4)制备的混合物混合配制得到复合降凝降粘剂。
尤其是,十二烷基苯磺酸与二甲苯与柴油溶解EVA发生反应,二甲苯溶解EVA,待完全溶解后,按质量比加入0.5%十二烷基苯磺酸搅拌均匀,搅拌均用后常温静止反应24小时,柴油溶解EVA与二甲苯溶解相同,但温度需控制在60℃。
尤其是,在复配三乙醇胺、聚醚BCH-11、木质素两性表面活性剂、聚醚TEF3232、十二烷基苯磺酸和丙烯酸脂过程中,必须把三乙醇胺与十二烷基苯磺酸隔离开,让两者之间在低温下发生反应,反应温度控制在40℃以下,使三乙醇胺与十二烷基苯磺酸反应生成十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐。
尤其是,向带有温度计和搅拌器的500mL四口瓶中加入二甲苯320g,再加入EVA80g后启动搅拌器搅拌溶解,待全部溶解后滴入1.2g-2g的十二烷基苯磺酸,搅拌均匀,常温下反应24h,得到淡黄色粘稠液体——改性EVA;向带有温度计、搅拌器和冷凝管的500mL四口瓶中依次加入三乙醇胺120g、聚醚BCH-1160g、木质素两性表面活性剂20g、聚醚TEF323220g后启动搅拌器,分次数滴加十二烷基苯磺酸180g,温度控制在40℃以内,搅拌4h,得淡褐色粘稠液体的混合药剂;向带有温度计、搅拌器的500mL四口瓶中加入上述改性后的EVA120g和上述混合药剂280g,60℃下恒温搅拌3h,得到淡褐色复合型降凝降粘剂。
尤其是,向带有温度计和搅拌器的500mL四口瓶中加入柴油320g,加入EVA80g后启动搅拌器搅拌,升温至60℃待全部溶解后滴入2g十二烷基苯磺酸,搅拌均匀,60℃下反应8h,得到黄色粘稠液体——改性EVA;向带有温度计、搅拌器和冷凝管的500mL四口瓶中加入三乙醇胺160g,开始滴加十二烷基苯磺酸,加量240g滴加过程中控制滴加速度,使其温度控制在40℃以内,滴加完药剂反应2h,得淡黄色透亮粘稠液体——十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐、十二烷基苯磺酸、三乙醇胺化合物;向带有温度计和搅拌器的500mL四口瓶中加入上述改性后的EVA290g,以及十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐、十二烷基苯磺酸、三乙醇胺化合物210g,60℃下恒温搅拌3h,得到黄色复合型降凝降粘剂。
尤其是,向带有温度计和搅拌器的500mL四口瓶中加入柴油320g,加入EVA80g后启动搅拌器搅拌,升温至60℃待全部溶解后滴入2g十二烷基苯磺酸,搅拌均匀,60℃下反应8h,得到黄色粘稠液体——改性EVA;向带有温度计、搅拌器和冷凝管的500mL四口瓶中依次加入三乙醇胺120g和十二烷基苯磺酸180g后启动搅拌器,温度控制在40℃以内,搅拌4h,得淡黄色粘稠液体的混合物——十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐、十二烷基苯磺酸、三乙醇胺化合物,再依次加入聚醚BCH-1160g、木质素两性表面活性剂20g以及聚醚TEF323220g得到混合药剂;向带有温度计、搅拌器的500mL四口瓶中加入上述改性后的EVA120g以及上述混合药剂280g,60℃下恒温搅拌3h,得到黄色复合型降凝降粘剂。
本发明的优点和效果:药剂渗透性强,降凝幅度大、降粘率高,能够使不同含水油井都达到理想的防蜡效果,多效、可延长清蜡周期、适应性强,保证油井在各种工况条件下的正常生产;能很好的解决油井采出油凝固点高、粘度大、输送困难的问题。在加药浓度100mg/L时,18℃下加药前原油粘度15836mpa.s,18℃下加药后原油粘度降为120~208mpa.s。同时,制备工艺易于实施。
具体实施方式
本发明中,制备方法的具体步骤包括:
1)在常温下将EVA与二甲苯按照质量比1:4比例溶解,或在60℃下将EVA与柴油按照1:4比例溶解;
2)将第一步的产物与十二烷基苯磺酸按照质量比200:1比例混合发生反应制得改性EVA,其中,二甲苯溶解EVA的产物在常温下反应,柴油溶解EVA的产物在60℃下反应;
3)将三乙醇胺、十二烷基苯磺酸按照4:6比例在温度控制在40℃条件下反应制得十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐、十二烷基苯磺酸和三乙醇胺化合物;
4)在3)中制得十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐、十二烷基苯磺酸和三乙醇胺化合物50%中,再依次加入聚醚BCH-1130%、木质素两性表面活性剂10%以及聚醚TEF323210%混合搅拌均匀制得混合物;
5)将2)中制得的改性的EVA与4)制备的混合物混合配制得到复合降凝降粘剂。
前述中,十二烷基苯磺酸与二甲苯与柴油溶解EVA发生反应,二甲苯溶解EVA,待完全溶解后,按质量比加入0.5%十二烷基苯磺酸搅拌均匀,搅拌均用后常温静止反应24小时,柴油溶解EVA与二甲苯溶解相同,但温度需控制在60℃。尤其是,在此过程中,必须控制好十二烷基苯磺酸加量,十二烷基苯磺酸过量会造成改性后EVA不稳定,放置反应24小时后,改性EVA降凝效果变差。
前述中,在复配三乙醇胺、聚醚BCH-11、木质素两性表面活性剂、聚醚TEF3232、十二烷基苯磺酸和丙烯酸脂过程中,必须把三乙醇胺与十二烷基苯磺酸隔离开,让两者之间在低温下发生反应,反应温度控制在40℃以下,使三乙醇胺与十二烷基苯磺酸反应生成十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐。其中,木质素两性表面活性剂和聚醚BCH-11都是良好表面活性剂,具有分散蜡晶效果,在蜡晶表面形成有效膜,防止蜡晶粘接。最终混合配置降凝降粘剂,在一定加量下,可以使采出原油凝固点下降15℃以上。
前述中,EVA是由乙烯-醋酸乙烯共聚物,也称为乙烯-乙酸乙烯共聚物,是由乙烯(E)和乙酸乙烯(VA)共聚而制得,英文名称为:EthyleneVinylAcetate,简称为EVA,E/VAC。聚合方法用塑料用高压本体聚合、PVC加工助剂溶液聚合、粘合剂乳液聚合和悬浮聚合。乙酸乙烯(VA)含量高于30%的采用乳液聚合,乙酸乙烯含量低的就用高压本体聚合。EVA可生物降解,而且弃掉或燃烧时不会对环境造成伤害。
本发明中制得的复合型降凝降粘剂,经过对克拉玛依油田原油凝固点18℃的高凝高粘原油实验,在加药浓度100mg/L时,加药后原油凝固点下降到-4~-8℃,18℃下加药前原油粘度15836mpa.s,18℃下加药后原油粘度降为120~208mpa.s。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1:
向带有温度计和搅拌器的500mL四口瓶中加入二甲苯320g,再加入EVA80g后启动搅拌器搅拌溶解,待全部溶解后滴入1.2g-2g的十二烷基苯磺酸,搅拌均匀,常温下反应24h,得到淡黄色粘稠液体——改性EVA。
向带有温度计、搅拌器和冷凝管的500mL四口瓶中依次加入三乙醇胺120g、聚醚BCH-1160g、木质素两性表面活性剂20g、聚醚TEF323220g后启动搅拌器,分次数滴加十二烷基苯磺酸180g,温度控制在40℃以内,搅拌4h,得淡褐色粘稠液体的混合药剂。
向带有温度计、搅拌器的500mL四口瓶中加入上述改性后的EVA120g和上述混合药剂280g,60℃下恒温搅拌3h,得到淡褐色复合型降凝降粘剂。
实施例2:
向带有温度计和搅拌器的500mL四口瓶中加入柴油320g,加入EVA80g后启动搅拌器搅拌,升温至60℃待全部溶解后滴入2g十二烷基苯磺酸,搅拌均匀,60℃下反应8h,得到黄色粘稠液体——改性EVA。
向带有温度计、搅拌器和冷凝管的500mL四口瓶中加入三乙醇胺160g,开始滴加十二烷基苯磺酸,加量240g滴加过程中控制滴加速度,使其温度控制在40℃以内,滴加完药剂反应2h,得淡黄色透亮粘稠液体——十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐、十二烷基苯磺酸、三乙醇胺化合物。
向带有温度计和搅拌器的500mL四口瓶中加入上述改性后的EVA200g,以及十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐、十二烷基苯磺酸、三乙醇胺化合物160g,聚醚BCH-1120g,木质素两性表面活性剂12g,聚醚TEF32328g,60℃下恒温搅拌3h,得到黄色复合型降凝降粘剂。
实施例3:
向带有温度计和搅拌器的500mL四口瓶中加入柴油320g,加入EVA80g后启动搅拌器搅拌,升温至60℃待全部溶解后滴入2g十二烷基苯磺酸,搅拌均匀,60℃下反应8h,得到黄色粘稠液体——改性EVA。
向带有温度计、搅拌器和冷凝管的500mL四口瓶中依次加入三乙醇胺120g和十二烷基苯磺酸180g后启动搅拌器,温度控制在40℃以内,搅拌4h,得淡黄色粘稠液体的混合物——十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐、十二烷基苯磺酸、三乙醇胺化合物,再依次加入聚醚BCH-1160g、木质素两性表面活性剂20g以及聚醚TEF323220g得到混合药剂。
向带有温度计、搅拌器的500mL四口瓶中加入上述改性后的EVA120g以及上述混合药剂280g,60℃下恒温搅拌3h,得到黄色复合型降凝降粘剂。
上述实施例1-3中制得复合降凝剂对克拉玛依油田高凝高粘原油进行降凝降粘实验,效果如下:
Claims (6)
1.高凝原油开采用复合型降凝降粘剂及制备方法,其特征在于,制备方法的具体步骤包括:
1)在常温下将EVA与二甲苯按照质量比1:4比例溶解,或在60℃下将EVA与柴油按照1:4比例溶解;
2)将第一步的产物与十二烷基苯磺酸按照质量比200:1比例混合发生反应制得改性EVA,其中,二甲苯溶解EVA的产物在常温下反应,柴油溶解EVA的产物在60℃下反应;
3)将三乙醇胺、十二烷基苯磺酸按照4:6比例在温度控制在40℃条件下反应制得十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐、十二烷基苯磺酸和三乙醇胺化合物;
4)在3)中制得十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐、十二烷基苯磺酸和三乙醇胺化合物50%中,再依次加入聚醚BCH-1130%、木质素两性表面活性剂10%以及聚醚TEF323210%混合搅拌均匀制得混合物;
5)将2)中制得的改性的EVA与4)制备的混合物混合配制得到复合降凝降粘剂。
2.如权利要求1所述的高凝原油开采用复合型降凝降粘剂的制备方法,其特征在于,十二烷基苯磺酸与二甲苯与柴油溶解EVA发生反应,二甲苯溶解EVA,待完全溶解后,按质量比加入0.5%十二烷基苯磺酸搅拌均匀,搅拌均用后常温静止反应24小时,柴油溶解EVA与二甲苯溶解相同,但温度需控制在60℃。
3.如权利要求1所述的高凝原油开采用复合型降凝降粘剂及制备方法,其特征在于,在复配三乙醇胺、聚醚BCH-11、木质素两性表面活性剂、聚醚TEF3232、十二烷基苯磺酸和丙烯酸脂过程中,必须把三乙醇胺与十二烷基苯磺酸隔离开,让两者之间在低温下发生反应,反应温度控制在40℃以下,使三乙醇胺与十二烷基苯磺酸反应生成十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐。
4.如权利要求1所述的高凝原油开采用复合型降凝降粘剂及制备方法,其特征在于,向带有温度计和搅拌器的500mL四口瓶中加入二甲苯320g,再加入EVA80g后启动搅拌器搅拌溶解,待全部溶解后滴入1.2g-2g的十二烷基苯磺酸,搅拌均匀,常温下反应24h,得到淡黄色粘稠液体——改性EVA;向带有温度计、搅拌器和冷凝管的500mL四口瓶中依次加入三乙醇胺120g、聚醚BCH-1160g、木质素两性表面活性剂20g、聚醚TEF323220g后启动搅拌器,分次数滴加十二烷基苯磺酸180g,温度控制在40℃以内,搅拌4h,得淡褐色粘稠液体的混合药剂;向带有温度计、搅拌器的500mL四口瓶中加入上述改性后的EVA120g和上述混合药剂280g,60℃下恒温搅拌3h,得到淡褐色复合型降凝降粘剂。
5.如权利要求1所述的高凝原油开采用复合型降凝降粘剂及制备方法,其特征在于,向带有温度计和搅拌器的500mL四口瓶中加入柴油320g,加入EVA80g后启动搅拌器搅拌,升温至60℃待全部溶解后滴入2g十二烷基苯磺酸,搅拌均匀,60℃下反应8h,得到黄色粘稠液体——改性EVA;向带有温度计、搅拌器和冷凝管的500mL四口瓶中加入三乙醇胺160g,开始滴加十二烷基苯磺酸,加量240g滴加过程中控制滴加速度,使其温度控制在40℃以内,滴加完药剂反应2h,得淡黄色透亮粘稠液体——十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐、十二烷基苯磺酸、三乙醇胺化合物;向带有温度计和搅拌器的500mL四口瓶中加入上述改性后的EVA290g,以及十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐、十二烷基苯磺酸、三乙醇胺化合物210g,60℃下恒温搅拌3h,得到黄色复合型降凝降粘剂。
6.如权利要求1所述的高凝原油开采用复合型降凝降粘剂及制备方法,其特征在于,向带有温度计和搅拌器的500mL四口瓶中加入柴油320g,加入EVA80g后启动搅拌器搅拌,升温至60℃待全部溶解后滴入2g十二烷基苯磺酸,搅拌均匀,60℃下反应8h,得到黄色粘稠液体——改性EVA;向带有温度计、搅拌器和冷凝管的500mL四口瓶中依次加入三乙醇胺120g和十二烷基苯磺酸180g后启动搅拌器,温度控制在40℃以内,搅拌4h,得淡黄色粘稠液体的混合物——十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐、十二烷基苯磺酸、三乙醇胺化合物,再依次加入聚醚BCH-1160g、木质素两性表面活性剂20g以及聚醚TEF323220g得到混合药剂;向带有温度计、搅拌器的500mL四口瓶中加入上述改性后的EVA120g以及上述混合药剂280g,60℃下恒温搅拌3h,得到黄色复合型降凝降粘剂。
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