CN106281264A - 一种复合型稠油热采降粘剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于稠油热采的复合型稠油降粘剂及其制备方法，该降粘剂主要由丙烯酸长链酯‑多乙烯多胺‑α‑甲基苯乙烯三元共聚物与羧基化聚醚型非离子表面活性剂按质量比1:1～1:10配制而成。本发明能成功应用于稠油热采过程，降粘处理效果好，制作成本低，而且具有无毒、无害及使用方便的特点。

Description

一种复合型稠油热采降粘剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于石油开采领域的降粘剂及其制备方法，尤其涉及一种用于稠油热采的复合型降粘剂及其制备方法。该降粘剂既能满足降粘耐高温的要求，又能满足抗矿盐的要求。
背景技术
我国稠油储量丰富，随着对稠油开采程度的加深，其密度大、粘度高、流动性差，给开采和输送带来很大困难，严重制约着油田对稠油的开采和输送。稠油因其密度大、粘度高致使开采和输送困难，其开采的关键是降粘、降摩擦、改善流变性，热采降粘剂开采石油备受关注。在油田稠油热采过程中，常常使用乳化降粘剂，但是单独使用阴离子型表面活性剂，抗盐能力不够高；单独使用非离子型乳化剂又不耐高温，稳定性差，不能在浊点以上使用。常用的乳化剂有烷基羧酸盐、石油磺酸盐、OP、平平加等，但这些乳化剂随水中盐含量的增大、地层温度的升高，乳化能力降低甚至消失。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种复合型稠油热采降粘剂及其制备方法。该降粘剂既能满足降粘耐高温的要求，又能满足抗矿盐的要求。该降粘剂主要由丙烯酸长链酯-多乙烯多胺-α-甲基苯乙烯三元共聚物与羧基化聚醚型非离子表面活性剂按质量比1:1-1:10配比复配而成。该复合型稠油热采降粘剂能同时满足降粘耐高温和抗矿盐的要求。
所述三元共聚物中的丙烯酸长链酯为丙烯酸十二酯～二十酯中的一种。
所述三元共聚物中的丙烯酸长链酯为丙烯酸十六酯。
所述的三元共聚物中丙烯酸长链酯，多乙烯多胺，α-甲基苯乙烯的摩尔比为6:1:0～6:1:3。
所述的三元共聚物与非离子表面活性剂的质量配比为1:1～1:10。
所述的复合型稠油热采降粘剂的制备方法，包括：规定重量比的三元共聚物与羧基化聚醚型非离子表面活性剂，并称去离子水，纯碱，加入容器中，其中去离子水与三元共聚物的质量比为40:1，纯碱与三元共聚物的质量比为0.1：1；搅拌使其完全溶解，将聚合温度控制在10℃，通入氮气15min，加入一定量的过硫酸钾引发剂，过硫酸钾引发剂与三元共聚物的质量比为0.1：1；继续通入氮气5min并封口，聚合4h后，90℃水解4h，造粒，干燥、粉碎并过筛，得到白色粉末状固体，然后，使用无水乙醇进行提纯并烘干得到聚合物样品。
所述三元共聚物的制备过程包括以下步骤：在搅拌状态下，按丙烯酸长链酯、多乙烯多胺、α-甲基苯乙烯不同的摩尔比，向反应器中首先加入丙烯酸长链酯及二十二醇溶剂，加热直至体系完全溶解后，再依次加入多乙烯多胺、α-甲基苯乙烯、过硫酸钾引发剂等，控制反应温度80℃，反应时间8h，反应结束后经洗涤、减压蒸馏、冷却即可得到一系列不同组成的共聚物。羧基化聚醚型非离子表面活性剂为工业品，天津市助剂厂。
本发明所涉及的三元聚合物是一种油溶性高分子，分子中含有极性基团侧链和高碳烷基主链。极性基团和主碳链在原油降粘过程中的作用不同，只有二者共同作用才能有效地降低原油的粘度。其中主碳链要有足够的长度，才具有良好的空间伸展作用和屏蔽效应。分子中的极性基与胶质、沥青质中的极性形成更强的氢键，破坏了胶质。沥青质分子间的紧密的平面堆砌，形成无规则堆砌、结构比较松散有序化程度降低并有降粘剂分子参加的聚集体，从而达到降粘效果。表面活性剂分子由亲水的极性基和亲油烃基组成，它的作用是增强了降粘分子在原油中的分散性和增溶性，使降粘剂分子在原油中更好地溶解与分散。降粘剂分子与原油分子间的良好接触状态，才能更有效地发挥降粘剂的降粘降凝作用。
附图说明
图1油样温度对降粘效果的影响；
图2加药量对降粘性能的影响。
具体实施方式
以下结合实施例详细说明本发明，但不限定本发明的范围。
实施例1：
本实施例将探究三元共聚物的配比对稠油降粘率的影响。按丙烯酸十六酯、多乙烯多胺、α-甲基苯乙烯6:1:0-6:1:3不等的摩尔比，在搅拌状态下，向反应器中首先加入丙烯酸十六酯及二十二醇溶剂，加热直至体系完全溶解后，再依次加入多乙烯多胺、α-甲基苯乙烯、过硫酸钾引发剂等。控制反应温度80℃，反应时间8h，反应结束后经洗涤、减压蒸馏、冷却即可得到一系列配比组成下的三元共聚物。羧基化聚醚型非离子表面活性剂为工业品，天津市助剂厂。
三元共聚物与羧基化聚醚型非离子表面活性剂按质量比1:5的配比，其中三元共聚物5g，羧基化聚醚型非离子表面活性剂25g，并称去200g去离子水，0.5g纯碱，加入广口瓶中，搅拌使其完全溶解，将聚合温度控制在10℃，通入氮气15min，加入0.5g过硫酸钾引发剂，继续通入氮气5min并封口，聚合4h后，90℃水解4h，造粒，干燥、粉碎并过筛，得到白色粉末状固体，然后，使用无水乙醇进行提纯并烘干得到聚合物样品。依照原油粘度测定步骤，按7×10-5mg/l的加量，在50℃下，利用旋转粘度计法分别测定加入降粘剂前后原油(罗322油)的降粘率。实验前，取稠油样品约80g于100ml烧杯中，利用油浴锅恒温100℃搅拌1h，使其充分混匀。取出，置于室温下自然降温。将样品置于油浴锅中，并放置在旋转粘度计转子正下方，调整转子高度使其伸入稠油，恒温一段时间后进行测量。在本实施例中测量时间选择3min，转子转速为5r/min，每次测量后记录数据。考察单体配比对降粘率的影响，实验结果见表1。
由表1可知，该共聚物存在一最佳配比，当丙烯酸十六酯、多乙烯多胺、α-甲基苯乙烯为6:1:1时降粘率最高，该实验仅对一种原油进行实验，由于原油组成的多样性，其结果有所不同，但同时也提示，可以根据不同的原油，调整三元共聚物的配比，研制适宜的降粘剂。
表1三元共聚物降粘剂的降粘情况
实施例2：
本实施例选用在实施例1中合成的降粘剂，以稠油的降粘率作为评价标准，考察降粘剂加药温度对降粘效果的影响。本实验采用罗322油藏作为测试油样，分别测量了在30，40，50，60，70，80℃加药温度下的降粘率，实验结果见图1。可以看出，随着温度的升高，降粘效果增加，并且到60℃后，降粘效果不再增加，并且逐渐降低。
实施例3：
对实施例1中合成的样品，分别按(200、500、800、1100、1400)mg/l的加入量测定降粘剂的降粘效果，实验结果见图2。从图2可以看出，随着降粘剂加量的增加，稠油的降粘率增大，在加入量达到8000mg/l左右时，其降粘率达到55.3％，当进一步增加降粘剂时，曲线趋于平缓，降粘率略微下降，因此，在对此种稠油进行降粘处理时，加量宜选择800mg/l。

Claims (7)

1.一种复合型稠油热采降粘剂，其特征在于：该降粘剂主要由丙烯酸长链酯、多乙烯多胺、α-甲基苯乙烯三元共聚物与羧基化聚醚型非离子表面活性剂按质量比1:1-1:10配比复配而成，该复合型稠油热采降粘剂能同时满足降粘耐高温和抗矿盐的要求。
2.根据权利要求1所述的复合型稠油热采降粘剂，其特征在于：所述三元共聚物中的丙烯酸长链酯为丙烯酸十二酯～二十酯中的一种。
3.根据权利要求1所述的复合型稠油热采降粘剂，其特征在于：所述三元共聚物中的丙烯酸长链酯为丙烯酸十六酯。
4.根据权利要求1所述的复合型稠油热采降粘剂，其特征在于：所述的三元共聚物中丙烯酸长链酯，多乙烯多胺，α-甲基苯乙烯的摩尔比为6:1:0～6:1:3。
5.根据权利要求3所述的复合型稠油热采降粘剂，其特征在于：所述的三元共聚物中丙烯酸长链酯，多乙烯多胺，α-甲基苯乙烯的摩尔比为6:1:1。
6.一种如权利要求1-5任一所述的复合型稠油热采降粘剂的制备方法，其特征在于：规定重量比的三元共聚物与羧基化聚醚型非离子表面活性剂，并称去离子水，纯碱，加入容器中，其中去离子水与三元共聚物的质量比为40:1，纯碱与三元共聚物的质量比为0.1：1；搅拌使其完全溶解，将聚合温度控制在10℃，通入氮气15min，加入一定量的过硫酸钾引发剂，过硫酸钾引发剂与三元共聚物的质量比为0.1：1；继续通入氮气5min并封口，聚合4h后，90℃水解4h，造粒，干燥、粉碎并过筛，得到白色粉末状固体，然后，使用无水乙醇进行提纯并烘干得到聚合物样品。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述三元共聚物的制备过程包括以下步骤：按丙烯酸长链酯、多乙烯多胺、α-甲基苯乙烯不同的摩尔比，在搅拌状态下，向反应器中首先加入丙烯酸长链酯及二十二醇溶剂，加热直至体系完全溶解后，再依次加入多乙烯多胺、α-甲基苯乙烯、过硫酸钾引发剂，控制反应温度80℃，反应时间8h，反应结束后经洗涤、减压蒸馏、冷却即可得到一系列不同组成的共聚物。
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