CN107011508A - 一种聚甘油酯类稠油降粘剂的制备方法 - Google Patents

一种聚甘油酯类稠油降粘剂的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107011508A
CN107011508A CN201710268473.3A CN201710268473A CN107011508A CN 107011508 A CN107011508 A CN 107011508A CN 201710268473 A CN201710268473 A CN 201710268473A CN 107011508 A CN107011508 A CN 107011508A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyglycereol
thinner
nitrogen
viscosity
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710268473.3A
Other languages
English (en)
Inventor
李晶晶
唐晓东
邓刘扬
陈晓东
梁国建
王修
党暾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest Petroleum University
Original Assignee
Southwest Petroleum University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Petroleum University filed Critical Southwest Petroleum University
Priority to CN201710268473.3A priority Critical patent/CN107011508A/zh
Publication of CN107011508A publication Critical patent/CN107011508A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/34—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/34—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
    • C08G65/48—Polymers modified by chemical after-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/58—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
    • C09K8/588—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids characterised by the use of specific polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/84—Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/86—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • C09K8/88—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
    • C09K8/885—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于稠油开采的聚甘油酯类稠油降粘剂的制备方法。本方法制得的稠油降粘剂为解决现有技术存在的降粘效率不高、对稠油具有选择性等缺点。其技术方案：该稠油降粘剂由两步合成，先用甘油、碱性催化剂在温度为200～300℃，反应时间为120～200min，处于氮气保护下发生单体自聚反应制得聚甘油；再将合成的聚甘油与脂肪酸混合，在氮气保护下反应温度为150～220℃发生酯化反应，反应时间为120～180min，制得聚甘油酯类稠油降粘剂。本降粘剂溶于有机溶剂制得降粘剂溶液，加入稠油中降粘剂的质量浓度为500～1000ppm，能使50℃粘度为2000～60000mPa·s的稠油的降粘率达到28％～75％；本降粘剂用于稠油开采用量少、效果显著，具有实用意义。

Description

一种聚甘油酯类稠油降粘剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚甘油酯类稠油降粘剂的制备方法，具体说，是涉及一种用于在50℃的粘度为2000～60000mPa·s的稠油降粘剂制备方法和应用。
背景技术
随着我国原油开采程度加深，稠油(包括特稠油和超稠油)的比例逐年增加。由于稠油在地层中粘度高、流动阻力大、甚至不能流动，因此采用常规技术难以经济有效地进行开采。
稠油通常是指粘度高、相对密度大的原油。主要包括沥青质、胶质、芳烃、饱和烃和重金属离子，其特征是胶质和沥青质含量高，轻组分含量相对较低。稠油黏度和密度大，这是稠油区别于其他油的重要特征。稠油的高粘特性使其在开采和应用方面遇到了一些技术难题，因而研究和解决稠油粘度高的问题尤为紧迫和重要。
现有的稠油降粘方法主要有掺稀降粘、热力降粘、催化改质降粘和化学降粘。掺稀降粘是将一定量的稀油加入到稠油中，该方法能大幅度降低稠油粘度，但需要消耗大量的稀油资源。由于稀油资源的稀缺使得该方法不可行。热力降粘是通过加热的方式来加热稠油达到降低稠油粘度的目的，但是该方法能耗高且热能不能回收、降粘率不高。催化改质降粘能破坏稠油大分子的结构，达到不可逆降低稠油粘度的目的，但该方法需要建设大型地面改质设施，投资太高。目前，文献将油溶性降粘剂大致分为三类。第一类有氯化石蜡和萘的缩聚产物Paraflow以及氯化石蜡和酚的缩聚产物山驼普尔[樱井俊男.石油产品添加剂.北京:石油工业出版社，1980:355～376]等类型。这类化合物是最早的降凝降黏剂，主要用于润滑油降凝。第二类为不饱和单体的均聚物或共聚物，主要是烯烃、不饱和酸酯的均聚物或共聚物。合成降黏剂的典型单体主要有乙烯、苯乙烯、α～烯烃、醋酸乙烯酯、马来酸酐、(甲基)丙烯酸酯、丙烯酰胺等。在组成上主要是各类二元或多元共聚物。文献[梁发书，李建波，任洪明，等.稠油降黏剂的室内研究.石油与天然气化工，2001，30(2):87～89]合成了一种三元共聚物型降黏剂:乙烯～甲基丙烯酸甲酯～丙烯酰胺共聚物与十八醇的酯交换产物—梳状聚合物降黏剂，室内测试发现该降黏剂用量达400mg/L时，降黏率可达70％，但未见有关的现场应用报道。张毅等[张毅，赵明方，周风山，等.马来酸酐～苯乙烯～丙烯酸高级酯稠油降黏剂MSA的研制.油田化学，2000，17(4):295～298]利用自制的丙烯酸高级酯单体与其它单体共聚合成一种新型油溶性聚合物降黏剂马来酸酐～苯乙烯～丙烯酸高级酯三元共聚物。用该降黏剂对吐玉克稠油进行降黏试验，以20％稀油为携带液，加降黏剂100～200mg/L，可使稠油黏度下降90％以上。第三类为高分子表面活性剂型，这类化合物是由烯烃、不饱和酸酯与乙烯醇聚醚、烯基磺酸盐等具有表面活性基团的单体聚合而成。代表性的聚合物有乙烯～醋酸乙烯酯～乙烯醇聚醚三元共聚高分子表面活性剂。文献[王彪，谢慧专，黄丽坚.一种含极性基的三元共聚物及含该共聚物的组合物.CN1146462A，1997，4]还提出了一种烯烃～α～烯基酯～α～烯基磺酸盐共聚物，将其与轻质油、重芳烃和非离子表面活性剂复配后，添加量为200～500mg/L时，可使黏度为575～3150mPa·s的几种稠油的黏度降低70％～90％。现有的化学降粘技术主要存在降粘效率不高、对稠油具有选择性缺点，如何研制出新型的稠油降粘剂，是目前研制稠油降粘剂的一大难题。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种用于50℃粘度为2000～60000mPa·s的稠油降粘剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种聚甘油酯类稠油降粘剂的制备方法，是由甘油单体进行单体自聚反应，得到聚合度为5～45的聚甘油，再与环烷酸、或己二酸、或草酸或油酸中的1种、或2种、3种混合酸发生酯化反应，即所述的稠油降粘剂。
一种制备上述稠油降粘剂的方法，是由两步合成：
第一步用甘油单体进行单体自聚反应，反应条件为：甘油100～130g、碱性催化剂(KOH、NaOH、K2CO3、Na2CO3)质量2.0g～15.0g、反应温度200～300℃、反应时间120min～200min，得到聚合度为5～45的聚甘油。具体操作如下：先在三口瓶中加入100～300g原料甘油，碱性催化剂2.0～15.0g，在瓶口安装好电子搅拌器、分水器、温度计及球形冷凝管，将实验装置用管线与氮气钢瓶相连接；再开通氮气及循环水真空泵对装置内系统进行去氧程序，调节氮气压力使反应系统处于氮气保护之下；开启加热装置，逐渐将系统温度升高，使反应温度维持在200～300℃，反应时间为120～200min；通过分水器中的水量来大致确定产物的聚合度，当达到所需要的水量时，停止反应；然后自然冷却降温，在冷却过程中继续通入氮气，以防止产物被氧化，待产物冷却到90～120℃拆实验装置出料；最后将合成的聚甘油滴加浓盐酸，加热蒸馏出未反应的盐酸和水。再加入无水乙醇，溶解聚甘油，因为KCl和NaCl在乙醇中的溶解度很小，会沉淀出KCl和NaCl，取上层溶液蒸馏，除去乙醇，制得精制聚甘油。最后测定精制聚甘油的聚合度，得到所求聚合度的聚甘油。其中，聚甘油的聚合度按照文献[王彬,倪永全.聚甘油的折光率与聚合度[J].食品与生物技术学报,2000,19(3):273-275.]所述方法测定：
第二步合成聚甘油酯，在三口烧瓶中加入上一步制得的聚甘油，再加入4.0～30.0g脂肪酸，聚甘油与脂肪酸的摩尔比为1：:1.1，上述脂肪酸是用环烷酸、或己二酸、或草酸或油酸中的1～3种混合酸在反应条件：反应温度150～220℃、反应时间120～180min下发生酯化反应，即得到聚甘油酯类稠油降粘剂产品。具体操作如下：在三口瓶中加入一定量原料甘油聚甘油和脂肪酸，安装好电子搅拌器、分水器、温度计、球形冷凝管，将实验装置与氮气钢瓶相连；用氮气及循环水真空泵对系统进行去氧程序，调节氮气压力，反应系统处于氮气保护之下。开启加热装置，逐渐将系统温度升高，使反应温度维持在150～220℃，保温反应120～180min。反应完后，停止反应。自然冷却降温，在冷却过程中继续通入氮气，以防止产物被氧化，等产物冷却到100～140℃拆实验装置出料。取一定量的产物于烧杯中，加入少量无水乙醇，在恒温水浴锅中加热到60℃溶解，待完全溶解后，用大量饱和食盐水冲洗，有絮状物出现。倒入分液漏斗，静置分层，取絮状物于烧杯中，放入烘箱中除去水和乙醇，得到精制的聚甘油酯，所得固体物质即为本目标物稠油降粘剂。
作为一种优选方案，进行脱水自聚的甘油100～130g，碱性催化剂(KOH、NaOH、K2CO3、Na2CO3)质量2.0g～15.0g。聚合度为5～45的聚甘油与脂肪酸的摩尔比为：1：1.1，温度控制在150～220℃反应120～180min。本发明所述的降粘剂可用于降低在50℃的粘度为2000～60000mPa·s的稠油粘度，所述降粘剂在稠油中的添加质量浓度为500～1000ppm。所述有机溶剂选自无水乙醇、异丙醇、苯、甲苯、乙苯和二甲苯中的1～3种混合物。
聚甘油酯类降粘剂分子借助强的形成氢键的能力以及渗透、分散作用进入到沥青质和胶质片状分子之间，拆散部分平面重叠堆砌而成的聚集体，而形成片状分子无规则地堆砌、有序程度较低、空间延伸度不大、结构比较松散、有降粘剂分子参与(形成了新的氢键)的聚集体，因而降低了稠油的粘度。因此，本发明提供的稠油降粘剂可以对稠油起到独特降粘、减阻作用，仅需添加500～1000ppm，就能使在50℃的粘度为2000～60000mPa·s的稠油降粘率达到28％以上，最高达到75％，应用效果显著，具有积极意义。
本发明的有益效果是：本发明制备的聚甘油酯类稠油降粘剂用于稠油开采，用量小且效果显著，具有实用意义。
具体实施方式
下面结合实施例及对比例对本发明做进一步详细、完整地说明。
实施例1
原料甘油质量为112g，在带有磁力搅拌及控温的三口烧瓶中加入2.1g KOH，然后进行程序升温，控制温度为230℃反应120min；监测出水量，停止加热结束反应；自然冷却降温，在冷却过程中继续通入氮气，以防止产物被氧化，待产物冷却到100℃拆实验装置出料。在合成的聚甘油中滴加一定量的浓盐酸，加热蒸馏出未反应的盐酸和水；然后加入无水乙醇，溶解聚甘油，取上层溶液蒸馏，除去乙醇，得到精制五聚甘油。在带有磁力搅拌、控温、冷凝及氮气阀的三口烧瓶中，加入48.5g上述五聚甘油，28.2g环烷酸开启加热装置，逐渐将系统温度升高，使反应温度维持在150℃，保温反应120min。反应完后，停止反应。自然冷却降温，在冷却过程中继续通入氮气，以防止产物被氧化，待产物冷却到120℃左右拆实验装置出料。参照上述操作，将产物置于烧杯中，加入无水乙醇，在恒温水浴锅中加热到60℃溶解，待完全溶解后，用大量饱和食盐水冲洗，有絮状物出现。倒入分液漏斗，静置分层，取絮状物于烧杯中，放入烘箱中除去水和乙醇，得到精制的聚甘油酯降粘剂。称取1wt％稠油质量的无水乙醇，将0.05wt％、0.08wt％和0.1wt％稠油质量的降粘剂分别加入到无水乙醇中，得到1#500、800和1000ppm的降粘剂溶液。
实施例2
原料甘油质量为126g，在带有磁力搅拌及控温的三口烧瓶中加入2.20g NaOH，然后进行程序升温，控制温度为235℃反应120min；监测出水量，停止加热结束反应；自然冷却降温，在冷却过程中继续通入氮气，以防止产物被氧化，待产物冷却到120℃拆实验装置出料。在合成的聚甘油中滴加浓盐酸，加热蒸馏出未反应的盐酸和水。然后加入无水乙醇，溶解聚甘油，取上层溶液蒸馏，除去乙醇，得到精制六聚甘油。在带有磁力搅拌、控温、冷凝及氮气阀的三口烧瓶中，加入46.5g上述六聚甘油，14.5g环烷酸开启加热装置，逐渐将系统温度升高，使反应温度维持在170℃，保温反应120min。反应完后，停止反应。自然冷却降温，在冷却过程中继续通入氮气，以防止产物被氧化，待产物冷却到140℃拆实验装置出料。参照上述操作，将产物置于烧杯中，加入无水乙醇，在恒温水浴锅中加热到60℃溶解，待完全溶解后，用大量饱和食盐水冲洗，有絮状物出现。倒入分液漏斗，静置分层，取絮状物于烧杯中，放入烘箱中除去水和乙醇，得到精制的聚甘油酯降粘剂2#。称取1wt％稠油质量的甲苯，将0.05wt％、0.08wt％和0.1wt％稠油质量的降粘剂分别加入到甲苯中，得到2#500、800和1000ppm的降粘剂溶液。
实施例3
原料甘油质量为118g，在带有磁力搅拌及控温的三口烧瓶中加入8.85g K2CO3，然后进行程序升温，控制温度为240℃反应140min；监测出水量，停止加热结束反应；自然冷却降温，在冷却过程中继续通入氮气，以防止产物被氧化，待产物冷却到110℃拆实验装置出料。在合成的聚甘油中滴加的浓盐酸，加热蒸馏出未反应的盐酸和水。然后加入无水乙醇，溶解聚甘油，取上层溶液蒸馏，除去乙醇，得到精制十聚甘油。在带有磁力搅拌、控温、冷凝及氮气阀的三口烧瓶中，加入75.8g上述十聚甘油，14.09g环烷酸，逐渐将系统温度升高，使反应温度维持160℃，保温反应120min。反应完后，停止反应。自然冷却降温，在冷却过程中继续通入氮气，以防止产物被氧化，待产物冷却到100℃拆实验装置出料。参照上述操作，将产物置于烧杯中，加入无水乙醇，在恒温水浴锅中加热到60℃溶解，待完全溶解后，用大量饱和食盐水冲洗，有絮状物出现。倒入分液漏斗，静置分层，取絮状物于烧杯中，放入烘箱中除去水和乙醇，得到精制的聚甘油酯降粘剂。称取1wt％稠油质量的异丙醇，将0.05wt％、0.08wt％和0.1wt％稠油质量的降粘剂分别加入到异丙醇中，得到3#500、800和1000ppm的降粘剂溶液。
实施例4
原料甘油质量为109g，在带有磁力搅拌及控温的三口烧瓶中加入7.5g Na2CO3，然后进行程序升温，控制温度为245℃反应150min；监测出水量，停止加热结束反应；自然冷却降温，在冷却过程中继续通入氮气，以防止产物被氧化，待产物冷却到100℃拆实验装置出料。在合成的聚甘油中滴加浓盐酸，加热蒸馏出未反应的盐酸和水。然后加入无水乙醇，溶解聚甘油，取上层溶液蒸馏，除去乙醇，得到精制十五聚甘油。在带有磁力搅拌、控温、冷凝及氮气阀的三口烧瓶中，加入56.50g油，7.05g环烷酸，逐渐将系统温度升高，使反应温度维持在160℃，保温反应140min。反应完后，停止反应。自然冷却降温，在冷却过程中继续通入氮气，以防止产物被氧化，待产物冷却到100℃拆实验装置出料。参照上述操作，将产物置于烧杯中，加入无水乙醇，在恒温水浴锅中加热到60℃溶解，待完全溶解后，用大量饱和食盐水冲洗，有絮状物出现。倒入分液漏斗，静置分层，取絮状物于烧杯中，放入烘箱中除去水和乙醇，得到精制的聚甘油酯降粘剂。称取1wt％稠油质量的苯，将0.05wt％、0.08wt％和0.1wt％稠油质量的降粘剂分别加入到苯中，得到4#500、800和1000ppm的降粘剂溶液。
实施例5
原料甘油质量为121g，在带有磁力搅拌及控温的三口烧瓶中加入3.7g KOH，然后进行程序升温，控制温度为250℃反应200min；监测出水量，停止加热结束反应；自然冷却降温，在冷却过程中继续通入氮气，以防止产物被氧化，待产物冷却到100℃拆实验装置出料。在合成的聚甘油中滴加浓盐酸，加热蒸馏出未反应的盐酸和水。然后加入无水乙醇，溶解聚甘油，取上层溶液蒸馏，除去乙醇，得到精制二十聚甘油。在带有磁力搅拌、控温、冷凝及氮气阀的三口烧瓶中，加入75.10g上述二十聚甘油，7.05g环烷酸将系统温度升高，使反应温度维持在170℃，保温反应150min。反应完后，停止反应。自然冷却降温，在冷却过程中继续通入氮气，以防止产物被氧化，待产物冷却到100℃左右拆实验装置出料。参照上述操作，将产物置于烧杯中，加入无水乙醇，在恒温水浴锅中加热到60℃溶解，待完全溶解后，用大量饱和食盐水冲洗，有絮状物出现。倒入分液漏斗，静置分层，取絮状物于烧杯中，放入烘箱中除去水和乙醇，得到精制的聚甘油酯降粘剂。称取1wt％稠油质量的乙苯，将0.05wt％、0.08wt％和0.1wt％稠油质量的降粘剂分别加入到乙苯中，得到5#500、800和1000ppm的降粘剂溶液。
实施例6
原料甘油质量为120g，在带有磁力搅拌及控温的三口烧瓶中加入2.92g KOH，然后进行程序升温，控制温度为240℃反应150min；监测出水量，停止加热结束反应；自然冷却降温，在冷却过程中继续通入氮气，以防止产物被氧化，待产物冷却到100℃拆实验装置出料。在合成的聚甘油中滴加浓盐酸，加热蒸馏出未反应的盐酸和水。然后加入无水乙醇，溶解聚甘油，取上层溶液蒸馏，除去乙醇，得到精制六聚甘油。在带有磁力搅拌、控温、冷凝及氮气阀的三口烧瓶中，加入46.5g上述六聚甘油，8.05g己二酸开启加热装置，逐渐将系统温度升高，使反应温度维持在180℃，保温反应120min。反应完后，停止反应。自然冷却降温，在冷却过程中不能停止通氮气，以防止产物被氧化，待产物冷却到110℃拆实验装置出料。参照上述操作，取一定量的产物于烧杯中，加入少量无水乙醇，在恒温水浴锅中加热到60℃溶解，待完全溶解后，用大量饱和食盐水冲洗，有絮状物出现。倒入分液漏斗，静置分层，取絮状物于烧杯中，放入烘箱中除去水和乙醇，可得到精制的聚甘油酯降粘剂。称取1wt％稠油质量的二甲苯，将0.05wt％、0.08wt％和0.1wt％稠油质量的降粘剂分别加入到二甲苯中，得到6#500、800和1000ppm的降粘剂溶液。
实施例7
原料甘油质量为130g，在带有磁力搅拌及控温的三口烧瓶中加入3.20g KOH，然后进行程序升温，控制温度为240℃反应140min；监测出水量，停止加热结束反应；自然冷却降温，在冷却过程中继续通入氮气，以防止产物被氧化，待产物冷却到90℃拆实验装置出料。在合成的聚甘油中滴加浓盐酸，加热蒸馏出未反应的盐酸和水。然后加入无水乙醇，溶解聚甘油，取上层溶液蒸馏，除去乙醇，得到精制六聚甘油。在带有磁力搅拌、控温、冷凝及氮气阀的三口烧瓶中，加入46.5g六聚甘油，4.95g草酸，逐渐将系统温度升高，使反应温度维持在190℃，保温反应130min。反应完后，停止反应。自然冷却降温，在冷却过程中继续通入氮气，以防止产物被氧化，待产物冷却到100℃拆实验装置出料。参照上述操作，将产物置于烧杯中，加入无水乙醇，在恒温水浴锅中加热到60℃溶解，待完全溶解后，用大量饱和食盐水冲洗，有絮状物出现。倒入分液漏斗，静置分层，取絮状物于烧杯中，放入烘箱中除去水和乙醇，可得到精制的聚甘油酯降粘剂。按照无水乙醇：异丙醇＝1:1的质量比混合，称取1wt％稠油质量的混合物，将0.05wt％、0.08wt％和0.1wt％稠油质量的降粘剂分别加入到甲苯中，得到7#500、800和1000ppm的降粘剂溶液。
实施例8
原料甘油质量为115g，在带有磁力搅拌及控温的三口烧瓶中加入2.25g KOH，然后进行程序升温，控制温度为230℃反应180min；监测出水量，停止加热结束反应；自然冷却降温，在冷却过程中继续通入氮气，以防止产物被氧化，待产物冷却到100℃拆实验装置出料。在合成的聚甘油中滴加浓盐酸，加热蒸馏出未反应的盐酸和水。然后加入无水乙醇，溶解聚甘油，取上层溶液蒸馏，除去乙醇，得到精制六聚甘油。在带有磁力搅拌、控温、冷凝及氮气阀的三口烧瓶中，加入46.5g六聚甘油，30.0g油酸，逐渐将系统温度升高，使反应温度维持在170℃，保温反应120min。反应完后，停止反应。自然冷却降温，在冷却过程中继续通入氮气，以防止产物被氧化，待产物冷却到100℃拆实验装置出料。参照上述操作，将产物置于烧杯中，加入无水乙醇，在恒温水浴锅中加热到60℃溶解，待完全溶解后，用大量饱和食盐水冲洗，有絮状物出现。倒入分液漏斗，静置分层，取絮状物于烧杯中，放入烘箱中除去水和乙醇，可得到精制的聚甘油酯降粘剂。按照乙苯：异丙醇＝1:1的质量比混合，称取1wt％稠油质量的混合物，将0.05wt％、0.08wt％和0.1wt％稠油质量的降粘剂分别加入到甲苯中，得到8#500、800和1000ppm的降粘剂溶液。
实施例9
原料甘油质量为130g，在带有磁力搅拌及控温的三口烧瓶中加入3.20g KOH，然后进行程序升温，控制温度为235℃反应150min；监测出水量，停止加热结束反应；自然冷却降温，在冷却过程中继续通入氮气，以防止产物被氧化，待产物冷却到120℃拆实验装置出料。在合成的聚甘油中滴加浓盐酸，加热蒸馏出未反应的盐酸和水。然后加入无水乙醇，溶解聚甘油，取上层溶液蒸馏，除去乙醇，得到精制六聚甘油。在带有磁力搅拌、控温、冷凝及氮气阀的三口烧瓶中，加入46.25g上述六聚甘油，环烷酸7.05g，油酸15.54g。开启加热装置，逐渐将系统温度升高，使反应温度维持在150℃，保温反应150min。反应完后，停止反应。自然冷却降温，在冷却过程中继续通入氮气，以防止产物被氧化，待产物冷却到140℃拆实验装置出料。参照上述操作，将产物置于烧杯中，加入无水乙醇，在恒温水浴锅中加热到60℃溶解，待完全溶解后，用大量饱和食盐水冲洗，有絮状物出现。倒入分液漏斗，静置分层，取絮状物于烧杯中，放入烘箱中除去水和乙醇，可得到精制的聚甘油酯降粘剂。按照苯：甲苯＝1:1的质量比混合，称取1wt％稠油质量的混合物，将0.05wt％、0.08wt％和0.1wt％稠油质量的降粘剂分别加入到甲苯中，得到9#500、800和1000ppm的降粘剂溶液。
实施例10
原料甘油质量为109g，在带有磁力搅拌及控温的三口烧瓶中加入2.85g NaOH，然后进行程序升温，控制温度为245℃反应150min；监测出水量，停止加热结束反应；自然冷却降温，在冷却过程中继续通入氮气，以防止产物被氧化，待产物冷却到100℃拆实验装置出料。在合成的聚甘油中滴加浓盐酸，加热蒸馏出未反应的盐酸和水。然后加入无水乙醇，溶解聚甘油，取上层溶液蒸馏，除去乙醇，得到精制十五聚甘油。在带有磁力搅拌、控温、冷凝及氮气阀的三口烧瓶中，加入113g上述十五聚甘油，10.5g油酸，10.8g己二酸。开启加热装置，逐渐将系统温度升高，使反应温度维持在160℃，保温反应140min。反应完后，停止反应。自然冷却降温，在冷却过程中继续通入氮气，以防止产物被氧化，待产物冷却到100℃拆实验装置出料。参照上述操作，将产物置于烧杯中，加入无水乙醇，在恒温水浴锅中加热到60℃溶解，待完全溶解后，用大量饱和食盐水冲洗，有絮状物出现。倒入分液漏斗，静置分层，取絮状物于烧杯中，放入烘箱中除去水和乙醇，可得到精制的聚甘油酯降粘剂。按照苯：：二甲苯＝1:1的质量比混合，称取1wt％稠油质量的混合物，将0.05wt％、0.08wt％和0.1wt％稠油质量的降粘剂分别加入到甲苯中，得到10#500、800和1000ppm的降粘剂溶液。
实施例11
原料甘油质量为118g，在带有磁力搅拌及控温的三口烧瓶中加入3.60g KOH，然后进行程序升温，控制温度为240℃反应140min；监测出水量，停止加热结束反应；自然冷却降温，在冷却过程中继续通入氮气，以防止产物被氧化，待产物冷却到110℃拆实验装置出料。在合成的聚甘油中滴加浓盐酸，加热蒸馏出未反应的盐酸和水。然后加入无水乙醇，溶解聚甘油，取上层溶液蒸馏，除去乙醇，得到精制十聚甘油。在带有磁力搅拌、控温、冷凝及氮气阀的三口烧瓶中，加入46.5g上述十聚甘油，7.05g环烷酸，5.2g油酸，5.5g己二酸开启加热装置，逐渐将系统温度升高，使反应温度维持在170℃，保温反应150min。反应完后，停止反应。自然冷却降温，在冷却过程中继续通入氮气，以防止产物被氧化，待产物冷却到100℃拆实验装置出料。参照上述操作，将产物置于烧杯中，加入无水乙醇，在恒温水浴锅中加热到60℃溶解，待完全溶解后，用大量饱和食盐水冲洗，有絮状物出现。倒入分液漏斗，静置分层，取絮状物于烧杯中，放入烘箱中除去水和乙醇，可得到精制的聚甘油酯降粘剂。按照苯：甲苯：二甲苯＝1:1:1的质量比混合，称取1wt％稠油质量的混合物，将0.05wt％、0.08wt％和0.1wt％稠油质量的降粘剂分别加入到甲苯中，得到8#500、800和1000ppm的降粘剂溶液。1.实验样本：Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ号稠油为样品检测本发明所述降粘剂的降粘效果，理化性质见表1
所示。
表1
油样 密度(20℃) 粘度(50℃)
Ⅰ 0.9524g/cm3 3325mPa·s
Ⅱ 0.9835g/cm3 22210mPa·s
Ⅲ 1.013g/cm3 58000mPa·s
2.实验仪器：粘度测试仪器(NDJ～8SN型数字粘度计)
3.实验方法：
将本发明所述降粘剂用稠油质量1wt％的无水乙醇、异丙醇、苯、甲苯、乙苯和二甲苯中的1～3种混合物充分溶解，制备成降粘剂溶液。将稠油样品加热到60℃，加入上述降粘剂溶液，所述降粘剂在稠油中的添加质量浓度为500～1000ppm。搅拌得到均一液相体系，取样检测处理后样品在50℃下的粘度值并计算降粘率＝(原始粘度～处理后粘度)/原始粘度×100％。实验结果见表2所示。
表2
由表2实验结果可见：本发明提供的稠油降粘剂对稠油起到独特降粘、减阻作用，能使在50℃的粘度为2000～60000mPa·s的稠油的降粘率达到28％以上，最高达到75％，应用效果显著，具有积极意义。

Claims (3)

1.一种聚甘油酯类稠油降粘剂的制备方法，其特征在于：该稠油降粘剂是由两步合成：第一步用甘油进行单体自聚反应，先在三口烧瓶中加入100～130g甘油，碱性催化剂2.0～15.0g，碱性催化剂是用KOH、或NaOH、或K2CO3、或Na2CO3的一种，在瓶口安装电子搅拌器、分水器、温度计及球形冷凝管，将本装置用管线与氮气钢瓶相连接；再开通氮气及循环水真空泵对装置内系统进行去氧程序，调节氮气压力使系统处于氮气保护之中，开启加热装置逐渐将系统温度升高，反应温度维持在200～300℃，反应时间为120～200min；然后自然冷却降温，在冷却过程中继续通入氮气，待产物冷却到温度为90～120℃时，拆卸瓶口试验装置出料；最后将合成的聚甘油滴加浓盐酸，装好蒸馏装置，加热蒸馏出未反应的盐酸和水，再加入无水乙醇溶解聚甘油，沉淀出氯化钾和氯化钠，取上层溶液蒸馏除去乙醇，制得精制聚甘油；第二步合成聚甘油酯，在三口烧瓶中加入上一步制得的聚甘油，再加入4.0～30.0g脂肪酸，聚甘油与脂肪酸的摩尔比为1：1.1，上述脂肪酸是用环烷酸、或己二酸、或草酸、或油酸中的1种或2种、3种的混合酸，在瓶口安装好电子搅拌器、分水器、温度计及球形冷凝管，将本装置用管线与氮气钢瓶相连接；再开通氮气及循环水真空泵对装置内系统进行去氧程序，调节氮气压力使系统处于氮气保护之中，开启加热装置逐渐将系统温度升高，反应温度维持在150～220℃下发生酯化反应，反应时间为120～180min；然后待反应完后，自然冷却降温，在冷却过程中继续通入氮气，等产物冷却到100～140℃拆实验装置出料；最后取上述产物放入烧杯中，加入少量无水乙醇在恒温水浴锅中加热到60℃溶解，待完全溶解后，用大量饱和食盐水冲洗，有絮状物出现，倒入分液漏斗静置分层，取该絮状物放入烧杯中，置于烘箱被加热出除水分和乙醇，制得精制的聚甘油酯，所得固体物质即为本目标物稠油降粘剂。
2.根据权利要求1所述聚甘油酯类稠油降粘剂的制备方法，其特征是，该方法制得的稠油降粘剂用于稠油开采，将本降粘剂与有机溶剂按质量比为1:10～1:20混合制得降粘剂溶液，用该降粘剂溶液注入稠油中，在稠油中加入所得降粘剂溶液，其质量浓度为500～1000ppm，能使在50℃粘度为2000～60000mPa·s的稠油粘度显著降低，其降粘率达到28％以上，最高达到75％。
3.根据权利要求2所述聚甘油酯类稠油降粘剂的应用，其特征是：所述有机溶剂是用无水乙醇、异丙醇、苯、甲苯、乙苯、或二甲苯中的1种溶剂、或2种、3种溶剂的混合物。
CN201710268473.3A 2017-04-23 2017-04-23 一种聚甘油酯类稠油降粘剂的制备方法 Pending CN107011508A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710268473.3A CN107011508A (zh) 2017-04-23 2017-04-23 一种聚甘油酯类稠油降粘剂的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710268473.3A CN107011508A (zh) 2017-04-23 2017-04-23 一种聚甘油酯类稠油降粘剂的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107011508A true CN107011508A (zh) 2017-08-04

Family

ID=59447447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710268473.3A Pending CN107011508A (zh) 2017-04-23 2017-04-23 一种聚甘油酯类稠油降粘剂的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107011508A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021067436A1 (en) * 2019-09-30 2021-04-08 Championx Usa Inc. Additives for polymer emulsion stabilization
CN113354763A (zh) * 2021-06-02 2021-09-07 宁波锋成先进能源材料研究院有限公司 一种油溶性降粘剂的制备方法及其应用
CN113403053A (zh) * 2020-03-16 2021-09-17 中国石油化工股份有限公司 一种油溶性稠油降粘剂
CN114106852A (zh) * 2021-11-29 2022-03-01 广东广益科技实业有限公司 粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101318114A (zh) * 2008-07-21 2008-12-10 山东轻工业学院 双子型脂肪酸聚甘油酯表面活性剂及制备方法
CN104693031A (zh) * 2013-12-05 2015-06-10 赢创工业集团股份有限公司 聚甘油偏酯、其制备和用途

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101318114A (zh) * 2008-07-21 2008-12-10 山东轻工业学院 双子型脂肪酸聚甘油酯表面活性剂及制备方法
CN104693031A (zh) * 2013-12-05 2015-06-10 赢创工业集团股份有限公司 聚甘油偏酯、其制备和用途

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张强: ""高酸值、高沥青质稠油降粘剂的研制与应用"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊），工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021067436A1 (en) * 2019-09-30 2021-04-08 Championx Usa Inc. Additives for polymer emulsion stabilization
CN113403053A (zh) * 2020-03-16 2021-09-17 中国石油化工股份有限公司 一种油溶性稠油降粘剂
CN113403053B (zh) * 2020-03-16 2022-11-18 中国石油化工股份有限公司 一种油溶性稠油降粘剂
CN113354763A (zh) * 2021-06-02 2021-09-07 宁波锋成先进能源材料研究院有限公司 一种油溶性降粘剂的制备方法及其应用
CN114106852A (zh) * 2021-11-29 2022-03-01 广东广益科技实业有限公司 粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法
CN114106852B (zh) * 2021-11-29 2023-08-01 广东广益科技实业有限公司 粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107011508A (zh) 一种聚甘油酯类稠油降粘剂的制备方法
CN103755868B (zh) 页岩气滑溜水压裂用降阻剂及其制备方法
Cheng et al. Core–shell latex containing fluorinated polymer rich in shell
CN102719234B (zh) 一种稠油降粘剂及其制备方法和应用
US9120885B2 (en) Formulations of random polymers for improving crude petroleum flow
CN105778002B (zh) 一种乳液聚合法制备羧基丁苯橡胶的方法
CN110591012A (zh) 一种水溶性超支化聚合物稠油降黏剂及其制备方法
CN113881052A (zh) 一种超支化改性纳米材料及其制备方法和在稠油降粘剂中的应用
CN107236531A (zh) 页岩气压裂用环保型滑溜水降阻剂及其制备方法
CN102399576A (zh) 一种新型原油破乳剂及其制备方法
CN106589231A (zh) 聚合物微球及其制备方法
CN105131167A (zh) 一种含有烷基芳烃取代乙烯单体的油溶性聚合物降粘剂及微波制备方法
CN104628934B (zh) 一种阴离子型油溶性稠油降黏剂及其制备方法
CN106957673B (zh) 一种用于稠油破乳脱水的破乳剂和破乳方法
CN108003857A (zh) 一种高效乳液型油井清防蜡剂及其制备方法
CN113637114A (zh) 一种纳米调驱剂及其制备方法和应用
CN105482848B (zh) 一种原油脱盐复合剂及其制备方法
CN105199699B (zh) 一种用于稠油降粘的低成本油溶性降粘剂及制备方法
CN110499034A (zh) 一种浇筑式沥青混凝土专用改性沥青及其制备方法
CN102585792A (zh) 一种用于超稠油的低成本环保油溶性降黏剂
CN115746811B (zh) 一种页岩油储层用防蜡降凝剂及其制备方法
CN106589232B (zh) 疏水缔合丙烯酰胺共聚物及其制备方法
CN106634916A (zh) 一种新型水基降粘降凝剂的制备方法
CN116286091A (zh) 油田采出液复合处理药剂及其制备方法
CN104710560B (zh) 一种双环戊二烯与丙烯酸高碳醇酯聚合物原油降凝剂

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170804

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication