CN109097017B - 一种抗温抗盐的稠油乳化降粘剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种抗温抗盐的稠油乳化降粘剂及其制备方法，属于稠油开采技术领域，该抗温抗盐的稠油乳化降粘剂在苛刻条件下稳定，在矿化度为8246mg/L的模拟盐水中，耐温达到300℃，能够满足海上高温高盐油藏稠油开采时乳化降黏的需要。该抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的制备方法，包括如下步骤：双酚AF、对羟基苯磺酸和甲醛在碱性条件下共缩聚，得到反应液Ⅰ；将烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂和甲醛加入上述反应液Ⅰ中，并调节体系pH至酸性，在酸性条件下进一步共缩聚，静置分层，取油相，即得抗温抗盐的稠油乳化降粘剂。

Description

一种抗温抗盐的稠油乳化降粘剂及其制备方法
技术领域
本发明属于稠油开采技术领域，尤其涉及油田化学助剂，具体涉及一种抗温抗盐的稠油乳化降粘剂及其制备方法。
背景技术
目前，全世界稠油(包括沥青)的潜在储量可能是已探明的常规原油储量的6倍左右，我国拥有丰富的稠油资源，地质储量达20.6×108t，巨大的资源量决定了稠油将可能成为21世纪的主要能源。然而，大部分稠油具有高粘度和高密度的特性，开采和运输相当困难，目前在稠油开采过程中，国内外常用的降粘方法有加热法、掺稀油法、稠油改质降粘及化学药剂降粘法等，其中，化学药剂降粘法中的乳化降粘法受到普遍关注，而开发用量少、成本低的乳化降粘剂已成为关注的焦点之一。
随着深井稠油尤其是海上稠油的不断开采，出现一些高温高盐油藏。在普通油藏中应用成功的化学剂，在高温高盐条件下，由于化学剂的结构易改变，导致现有乳化降粘剂起不到应有效果。例如：一些可用于乳化降粘的表面活性剂中，OP系列等非离子型表面活性剂抗盐但不耐温；对十二烷基苯磺酸类阴离子表面活性剂能耐温但不抗盐；复配型乳化降粘剂在使用过程中又存在着“色谱效应”等问题。目前文献报道的耐超高温抗盐乳化降粘剂主要是秦冰等合成的一种共缩聚型乳化降粘剂S-5，其能耐300℃的超高温(3h)，对胜利、辽河等超稠油显示出良好的降粘效果，但远远不能满足海上稠油开采的实际需要。
发明内容
本发明针对现有乳化降粘剂的耐温抗盐性能难以满足海上稠油开采需要的问题，提出一种抗温抗盐的稠油乳化降粘剂及其制备方法，该抗温抗盐的稠油乳化降粘剂在苛刻条件下稳定，具有优良的抗盐、抗钙镁和耐温性能，其界面张力低，表面活性强，能够满足海上高温高盐油藏稠油开采乳化降粘的需要。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
本发明提供了一种抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的制备方法，包括如下步骤：双酚AF、对羟基苯磺酸和甲醛在碱性条件下共缩聚，得到反应液Ⅰ；将烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂和甲醛加入上述反应液Ⅰ中，并调节体系pH至酸性，在酸性条件下进一步共缩聚，静置分层，取油相，即得抗温抗盐的稠油乳化降粘剂。
作为优选，所述双酚AF、对羟基苯磺酸和烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂的摩尔比为1:(1～2):(1～6)。
作为优选，在碱性条件下共缩聚时，所述甲醛的加入量为所述双酚AF和对羟基苯磺酸总摩尔量的0.75倍，体系pH为12～13。
作为优选，在碱性条件下共缩聚时，反应温度为65～85℃，反应时间为1～2h。
作为优选，在酸性条件下共缩聚时，所述甲醛的加入量为所述烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂摩尔量的2～3倍，体系pH为3～4。
作为优选，在酸性条件下共缩聚时，反应温度为75～95℃，反应时间为6～8h。
作为优选，所述烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂选自OP-10、OP-15、OP-20和NP-10中的任意一种。
本发明另一方面提供了由上述制备方法制备得到的抗温抗盐的稠油乳化降粘剂。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
1、本发明提供的抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的制备方法，通过酸碱两段反应，使对羟基苯磺酸和烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂与双酚AF有效共缩聚，制备得到的抗温抗盐的稠油乳化降粘剂，通过刚性的苯环结构和含氟基团提高乳化降粘剂的耐高温性能，通过-SO3H和-[CH2-CH2O]nH的协同作用提高乳化降粘剂的抗盐性能，能够满足海上高温高盐油藏稠油开采的降粘需要；而且，该抗温抗盐的稠油乳化降粘剂同时含有-SO3H和-CH2CH2O-两类亲水基团，兼具阴离子型和非离子型表面活性剂的性能优势，表面活性强，乳化降粘效果好。
2、本发明提供的抗温抗盐的稠油乳化降粘剂，在矿化度为8246mg/L的模拟盐水体系中，300℃下处理24小时，对渤海稠油仍能保持98％以上的降粘率，高温处理后界面张力仍能达到10-3mN/m数量级，其使用过程中不存在“色谱效应”等问题，是性能优异的乳化降粘剂。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的1H NMR谱图；
图2为本发明实施例所提供的抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的IR谱图；
图3为本发明实施例所提供的抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的TGA谱图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的制备方法，包括如下步骤：
S1：双酚AF、对羟基苯磺酸和甲醛在碱性条件下共缩聚，得到反应液Ⅰ。
在本步骤中，需要说明的是，双酚AF又称2,2-二(4-羟基苯基)-六氟丙烷。在碱性条件下，双酚AF和对羟基苯磺酸都会生成酚盐负离子，由于酚盐负离子的电子离域，可使双酚AF以及对羟基苯磺酸中苯环上羟基的邻位碳上带有负电荷，有利于与甲醛的羰基进行亲核加成反应，生成不同的羟甲基酚盐；进一步，酚盐负离子与所生成的羟甲基酚盐继续反应共缩聚，得到羟基苯磺酸与双酚AF的缩合产物。需要说明的是，碱性条件可通过加入氢氧化钠溶液的方式获得，滴加的氢氧化钠溶液的质量分数可以为40％，可以理解的是，本领域技术人员还可以采用其他碱性物质来调节体系pH值，只要保证加入的碱性物质不会与反应物发生其他化学反应，从而影响共缩聚反应即可。此外，还需要说明的是，本步骤中可以采用水为溶剂。
S2：将烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂和甲醛加入上述反应液Ⅰ中，并调节体系pH至酸性，在酸性条件下进一步共缩聚，静置分层，取油相，即得抗温抗盐的稠油乳化降粘剂。
在本步骤中，需要说明的是，在烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂中，由于其苯环上两个取代基的推电子能力不够强，且空间位阻比较大，不利于接受亲电试剂的进攻，因而，本步骤在酸性条件下共缩聚。在酸性条件下，首先甲醛的羰基通过质子化，使得羰基碳上带有正电荷，增加了甲醛羰基碳的亲电性，有利于在烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂苯环上烷基或醚基的邻位发生亲电取代反应，从而引入羟甲基-CH2OH，羟甲基化的产物还可以继续羟甲基化。同时，这些羟甲基的羟基在酸的作用下会进一步脱去，生成相应的碳正离子，它也可与烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂或羟甲基烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂，以及反应液Ⅰ中各种组分，发生共缩聚反应，生成三元共缩聚产物。需要说明的是，酸性条件可通过加入硫酸溶液的方式获得，滴加的硫酸溶液的质量分数可以为30％，可以理解的是，本领域技术人员还可以采用其他酸性物质来调节体系pH值，只要保证加入的酸性物质不会与反应物发生其他化学反应，从而影响共缩聚反应即可。
在步骤S1和S2中，还需要说明是，甲醛是以甲醛水溶液的形式加入，甲醛水溶液的质量分数可以为35～40％。
上述抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的制备方法，通过酸碱两段共缩聚，使对羟基苯磺酸和烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂与双酚AF有效共缩聚，制备得到抗温抗盐的稠油乳化降粘剂。该乳化降粘剂通过刚性的苯环结构和含氟基团提高其耐高温性能，通过-SO3H和-[CH2-CH2O]nH的协同效应提高其抗盐性能，能够满足海上高温高盐油藏稠油开采的降粘需要；而且，该抗温抗盐的稠油乳化降粘剂同时含有-SO3H和-CH2CH2O-两类亲水基团，兼具阴离子型和非离子型表面活性剂的性能优势，表面活性强，乳化降粘效果好。
在一优选实施例中，所述双酚AF、对羟基苯磺酸和烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂的摩尔比为1:(1～2):(1～6)。本优选实施例给出了双酚AF、对羟基苯磺酸和烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂三者配比的优选范围，该优选的配比范围，能够保证制备获得的乳化降粘剂同时具有较好的耐温性能、抗盐性能以及表面活性。可以理解的是，本领域技术人员可在上述优选的配比范围内选择合适的反应配比，例如：双酚AF、对羟基苯磺酸和烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂的摩尔比可以为1:1:1、1:1:3、1:1:6、1:2:1、1:2:3或1:2:6等。
在进一步优选实施例中，在碱性条件下共缩聚时，所述甲醛的加入量为所述双酚AF和对羟基苯磺酸总摩尔量的0.75倍，体系pH为12～13。本优选实施例，通过限定碱性条件下共缩聚时甲醛的加入量和反应体系的pH值，以控制双酚AF、对羟基苯磺酸和甲醛共缩聚反应的聚合程度，为下一步烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂的进一步共缩聚留下反应位。
在进一步优选实施例中，在碱性条件下共缩聚时，反应温度为65～85℃，反应时间为1～2h。本优选实施例给出了在碱性条件下共缩聚时反应温度和反应时间的优选范围，有利于控制聚合程度，保证反应充分，同时避免副反应的发生。可以理解的是，本领域技术人员可以上述优选范围内选择合适的反应温度和反应时间，例如，反应温度可以为65℃、70℃、75℃、80℃或85℃等，反应时间可以为1h、1.5h或2h等。
在一优选实施例中，在酸性条件下共缩聚时，所述甲醛的加入量为所述烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂摩尔量的2～3倍，体系pH为3～4。本优选实施例，通过限定酸性条件下共缩聚时甲醛的加入量和反应体系的pH值，以调节反应液Ⅰ、烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂通过甲醛共缩聚时的反应程度，使烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂充分与反应液Ⅰ中的各个组分发生聚合反应，生成三元共缩聚物。
在进一步优选实施例中，在酸性条件下共缩聚时，反应温度为75～95℃，反应时间为6～8h。本优选实施例给出了在酸性条件下共缩聚时反应温度和反应时间的优选范围，有利于控制聚合程度，保证反应充分，同时避免副反应的发生。可以理解的是，本领域技术人员可以上述优选范围内选择合适的反应温度和反应时间，例如，反应温度可以为75℃、80℃、85℃、90℃或95℃等，反应时间可以为6h、7h或8h等。
在一优选实施例中，所述烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂选自OP-10、OP-15、OP-20和NP-10中的任意一种。本优选实施例中列举了几种具体的烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂，这几种烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂的分子链中均具有适宜数量的乙氧基基团，有利于获得表面活性更强、抗盐性更强的乳化降粘剂。可以理解的是，本发明实施例并不局限于上述列举的几种烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂，本领域技术人员还可以选择其他合适的烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂。
本发明实施例还提供了上述制备方法制备得到的抗温抗盐的稠油乳化降粘剂。该抗温抗盐的稠油乳化降粘剂能够满足中国石化集团胜利石油管理局企业标准Q/SH10202193-2013《高温稠油降粘剂通用技术条件》的要求，在矿化度8246mg/L模拟盐水中，300℃下处理24h，降粘率仍保持在98％以上，能有效解决复杂地质条件下，尤其是海上高温高盐油藏，稠油开采乳化降粘的难题，降粘效果明显，使用过程中也不存在“色谱效应”等问题，是性能优异的乳化降粘剂。
为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的抗温抗盐的稠油乳化降粘剂及其制备方法，下面将结合具体实施例进行描述。
实施例1
将0.015mol双酚AF加入反应釜中，加入50mL水，滴加质量分数为40％的氢氧化钠水溶液以调节体系pH＝12～13，加入对羟基苯磺酸与甲醛水溶液，其中甲醛水溶液的质量分数为40％，双酚AF与对羟基苯磺酸的摩尔比为1:2，甲醛的加入量为双酚AF和对羟基苯磺酸总摩尔量的0.75倍；将反应釜置于65℃下反应1.5h，得反应液Ⅰ；
将OP-10和甲醛水溶液加入上述反应液Ⅰ中，其中，OP-10的加入量为制备反应液Ⅰ时双酚AF摩尔量的6倍，甲醛的加入量为OP-10摩尔量的2.75倍；用质量分数为30％的硫酸溶液调节体系pH＝3～4，将反应釜置于75℃下反应7h，静置分层，取油相，即得乳化降粘剂。
实施例2
将0.015mol双酚AF加入反应釜中，加入50mL水，，滴加质量分数为40％的氢氧化钠水溶液以调节体系pH＝12～13，加入对羟基苯磺酸与甲醛水溶液，其中甲醛水溶液的质量分数为40％，双酚AF与对羟基苯磺酸的摩尔比为1:1，甲醛的加入量为双酚AF和对羟基苯磺酸总摩尔量的0.75倍；将反应釜置于75℃下反应2h，得反应液Ⅰ；
将OP-10和甲醛水溶液加入上述反应液Ⅰ中，其中，OP-10的加入量为制备反应液Ⅰ时双酚AF摩尔量的3倍，甲醛的加入量为OP-10摩尔量的3倍；用质量分数为30％的硫酸溶液调节体系pH＝3～4，将反应釜置于85℃下反应8h，静置分层，取油相，即得乳化降粘剂。
实施例3
将0.015mol双酚AF加入反应釜中，加入50mL水，，滴加质量分数为40％的氢氧化钠水溶液以调节体系pH＝12～13，加入对羟基苯磺酸与甲醛水溶液，其中甲醛水溶液的质量分数为40％，双酚AF与对羟基苯磺酸的摩尔比为1:1，甲醛的加入量为双酚AF和对羟基苯磺酸总摩尔量的0.75倍；将反应釜置于85℃下反应1h，得反应液Ⅰ；
将OP-10和甲醛水溶液加入上述反应液Ⅰ中，其中，OP-10的加入量与制备反应液Ⅰ时双酚AF的摩尔量相同，甲醛的加入量为OP-10摩尔量的2倍；用质量分数为30％的硫酸溶液调节体系pH＝3～4，将反应釜置于95℃下反应6h，静置分层，取油相，即得乳化降粘剂。
实施例4
将0.015mol双酚AF加入反应釜中，加入50mL水，，滴加质量分数为40％的氢氧化钠水溶液以调节体系pH＝12～13，加入对羟基苯磺酸与甲醛水溶液，其中甲醛水溶液的质量分数为40％，双酚AF与对羟基苯磺酸的摩尔比为1:2，甲醛的加入量为双酚AF和对羟基苯磺酸总摩尔量的0.75倍；将反应釜置于65℃下反应1.5h，得反应液Ⅰ；
将NP-10和甲醛水溶液加入上述反应液Ⅰ中，其中，NP-10的加入量为制备反应液Ⅰ时双酚AF摩尔量的6倍，甲醛的加入量为NP-10摩尔量的2.75倍；用质量分数为30％的硫酸溶液调节体系pH＝3～4，将反应釜置于75℃下反应7h，静置分层，取油相，即得乳化降粘剂。
对比例1
将0.015mol双酚AF加入反应釜中，加入50mL水，滴加质量分数为40％的氢氧化钠水溶液以调节体系pH＝9～10，加入对羟基苯磺酸与甲醛水溶液，其中甲醛水溶液的质量分数为40％，双酚AF与对羟基苯磺酸的摩尔比为1:2，甲醛的加入量为双酚AF和对羟基苯磺酸总摩尔量的0.75倍；将反应釜置于65℃下反应1.5h，得反应液Ⅰ；
将OP-10和甲醛水溶液加入上述反应液Ⅰ中，其中，OP-10的加入量为制备反应液Ⅰ时双酚AF摩尔量的6倍，甲醛的加入量为OP-10摩尔量的2.75倍；用质量分数为30％的硫酸溶液调节体系pH＝3～4，将反应釜置于75℃下反应7h，静置分层，取油相即得乳化降粘剂。
对比例2
将0.015mol双酚AF加入反应釜中，加入50mL水，滴加质量分数为40％的氢氧化钠水溶液以调节体系pH＝12～13，加入对羟基苯磺酸与甲醛水溶液，其中甲醛水溶液的质量分数为40％，双酚AF与对羟基苯磺酸的摩尔比为1:2，甲醛的加入量为双酚AF和对羟基苯磺酸总摩尔量的0.75倍；将反应釜置于55℃下反应1.5h，得反应液Ⅰ；
将OP-10和甲醛水溶液加入上述反应液Ⅰ中，其中，OP-10的加入量为制备反应液Ⅰ时双酚AF摩尔量的6倍，甲醛的加入量为OP-10摩尔量的2.75倍；用质量分数为30％的硫酸溶液调节体系pH＝3～4，将反应釜置于75℃下反应7h，静置分层，取油相，即得乳化降粘剂。
结构表征
对实施例1制备获得的乳化降粘剂进行结构表征，其1H NMR谱图如图1所示，其IR谱图如图2所示。
由1H NMR谱图(图1)可见，δ7.0-δ7.5处的峰归属为苯环上的氢原子，δ8.5处的峰归属为磺酸基的氢原子，δ6.8处的峰归属为酚羟基的氢原子，δ1-δ1.5处的峰归属为辛基酚聚氧乙烯醚壬基碳的氢原子，δ3.5处的峰归属为辛基酚聚氧乙烯醚与氧原子相连的碳上的氢原子，δ3.8处的峰归属于苄基中亚甲基的氢原子，是甲醛在苯环上缩合的证据之一。
由IR谱图(图2)可见，出现在1643cm-1、1508cm-1、1469cm-1处的是苯环的伸缩振动峰；出现在3500cm-1处的强而宽的吸收峰是-OH的伸缩振动峰；出现在2980、2880cm-1处的是C-H的伸缩振动峰；出现在1290-1108cm-1范围内的峰是醚C-O、酚C-O的伸缩振动吸收峰；出现在1300-1100cm-1处的是-CF3的伸缩振动吸收峰；出现在1030、700、572cm-1处的为磺酸基-SO3H的吸收峰。
由上述分析可知，本发明实施例提供的乳化降粘剂，是对羟基苯磺酸和烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂通过甲醛与双酚AF共缩聚获得的。
降粘试验
根据中国石化集团胜利石油管理局企业标准Q/SH1020 2193-2013《高温稠油降粘剂通用技术条件》，测定实施例1-4和对比例1-2制备获得的乳化降粘剂，以及市售乳化降粘剂(中海石油(中国)有限公司天津分公司提供的阴离子-非离子结合型乳化降粘剂CY-2、石油磺酸盐型乳化剂)，在矿化度为8246mg/L的模拟盐水中，300℃下处理24h，对渤海2-2油区稠油(粘度为7650mp.s)和渤海27-2油区稠油(粘度为2907mp.s)的降粘率，结果如表1所示。需要说明的是，测试时，在将乳化降粘剂用矿化度为8246mg/L的模拟盐水配制成浓度为1％的活性水溶液时，需用40％的氢氧化钠溶液中和至pH＝8～9，最终活性水溶液中的加碱量为150μg/g左右。
表1矿化度为8246mg/L盐水中300℃下处理24h降粘实验结果
Figure BDA0001784980960000101
注：上表中“-”表示与稠油形成乳状液不稳定，油分散不均匀，无法测定其粘度。
由表1可见，本发明各实施例制备获得的乳化降粘剂，在矿化度为8246mg/L的模拟盐水中，300℃下处理24h，对粘度为7650mp.s的渤海稠油的降粘率达98％以上，对粘度为2907mp.s的渤海稠油的降粘率达97％以上，表现出优异的耐温抗盐性能。通过实施例1与对比例1的对比可见，当双酚AF、对羟基苯磺酸和甲醛共缩聚时，体系的pH值显著影响乳化降粘剂耐温抗盐性能。通过实施例1与对比例2的对比可见，双酚AF、对羟基苯磺酸和甲醛共缩聚时的反应温度达到65℃以上时，才能获得具有优异耐温抗盐性能的乳化降粘剂。
耐高温性能
实施例1制备获得的乳化降粘剂的热重分析如图3所述，可见，其5％热分解温度达328℃，而10％热分解温度高达364℃。由此说明，本发明实施例提供的乳化降粘剂的耐温性能较强，其能够耐300℃高温。
实施例1制备获得的乳化降粘剂以及市售乳化降粘剂，在矿化度为8246mg/L模拟盐水中，配制成浓度为1％的活性水溶液，置于300℃下高温处理24h，根据SY/T 5370-1999《表面及界面张力测定方法》分别测定高温处理前后界面张力的变化情况，以表征其耐高温性能，测试结果如表2所示。
表2高温处理前后界面张力的变化情况
Figure BDA0001784980960000111
注：表2中的乳化条件为：渤海2-2油区稠油；碱量150μg/g；矿化度为8246mg/L模拟盐水。
由表2可知，相比于市售乳化降粘剂，本发明实施例制备获得的乳化降粘剂，经高温处理后其界面张力变化较小，具有优良的耐高温性能。

Claims (7)

1.一种抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
双酚AF、对羟基苯磺酸和甲醛在碱性条件下共缩聚，得到反应液Ⅰ；将烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂和甲醛加入上述反应液Ⅰ中，并调节体系pH至酸性，在酸性条件下进一步共缩聚，静置分层，取油相，即得抗温抗盐的稠油乳化降粘剂；
其中，在碱性条件下共缩聚时，体系pH为12～13，反应温度为65～85℃，反应时间为1～2h。
2.根据权利要求1所述的抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的制备方法，其特征在于：所述双酚AF、对羟基苯磺酸和烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂的摩尔比为1:(1～2):(1～6)。
3.根据权利要求2所述的抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的制备方法，其特征在于：在碱性条件下共缩聚时，所述甲醛的加入量为所述双酚AF和对羟基苯磺酸总摩尔量的0.75倍。
4.根据权利要求2所述的抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的制备方法，其特征在于：在酸性条件下共缩聚时，所述甲醛的加入量为所述烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂摩尔量的2～3倍，体系pH为3～4。
5.根据权利要求4所述的抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的制备方法，其特征在于：在酸性条件下共缩聚时，反应温度为75～95℃，反应时间为6～8h。
6.根据权利要求1所述的抗温抗盐的稠油乳化降粘剂的制备方法，其特征在于：所述烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂选自OP-10、OP-15、OP-20和NP-10中的任意一种。
7.权利要求1-6任一项所述的制备方法制备得到的抗温抗盐的稠油乳化降粘剂。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113444507A (zh) * 2021-06-11 2021-09-28 山东海嘉石油化工有限公司 一种非酸性稠油降粘解堵剂及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4866156A (en) * 1985-12-12 1989-09-12 Hughes Aircraft Copmany Poly(arylether) or poly(arylthioether) from 2,2-bis(fluorophenyl)-hexafluoropropane
CN1340589A (zh) * 2000-08-30 2002-03-20 中国石油化工股份有限公司 一种稠油乳化降粘剂及其制备方法
CN101003618A (zh) * 2006-12-25 2007-07-25 山东东岳神舟新材料有限公司 含氟聚酯酮塑料及其制备方法
CN101225337A (zh) * 2008-02-01 2008-07-23 福州大学 改性磺化丙酮-甲醛缩聚物水煤浆添加剂及其制备方法
CN104497290A (zh) * 2014-11-13 2015-04-08 哈尔滨工业大学无锡新材料研究院 光学用含氟共聚酯、光学薄膜及其制造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4866156A (en) * 1985-12-12 1989-09-12 Hughes Aircraft Copmany Poly(arylether) or poly(arylthioether) from 2,2-bis(fluorophenyl)-hexafluoropropane
CN1340589A (zh) * 2000-08-30 2002-03-20 中国石油化工股份有限公司 一种稠油乳化降粘剂及其制备方法
CN101003618A (zh) * 2006-12-25 2007-07-25 山东东岳神舟新材料有限公司 含氟聚酯酮塑料及其制备方法
CN101225337A (zh) * 2008-02-01 2008-07-23 福州大学 改性磺化丙酮-甲醛缩聚物水煤浆添加剂及其制备方法
CN104497290A (zh) * 2014-11-13 2015-04-08 哈尔滨工业大学无锡新材料研究院 光学用含氟共聚酯、光学薄膜及其制造方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Nonisothermal and Isothermal Degradation Kinetics of Thermotropic Liquid Crystal Copolyesters Containing BPA and BPAF Units;Peng Wei等;《Materials Science Forum》;20160320;第848卷;第179-183页 *
Nonisothermal and isothermal oxidative degradation behavior of thermotropic liquid crystal polyesters containing kinked bisphenol AF and bisphenol A units;Peng Wei等;《High Performance Polymer》;20141231;第26卷(第8期);第935-945页 *
The influence of bisphenol AF unit on thermal behavior of thermotropic liquid crystal copolyesters;Peng Wei等;《Thermochimica Acta》;20140620;第586卷(第2014期);第45-51页 *
双酚AF型苯并噁嗪的合成及性能研究;韩东明;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》;20130215(第2期);B016-99 *
新疆原油深度脱盐研究 I.破乳剂分子结构对脱盐的影响;马峰华等;《华东化工学院学报》;19931227;第19卷(第6期);第712-717页 *

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