CN112079954A - 一种co2增溶原油降粘剂及制备方法和应用 - Google Patents

一种co2增溶原油降粘剂及制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN112079954A
CN112079954A CN202010970560.5A CN202010970560A CN112079954A CN 112079954 A CN112079954 A CN 112079954A CN 202010970560 A CN202010970560 A CN 202010970560A CN 112079954 A CN112079954 A CN 112079954A
Authority
CN
China
Prior art keywords
crude oil
viscosity reducer
oil viscosity
viscosity
solubilization
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.)
Granted
Application number
CN202010970560.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112079954B (zh
Inventor
沙勇
蓝加洪
周道伟
王志伟
陈帅
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.)
Xiamen University
Original Assignee
Xiamen 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 Xiamen University filed Critical Xiamen University
Priority to CN202010970560.5A priority Critical patent/CN112079954B/zh
Publication of CN112079954A publication Critical patent/CN112079954A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112079954B publication Critical patent/CN112079954B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/14—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring substituted by heteroatoms or groups containing heteroatoms
    • C08F212/22—Oxygen
    • 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
    • C09K8/594—Compositions used in combination with injected gas, e.g. CO2 orcarbonated gas
    • 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
    • C09K8/882—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

一种CO2增溶原油降粘剂及制备方法和应用，尤其涉及一种可以同时增强CO2在原油中溶解、降低原油粘度的降粘剂及其制备方法。所述CO2增溶原油降粘剂由1‑丙烯酰氧基‑2‑吡咯烷酮、乙基烯丙基醚、4‑乙烯基苯甲酸甲酯三种单体进行共聚制备而得。该CO2增溶原油降粘剂通过伴注方式随CO2注入地层后，可同时增强CO2在原油中的溶解和降低原油的粘度，降低原油与CO2最小混相压力，从而增强原油的流动性，达到提高原油采收率的目的。

Description

一种CO2增溶原油降粘剂及制备方法和应用
技术领域
本发明涉及原油开采领域，尤其涉及一种CO2增溶原油降粘剂及制备方法和应用。
背景技术
原油的开采可分为三大阶段。利用油藏自身的天然能量进行开采原油的方法称为一次采油，其采收率一般小于20％。利用人工方式向油藏注水补充油层能量，以提高原油采出量的方法称为二次采油，此方法可使原油采收率提高至30％～40％，仍有60％～70％的原油未被开采，所以三次采油的研究与应用具有重大的经济价值。向油层注入化学剂或气体溶剂以继续开采剩余在油藏中的原油的方法称为三次采油。三次采油可大致分为化学驱、气驱、热力驱、微生物采油。其中，气驱又可细分为CO2混相驱、烃类混相及其它气体混相驱。随着油田开发程度的深入，高粘度、低渗透的难采稠油油藏的开采逐渐受到重视。但是现有的驱油技术并不能完全对难采稠油适用，所以对三次采油进行深入研究，以提高其对不同油藏的适用性具有相当的意义。
在众多提高采收率的技术手段中，CO2驱和化学降粘法在近几年来得到了显著发展。CO2驱的原理是将一定压力的CO2注入油井中，利用其可与原油混溶的性质，使原油体积膨胀，降低其密度与粘度，提高流动性，以提高采收率。化学降粘法则是在采油中向油井注入降粘剂，利用其可破坏稠油中沥青质与胶质之间平面重叠堆积结构的性质，以分散沥青与胶质，从而降低稠油的粘度，提高流动性，以提高采收率。现有实验表明，对于大多数原油储层，单独使用CO2驱或化学降粘法在稠油开采中效果均不理想，原因在于CO2在大多数原油的溶解性差，因此发明一种能够增强CO2在原油中溶解的化学剂有着现实的必要和应用的前景。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种CO2增溶原油降粘剂及制备方法和应用，所述CO2增溶原油降粘剂通过伴注方式随CO2注入地层后，可同时增强CO2在原油中的溶解和降低原油的粘度，降低原油与CO2最小混相压力，从而增强原油的流动性，达到提高原油采收率的目的。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种CO2增溶原油降粘剂，所述CO2增溶原油降粘剂由1-丙烯酰氧基-2-吡咯烷酮、乙基烯丙基醚、4-乙烯基苯甲酸甲酯三种单体进行共聚制备而得，化学结构式如下：
Figure BDA0002682737440000021
其中，式中X、Y、Z为聚合度，X为20～300，Y为20～500，Z为20～400。
所述CO2增溶原油降粘剂的分子量为1000～100000。
所述CO2增溶原油降粘剂的制备方法，包括以下步骤：
1)分别将三种单体1-丙烯酰氧基-2-吡咯烷酮、乙基烯丙基醚、4-乙烯基苯甲酸甲酯溶于甲醇中并混合，然后持续通氮气以营造保护气氛，最后加入引发剂的甲醇溶液；
2)物料注入完毕后，进行搅拌并加热温度升高至40～60℃，反应一定时间后，加入醌类阻聚剂终止聚合反应，持续一定时间后冷却至室温；
3)反应完成后旋蒸除去甲醇，得到粗产物，后溶于丙酮，除去未反应的单体，干燥即可得到共聚产物。
本发明中，1-丙烯酰氧基-2-吡咯烷酮、乙基烯丙基醚、4-乙烯基苯甲酸甲酯和引发剂的质量比为1～5:5～10:2～20:0.05～0.2。
在步骤1)中，所述引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰中的至少一种。
在步骤2)中，所述醌类阻聚剂包括四氯苯醌、对苯醌、萘醌中的至少一种。
在步骤2)中，按质量百分数计，所述醌类阻聚剂与三种单体质量总和的比值为0.05wt％～0.2wt％。
在步骤2)中，加热反应的时间为0.5～2h，加入醌类阻聚剂终止聚合反应的持续时间为10～60min。
所述CO2增溶原油降粘剂的应用：所述CO2增溶原油降粘剂通过伴注方式随CO2注入地层后增强CO2在原油中的溶解能力，同时降低原油粘度及原油CO2最小混相压力。
所述伴注方式注入的CO2增溶原油降粘剂，其用量按质量计为驱油使用CO2总量的0.5％～20％。
相对于现有技术，本发明技术方案取得的有益效果是：
1、本发明提供的一种CO2增溶原油降粘剂，原料获取容易，且制备流程简单。
2、本发明提供的一种CO2增溶原油降粘剂，可以同时增强CO2在原油中的溶解，降低原油的粘度，从而达到提高稠油采收率的目的。
3、本发明提供的一种CO2增溶原油降粘剂具有用量少、增强CO2溶解于原油效果明显、降粘率高的优点，适用于稠油的开采应用。
附图说明
图1为不同降粘剂添加量下CO2与原油最小混相压测试结果；
图2为不同降粘剂添加量下二氧化碳在原油中质量百分比测试结果。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明做进一步详细说明。
实施例1
分别将3.34份1-丙烯酰氧基-2-吡咯烷酮、10份乙基烯丙基醚、16.66份4-乙烯基苯甲酸甲酯溶于甲醇中，依次倒入三口烧瓶中，持续通氮气以营造保护气氛；将0.15份偶氮二异庚腈溶于甲醇，搅拌至完全溶解后加入至三口烧瓶中，随后磁力搅拌器加热温度升高至50℃，反应1h，后加入0.08份对苯醌以终止聚合反应，持续30min后冷却至室温，分离提纯后即可得到共聚产物。
降粘剂添加前后原油粘度及降粘率测试：利用旋转粘度计测试所配制的CO2增溶原油降粘剂对胜利油田原油的降粘效果。分别测试80℃下原油的粘度、降粘剂添加量为原油质量1％后原油粘度，并以此计算降粘率。测试结果见表1。可以看出，随着降粘剂的加入，原油粘度大幅度降低，表明降粘剂可以有效降低原油的粘度，增强其流动性。
表1
Figure BDA0002682737440000031
实施例2
如实施例1所述的降粘剂的制备方法及其测试方法，不同之处在于降粘剂添加量为原油质量的3％。测试结果见表1。
实施例3
如实施例1所述的降粘剂的制备方法及其测试方法，不同之处在于降粘剂添加量为原油质量的5％。测试结果见表1。
实施例4
如实施例1所述的降粘剂的制备方法及其测试方法，不同之处在于降粘剂添加量为原油质量的7％。测试结果见表1。
实施例5
如实施例1所述的降粘剂的制备方法及其测试方法，不同之处在于降粘剂添加量为原油质量的9％。测试结果见表1。
实施例6
所用降粘剂与实施例1一致。CO2与原油的最小混相压为原油与CO2在一定温度下达到完全互溶的最小压力，可以表征CO2与原油的互溶性。利用高温高压相平衡仪，在40℃下通过逐渐升高压力的方法，分别测试所述降粘剂添加量占二氧化碳总质量的0％、1％、3％、5％、7％、9％下，CO2与胜利油田原油的最小混相压。测试结果见图1。可以看出，随着降粘剂的加入，CO2与原油最小混相压得以降低，表明降粘剂可有效地促进CO2与原油的互溶。
实施例7
所用降粘剂与实施例1一致。利用高温高压相平衡仪，测试60℃、15MPa条件下，不同降粘剂添加量下CO2在胜利油田原油中的质量百分比。测试结果见图2。
由上述结果可知，本发明CO2增溶原油降粘剂不仅可以降低原油粘度，也可以增强CO2在原油中的溶解能力，且用量较小，可以用于三次采油领域。
实施例8
分别将5份1-丙烯酰氧基-2-吡咯烷酮、8份乙基烯丙基醚、20份4-乙烯基苯甲酸甲酯溶于甲醇中，依次倒入三口烧瓶中，持续通氮气以营造保护气氛；将0.2份偶氮二异丁腈溶于甲醇，搅拌至完全溶解后加入至三口烧瓶中，随后磁力搅拌器加热温度升高至60℃，反应1.5h，后加入0.05份四氯苯醌以终止聚合反应，持续60min后冷却至室温，分离提纯后即可得到共聚产物。

Claims (10)

1.一种CO2增溶原油降粘剂，其特征在于：所述CO2增溶原油降粘剂由1-丙烯酰氧基-2-吡咯烷酮、乙基烯丙基醚、4-乙烯基苯甲酸甲酯三种单体进行共聚制备而得，化学结构式如下：
其中，式中X、Y、Z为聚合度，X为20～300，Y为20～500，Z为20～400。
2.如权利要求1所述的一种CO2增溶原油降粘剂，其特征在于：所述CO2增溶原油降粘剂的分子量为1000～100000。
3.权利要求1～2任一项所述的一种CO2增溶原油降粘剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)分别将三种单体1-丙烯酰氧基-2-吡咯烷酮、乙基烯丙基醚、4-乙烯基苯甲酸甲酯溶于甲醇中并混合，然后持续通氮气以营造保护气氛，最后加入引发剂的甲醇溶液；
2)物料注入完毕后，进行搅拌并加热温度升高至40～60℃，反应一定时间后，加入醌类阻聚剂终止聚合反应，持续一定时间后冷却至室温；
3)反应完成后旋蒸除去甲醇，得到粗产物，后溶于丙酮，除去未反应的单体，干燥即可得到共聚产物。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于1-丙烯酰氧基-2-吡咯烷酮、乙基烯丙基醚、4-乙烯基苯甲酸甲酯和引发剂的质量比为1～5:5～10:2～20:0.05～0.2。
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在步骤1)中，所述引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰中的至少一种。
6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在步骤2)中，所述醌类阻聚剂包括四氯苯醌、对苯醌、萘醌中的至少一种。
7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：按质量百分数计，所述醌类阻聚剂与三种单体质量总和的比值为0.05wt％～0.2wt％。
8.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中，加热反应的时间为0.5～2h，加入醌类阻聚剂终止聚合反应的持续时间为10～60min。
9.权利要求1～2任一项所述的一种CO2增溶原油降粘剂或权利要求3～8任一项所述制备方法制备的CO2增溶原油降粘剂的应用，其特征在于：所述CO2增溶原油降粘剂通过伴注方式随CO2注入地层后增强CO2在原油中的溶解能力，同时降低原油粘度及原油CO2最小混相压力。
10.如权利要求9所述的应用，其特征是：所述伴注方式注入的CO2增溶原油降粘剂，其用量按质量计为驱油使用CO2总量的0.5％～20％。
CN202010970560.5A 2020-09-15 2020-09-15 一种co2增溶原油降粘剂及制备方法和应用 Active CN112079954B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010970560.5A CN112079954B (zh) 2020-09-15 2020-09-15 一种co2增溶原油降粘剂及制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010970560.5A CN112079954B (zh) 2020-09-15 2020-09-15 一种co2增溶原油降粘剂及制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112079954A true CN112079954A (zh) 2020-12-15
CN112079954B CN112079954B (zh) 2021-05-25

Family

ID=73736808

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010970560.5A Active CN112079954B (zh) 2020-09-15 2020-09-15 一种co2增溶原油降粘剂及制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112079954B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113861049A (zh) * 2021-10-22 2021-12-31 中国石油化工股份有限公司 一种co2增溶降粘剂及其制备方法和应用
CN114853935A (zh) * 2022-05-23 2022-08-05 沧州中润化学助剂有限公司 一种增强co2与原油互溶、降低原油黏度的驱油添加剂及其制备方法
CN116904179A (zh) * 2023-06-21 2023-10-20 陕西万朗石油工程技术服务有限公司 一种二氧化碳泡沫压裂液及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110041462A (zh) * 2019-05-22 2019-07-23 北京安德兴石油技术有限公司 一种耐温耐盐型两亲高分子稠油降粘剂及其制备方法
CN110372816A (zh) * 2019-07-26 2019-10-25 中国海洋石油集团有限公司 一种稠油开采用高分子降粘剂的制备方法
WO2020046939A1 (en) * 2018-08-31 2020-03-05 The Curators Of The University Of Missouri Re-crosslinking particle gel for co2 conformance control and co2 leakage blocking

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020046939A1 (en) * 2018-08-31 2020-03-05 The Curators Of The University Of Missouri Re-crosslinking particle gel for co2 conformance control and co2 leakage blocking
CN110041462A (zh) * 2019-05-22 2019-07-23 北京安德兴石油技术有限公司 一种耐温耐盐型两亲高分子稠油降粘剂及其制备方法
CN110372816A (zh) * 2019-07-26 2019-10-25 中国海洋石油集团有限公司 一种稠油开采用高分子降粘剂的制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113861049A (zh) * 2021-10-22 2021-12-31 中国石油化工股份有限公司 一种co2增溶降粘剂及其制备方法和应用
CN113861049B (zh) * 2021-10-22 2024-03-22 中国石油化工股份有限公司 一种co2增溶降粘剂及其制备方法和应用
CN114853935A (zh) * 2022-05-23 2022-08-05 沧州中润化学助剂有限公司 一种增强co2与原油互溶、降低原油黏度的驱油添加剂及其制备方法
CN114853935B (zh) * 2022-05-23 2023-02-17 沧州中润化学助剂有限公司 一种增强co2与原油互溶、降低原油黏度的驱油添加剂及其制备方法
CN116904179A (zh) * 2023-06-21 2023-10-20 陕西万朗石油工程技术服务有限公司 一种二氧化碳泡沫压裂液及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112079954B (zh) 2021-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112079954B (zh) 一种co2增溶原油降粘剂及制备方法和应用
CN102464976B (zh) 驱油用组合物及其制备方法
CN112375185B (zh) 一种小分子稠油降粘聚合物及其制备方法
CN106634878A (zh) 钻井液添加剂组合物及其应用和适于高承压随钻堵漏的水基钻井液及其应用
CN110699058A (zh) 一种用于水驱稠油的渗透改性降粘驱油剂及其制备方法
WO2019024476A1 (zh) 一种稠油活化剂及其制备方法与应用
CN102690641B (zh) 一种磺酸盐表面活性剂及其制备方法
CN103320112A (zh) 一种新型抗剪切树枝聚合物驱油剂及其合成方法
CN113185630B (zh) 一种可生物降解耐盐型稠化体系及其制备方法和应用
CN102876313A (zh) 疏水缔合聚合物—复合表面活性剂二元复合驱体系及方法
CN113512414B (zh) 延缓交联型抗高温低摩阻加重胍胶压裂液及其应用方法
CN113667466B (zh) 一种基于改性聚丙烯酰胺的超分子压裂液及其制备方法
CN104672408A (zh) 一种具刚性核-壳结构的水溶性驱油聚合物及其制备方法
CN101987955B (zh) 一种油溶性稠油增产降粘剂及制备
CN114853935B (zh) 一种增强co2与原油互溶、降低原油黏度的驱油添加剂及其制备方法
Wu et al. Hyper-branched structure—an active carrier for copolymer with surface activity, anti-polyelectrolyte effect and hydrophobic association in enhanced oil recovery
CN116731693A (zh) 一种绒囊暂堵剂
CN108864387B (zh) 一种二氧化碳干法压裂用减阻剂及其应用
CN107794023A (zh) 一种应用于超临界co2干法压裂的增稠剂及其制备方法
CN115975106A (zh) 盐敏增黏聚合物驱油剂及其制备方法与应用
CN115703862B (zh) 一种稠化二氧化碳驱油高效增稠剂及其制备方法
CN102925132B (zh) 一种热力采油用耐高温的蒸汽化学辅助剂
CN109424344A (zh) 一种活性分子协同改质降粘开采稠油的方法
CN114058356B (zh) 一种稠油降粘剂及稠油降粘冷采方法
CN118459651B (zh) 一种耐温自破胶压裂液稠化剂及其制备方法和应用

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant