CN112442350B - 一种稠油冷采吞吐降粘剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种稠油冷采吞吐降粘剂及其制备方法和应用，包括下述重量份的组分：丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体1～30份、脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐1～30份、甜菜碱类表面活性剂1～30份，其中，所述丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体选自具有Ⅰ所示结构式的化合物中的至少一种。该降粘剂中含有改性的丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体，然后与脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐和甜菜碱类表面活性剂的组合，得到的降粘剂对稠油具有很强的分散和稳定作用，提高了对稠油的降粘率，改善了降粘剂的耐盐和耐温抗老化性能，降粘剂的降粘效果显著；该方法首先制得共聚体，然后与其它组分混合，该制备方法简单，利于操作，生产成本低。
Description
技术领域
本申请涉及一种稠油冷采吞吐降粘剂及其制备方法和应用，属于油田化学品技术领域。
背景技术
稠油，是指粘度高、密度大、胶质和沥青质含量较高的重质原油。在世界范围内，稠油储量与普通原油相当，我国稠油占原油储量的30％左右，是一种重要的战略资源。由于稠油中胶质和沥青质含量高，粘度大，流动性差，造成开采难度大，采收率低。
稠油冷采指在不依靠锅炉产生的高温高压热介质加热油层原油的条件下，利用某种油层处理技术、井筒降粘技术和举升技术对稠油油藏进行开发的方法。其核心是通过各种手段降低原油的黏度，改善稠油的流动性能，提高稠油油藏的采收率。使油层内稠油克服黏滞阻力流到底是稠油冷采关键。目前油层内降粘冷采技术概括起来包括化学冷采、物理冷采、微生物冷采等冷采技术。
稠油化学冷采主要包括化学驱和化学吞吐两类。化学驱就是象注水开发一样，规划好注入井和生产井，在注入井中注入化学药剂，在对应生产井中采油的过程；而化学吞吐则是在将化学降粘剂注入油层，通过降低油水界面张力和毛细管阻力来分散原油重质组分一增加原油流动性能，同时改善油层岩石表面的润湿性，以改善油井产量。目前，现有的冷采吞吐降粘剂对高矿化度超特稠油的降粘效果不够理想。因此，针对高矿化度超特稠油的油藏开发高效降粘剂具有重要的意义。
发明内容
为了解决上述问题，提供了一种稠油冷采吞吐降粘剂及其制备方法和应用，该降粘剂通过丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体与脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐和甜菜碱类表面活性剂的组合，得到的降粘剂对稠油具有很强的分散和稳定作用，提高了对稠油的降粘率，改善了降粘剂的耐盐和耐温抗老化性能，降粘剂的降粘效果显著。
根据本申请的一个方面，提供了一种稠油冷采吞吐降粘剂，其包括下述重量份的组分：丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体1～30份、脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐1～30份、甜菜碱类表面活性剂1～30份，其中，所述丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体选自具有Ⅰ所示结构式的化合物中的至少一种：
式Ⅰ中，x为50～80，y为20～50；R1选自H和C1～C5的烷基中的一种，R2选自H和C1～C5的烷基中的一种，R3选自H和C1～C10的烷基中的一种，X选自C1-C6烷基和C1-C6烷氧基中的一种；n选自1或2，当n为1时，R4为H；当n为2时，R4为键。
进一步的，其包括下述重量份的组分：1wt％～30wt％的丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体、1wt％～30wt％的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、1wt％～30wt％的甜菜碱类表面活性剂和余量为水；
优选的，其包括下述重量份的组分：10wt％～25wt％的丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体、5wt％～20wt％的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、5wt％～20wt％的甜菜碱类表面活性剂和余量为水；
优选的，其包括下述重量份的组分：22wt％的丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体、18wt％的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、12wt％的甜菜碱类表面活性剂和48wt％的水。
进一步的，x为55～70，y为30～45；R1选自H和C2～C3的烷基中的一种，R2选自H和C2～C3的烷基中的一种，R3选自H和C2～C6的烷基中的一种，X选自C1～C4烷基和C1～C4烷氧基中的一种，n为2，R4为键；
优选的，x为60～65，y为35～40；R1为H，R2为H，R3为C2烷基，X选自甲氧基或乙氧基，n为2，R4为键。
进一步的，所述脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐中的聚氧乙烯醚链的聚合度选自4～12中的一种；
优选的，所述脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐中的聚氧乙烯醚的聚合度选自5～9中的一种。
优选的，所述脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐中的脂肪酸选自C8～C24脂肪酸中的一种；
优选的，所述脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐中的脂肪酸选自C12～C18脂肪酸中的一种；
优选的，所述脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐采用羟乙基磺酸钠法合成。
进一步的，所述的甜菜碱类表面活性剂选自椰油酰胺基丙基甜菜碱、月桂酰胺基丙基甜菜碱、十二烷基甜菜碱和十六烷基甜菜碱中的至少一种；
优选的，所述的甜菜碱类表面活性剂为十二烷基甜菜碱。
进一步的，所述丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体通过以下方法制备获得：
①将三羟甲基烷烃的单一-或二-烯烷基醚的烯酸酯与烷氧基硅烷反应，得到含硅丙烯酸酯；
②在有机溶剂中，将摩尔比为2～5：5～8的丙烯酰胺和所述含硅丙烯酸酯在引发剂作用下发生自由基共聚反应，即得。
进一步的，步骤①中，将三羟甲基丙烷的单一-或二-烯丙基醚的丙烯酸酯与三甲氧基硅烷或三乙氧基硅烷反应，得到含硅丙烯酸酯；和/或步骤②中，所述有机溶剂选自甲苯、二甲苯、乙苯和氯苯中的至少一种；
所述引发剂选自过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢和偶氮二异丁腈中的至少一种；
所述共聚反应的温度为80～95℃，时间为6～10h。
根据本申请的另一方面，提供了所述的稠油冷采吞吐降粘剂的制备方法，其包括以下步骤，
(1)将脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐和甜菜碱类表面活性剂混合，搅拌至少20min，得到混合液；
(2)在所述混合液中缓慢添加丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体，搅拌至少40min，得到所述降粘剂。
进一步的，步骤(1)中，搅拌的温度为20～30℃，速率为100～300rpm；和/或
步骤(2)中，搅拌的温度为50～60℃，速率为300～500rpm
根据本申请的另一方面，提供了所述的稠油冷采吞吐降粘剂在稠油开采中的应用，述的稠油冷采吞吐降粘剂选自上述任一项所述的稠油冷采吞吐降粘剂，和上述任一项所述的方法制备的稠油冷采吞吐降粘剂中的一种；
优选的，所述稠油在60℃的粘度为10000～500000mPa·s，所述稠油油藏的矿化度为10～50g/L。
本申请的有益效果包括但不限于：
(1)根据本申请的稠油冷采吞吐降粘剂，该降粘剂中含有改性的丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体，然后与脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐和甜菜碱类表面活性剂的组合，得到的降粘剂对稠油具有很强的分散和稳定作用，提高了对稠油的降粘率，改善了降粘剂的耐盐和耐温抗老化性能，降粘剂的降粘效果显著。
(2)根据本申请的稠油冷采吞吐降粘剂的制备方法，通过含硅丙烯酸酯与丙烯酰胺共聚合，共聚体与脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐和甜菜碱类表面活性剂混合，该制备方法简单，反应条件温和，利于操作，生产成本低。
(3)根据本申请的稠油冷采吞吐降粘剂的应用，本申请的稠油冷采吞吐降粘剂对高矿化度的超特稠油具有明显的降低粘度的作用，降粘效果显著，具有良好的应用前景。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
如无特别说明，本申请的实施例中的原料和试剂均通过商业途径购买。
实施例1
一种稠油冷采吞吐降粘剂包括下述重量份的组分：22wt％的丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体(式Ⅰ中x为60，y为40，R1为H，R2为H，R3为C2烷基(CH2CH3)，X为C1烷氧基(甲氧基)，n为2，R4为键)、18wt％的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐(聚氧乙烯醚的聚合度为6，脂肪酸为C16脂肪酸)、12wt％的十二烷基甜菜碱和48wt％的水。
所述稠油冷采吞吐降粘剂的制备方法包括以下步骤：
(1)所述丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体通过以下方法制备获得：
①将三羟甲基丙烷二烯丙基醚(655g)、丙烯酸(252g)、4-甲氧基苯基(4-甲氧基苯酚)(5g)、甲烷磺酸(70％，14g)和庚烷(420g)添加至反应器并且在室温下搅拌。施加空气喷射。然后，将混合物加热至回流并且经由共沸物除去所产生的水。在反应完成(不再形成水)之后，将混合物用20％NaOH中和并且用20％NaOH洗涤两次。通过在减压下除去庚烷溶剂而获得最终产物三羟甲基丙烷二烯丙基丙烯酸酯；
将三羟甲基丙烷二烯丙基丙烯酸酯(514.5g，2mol)、三甲氧基硅烷(489g，4mol)、4-甲氧基苯酚(2g)和铂催化剂(4滴，通过将2.0g H2PtCl6溶解在206g异丙醇中而制得)添加至三颈烧瓶并且搅拌。在4-甲氧基苯酚溶解之后，施加空气喷射并且将混合物加热至85℃发生加成反应，反应8h完成，减压蒸馏去除溶剂，得到含硅丙烯酸酯；
②将丙烯酰胺(42.6g，0.6mol)、所述含硅丙烯酸酯(96.8g，0.4mol)和1.40g偶氮二异丁腈引发剂以及300mL的甲苯加入反应设备中，于90℃下搅拌反应8h，生成共聚物，经检测得到，所述共聚物对应式Ⅰ中，x为60，y为40，R1为H，R2为H，R3为C2烷基(CH2CH3)，X为C1烷氧基(甲氧基)，n为2，R4为键。
(2)按照上述比例，将脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、十二烷基甜菜碱和水在温度25℃，速率200rpm下搅拌30min，得到混合液；
(3)在所述混合液中缓慢添加上述比例的丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体，在温度55℃，速率400rpm下搅拌60min，得到降粘剂1#。
实施例2
一种稠油冷采吞吐降粘剂包括下述重量份的组分：25wt％的丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体(式Ⅰ中x为65，y为35，R1为H，R2为H，R3为C2烷基(CH2CH3)，X为C2烷氧基(乙氧基)，n为2，R4为键)、10wt％的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐(聚氧乙烯醚的聚合度为5，脂肪酸为C22脂肪酸)、10wt％的椰油酰胺基丙基甜菜碱和55wt％的水。
所述稠油冷采吞吐降粘剂的制备方法包括以下步骤：
(1)所述丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体通过以下方法制备获得：
①同实施例1基本相同，不同之处仅在于以相同摩尔量的三乙氧基硅烷替代三甲氧基硅烷，得到含硅丙烯酸酯；
②将丙烯酰胺(46.2g，0.65mol)、所述含硅丙烯酸酯(84.7g，0.35mol)和2.6g过氧化苯甲酰引发剂以及300mL的二甲苯加入反应设备中，于80℃下搅拌反应10h，生成共聚物，经检测得到，所述共聚物对应式Ⅰ中，x为65，y为35，R1为H，R2为H，R3为C2烷基(CH2CH3)，X为C2烷氧基(乙氧基)，n为2，R4为键。
(2)按照上述比例，将脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、椰油酰胺基丙基甜菜碱和水在温度30℃，速率为100rpm下搅拌40min，得到混合液；
(3)在所述混合液中缓慢添加上述比例的丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体，在温度60℃，速率为300rpm下搅拌50min，得到降粘剂2#。
实施例3
一种稠油冷采吞吐降粘剂包括下述重量份的组分：30wt％的丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体(式Ⅰ中x为55，y为45，R1为H，R2为H，R3为C2烷基(CH2CH3)，X为C1烷氧基(甲氧基)，n为1，R4为H)、5wt％的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐(聚氧乙烯醚的聚合度为9，脂肪酸为C12脂肪酸)、5wt％的月桂酰胺基丙基甜菜碱和60wt％的水。
所述稠油冷采吞吐降粘剂的制备方法包括以下步骤：
(1)所述丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体通过以下方法制备获得：
①同实施例1基本相同，不同之处仅在于以相同摩尔量的三羟甲基丙烷单烯丙基醚替代三羟甲基丙烷二烯丙基醚，得到含硅丙烯酸酯；
②将丙烯酰胺(39g，0.55mol)、所述含硅丙烯酸酯(110g，0.45mol)和0.75g偶氮二异丁腈引发剂以及300mL的乙苯加入反应设备中，于95℃下搅拌反应6h，生成共聚物，经检测得到，所述共聚物对应式Ⅰ中，x为55，y为45，R1为H，R2为H，R3为C2烷基(CH2CH3)，X为C1烷氧基(甲氧基)，n为1，R4为H。
(2)按照上述比例，将脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、月桂酰胺基丙基甜菜碱和水在温度20℃，速率为300rpm下搅拌50min，得到混合液；
(3)在所述混合液中缓慢添加上述比例的丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体，在温度50℃，速率为500rpm下搅拌60min，得到降粘剂3#。
实施例4
一种稠油冷采吞吐降粘剂包括下述重量份的组分：20wt％的丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体(式Ⅰ中x为70，y为30，R1为H，R2为H，R3为C2烷基(CH2CH3)，X为C1烷氧基(乙氧基)，n为1，R4为H)、20wt％的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐(聚氧乙烯醚的聚合度为12，脂肪酸为C8脂肪酸)、20wt％的十六烷基甜菜碱和40wt％的水。
所述稠油冷采吞吐降粘剂的制备方法包括以下步骤：
(1)所述丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体通过以下方法制备获得：
①重复实施例3的方法，不同之处仅在于以相同摩尔量的三乙氧基硅烷替代三甲氧基硅烷，得到含硅丙烯酸酯；
②将丙烯酰胺(49.8g，0.7mol)、所述含硅丙烯酸酯(72.6g，0.3mol)和3.6g叔丁基过氧化氢引发剂以及300mL的甲苯加入反应设备中，于95℃下搅拌反应6h，生成共聚物，经检测得到，所述共聚物对应式Ⅰ中，x为70，y为30，R1为H，R2为H，R3为C2烷基(CH2CH3)，X为C1烷氧基(乙氧基)，n为1，R4为H。
(2)按照上述比例，将脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、十六烷基甜菜碱和水在温度30℃，速率为200rpm下搅拌20min，得到混合液；
(3)在所述混合液中缓慢添加上述比例的丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体，在温度55℃，速率为400rpm下搅拌60min，得到降粘剂4#。
实施例5
一种稠油冷采吞吐降粘剂包括下述重量份的组分：10wt％的丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体(式Ⅰ中x为50，y为50，R1为H，R2为H，R3为C2烷基(CH2CH3)，X为C1烷氧基(乙氧基)，n为2，R4为键)、10wt％的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐(聚氧乙烯醚的聚合度为10，脂肪酸为C12脂肪酸)、10wt％的十二烷基甜菜碱和70wt％的水。
所述稠油冷采吞吐降粘剂的制备方法包括以下步骤：
(1)所述丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体通过以下方法制备获得：
①重复实施例1的方法，得到含硅丙烯酸酯；
②将丙烯酰胺(35.54g，0.5mol)、所述含硅丙烯酸酯(121g，0.5mol)和1.56g偶氮二异丁腈引发剂以及400mL的二甲苯加入反应设备中，于90℃下搅拌反应6h，生成共聚物，经检测得到，所述共聚物对应式Ⅰ中，x为50，y为50，R1为H，R2为H，R3为C2烷基(CH2CH3)，X为C1烷氧基(甲氧基)，n为2，R4为键。
(2)按照上述比例，将脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、十二烷基甜菜碱和水在温度30℃，速率为300rpm下搅拌30min，得到混合液；
(3)在所述混合液中缓慢添加上述比例的丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体，在温度60℃，速率为500rpm下搅拌40min，得到降粘剂5#。
实施例6
一种稠油冷采吞吐降粘剂包括下述重量份的组分：30wt％的丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体(式Ⅰ中x为80，y为20，R1为H，R2为H，R3为C2烷基(CH2CH3)，X为C1烷氧基(甲氧基)，n为2，R4为键)、15wt％的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐(聚氧乙烯醚的聚合度为4，脂肪酸为C24)、10wt％的椰油酰胺基丙基甜菜碱和45wt％的水。
所述稠油冷采吞吐降粘剂的制备方法包括以下步骤：
(1)所述丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体通过以下方法制备获得：
①重复实施例2的方法，得到含硅丙烯酸酯；
②将丙烯酰胺(56.9g，0.8mol)、所述含硅丙烯酸酯(48.4g，0.2mol)和2.1g偶氮二异丁腈引发剂以及200mL的甲苯加入反应设备中，于90℃下搅拌反应8h，生成共聚物，经检测得到，所述共聚物对应式Ⅰ中，x为80，y为20，R1为H，R2为H，R3为C2烷基(CH2CH3)，X为C1烷氧基(乙氧基)，n为2，R4为键。
(2)按照上述比例，将脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、椰油酰胺基丙基甜菜碱和水在温度20℃，速率300rpm下搅拌30min，得到混合液；
(3)在所述混合液中缓慢添加上述比例的丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体，在温度55℃，速率为400rpm下搅拌60min，得到降粘剂6#。
对比例1
一种稠油冷采吞吐降粘剂包括下述重量份的组分：22wt％的丙烯酰胺与丙烯酸甲酯的共聚体、18wt％的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、12wt％的十二烷基甜菜碱和48wt％的水。
所述稠油冷采吞吐降粘剂的制备方法包括以下步骤：
(1)所述丙烯酰胺与丙烯酸甲酯的共聚体通过以下方法制备获得：
将丙烯酰胺(42.6g，0.6mol)、丙烯酸甲酯(34.44g，0.4mol)和1.40g偶氮二异丁腈引发剂以及300mL的甲苯加入反应设备中，于90℃下搅拌反应8h，生成共聚物。
(2)按照上述比例，将脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、十二烷基甜菜碱和水在温度25℃，速率为200rpm下搅拌30min，得到混合液；
(3)在所述混合液中缓慢添加上述比例的丙烯酰胺与丙烯酸甲酯的共聚体，在温度55℃，速率为400rpm下搅拌60min，得到降粘剂D1#。
对比例2
一种稠油冷采吞吐降粘剂包括下述重量份的组分：22wt％的丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体(式Ⅰ中x为60，y为40，R1为H，R2为H，R3为C2烷基(CH2CH3)，X为C1烷氧基(甲氧基)，n为2，R4为键)、12wt％的十二烷基甜菜碱和66wt％的水。
所述稠油冷采吞吐降粘剂的制备方法包括以下步骤：
(1)所述丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体通过以下方法制备获得：
①同实施例1的方法，得到含硅丙烯酸酯；
②将丙烯酰胺(42.6g，0.6mol)、所述含硅丙烯酸酯(96.8g，0.4mol)和1.40g偶氮二异丁腈引发剂以及300mL的甲苯加入反应设备中，于90℃下搅拌反应8h，生成共聚物，经检测得到，所述共聚物对应式Ⅰ中，x为60，y为40，R1为H，R2为H，R3为C2烷基(CH2CH3)，X为C1烷氧基(甲氧基)，n为2，R4为键。
(2)按照上述比例，将十二烷基甜菜碱和水在温度25℃，速率为200rpm下搅拌30min，得到混合液；
(3)在所述混合液中缓慢添加上述比例的丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体，在温度55℃，速率为400rpm下搅拌60min，得到降粘剂D2#。
对比例3
一种稠油冷采吞吐降粘剂包括下述重量份的组分：22wt％的丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体(式Ⅰ中x为60，y为40，R1为H，R2为H，R3为C2烷基(CH2CH3)，X为C1烷氧基(甲氧基)，n为2，R4为键)、18wt％的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐(聚氧乙烯醚的聚合度为6，脂肪酸为C16脂肪酸)和60wt％的水。
所述稠油冷采吞吐降粘剂的制备方法包括以下步骤：
(1)所述丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体通过以下方法制备获得：
①同实施例1的方法，得到含硅丙烯酸酯；
②将丙烯酰胺(42.6g，0.6mol)、所述含硅丙烯酸酯(96.8g，0.4mol)和1.40g偶氮二异丁腈引发剂以及300mL的甲苯加入反应设备中，于90℃下搅拌反应8h，生成共聚物，经检测得到，所述共聚物对应式Ⅰ中，x为60，y为40，R1为H，R2为H，R3为C2烷基(CH2CH3)，X为C1烷氧基(甲氧基)，n为2，R4为键。
(2)按照上述比例，将脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐和水在温度25℃，速率为200rpm下搅拌30min，得到混合液；
(3)在所述混合液中缓慢添加上述比例的丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体，在温度55℃，速率为400rpm下搅拌60min，得到降粘剂D3#。
试验例1降粘率的测定
采用来自某油田的，60℃的粘度为85000mPa·s的超稠油为研究对象，依据Q/SLCG0255-2018《稠油冷采吞吐降粘剂技术要求》测试，采用NDJ-1B旋转型粘度计，测定粘度，本申请实施例制得的降粘剂1#～6#及对比例制得的降粘剂D1#～D3#对超稠油的降粘率如表1所示。
表1
由表1的结果可知，本申请所制得的降粘剂在对超稠油具有良好的降粘效果，其中降粘剂1#的降粘效果最好，降粘率达到90.07％。
试验例2耐盐性能评价
按照油样地区地层水样中离子类型和含量配制模拟矿化水。保持无机盐总质量为100g，将CaCl2、MgCl2、NaCl与KCl按质量比14.16：1.296：83.14：1.404取样，用去离子水溶解后移至500mL容量瓶中定容，配备200g/L的矿化水，分别与稠油降粘剂配制，依次用水对其进行稀释，配制成浓度为10g/L、20g/L和50g/L的样品溶液，采用60℃的粘度为85000mPa·s的超稠油，将样品溶液与超稠油按照质量比2:1混合，按照试验例1的方法测试不同矿化度下的粘度和降粘率。实验结果如下表2。
表2
由表2的结果可知，不同矿化度对降粘剂的降粘率有一定影响，在50g/L矿化度时，本申请的降粘剂的降粘率仍然大于78％，尤其是降粘剂1#在50g/L矿化度的降粘率达到88.47％，表明本申请的降粘剂具有较好的耐盐性能。
试验例3耐老化性能评价
本申请实施例制得的降粘剂1#～6#及对比例制得的降粘剂D1#～D3#分别配制浓度为800mg/L的水溶液，在85℃恒温条件下进行溶液老化处理，每隔一段时间取样，并与60℃的粘度为85000mPa·s的超稠油混合，按照试验例1的方法测试其粘度并计算降粘率，结果如表3所示。
表3
由表3的结果可知，在85℃恒温条件下，随着老化时间的延长，降粘剂的降粘率略微下降，经过30天老化后，降粘剂的降粘率仍在78％以上，尤其是降粘剂1#经过30天老化后的降粘率达到87.95％，说明本申请降粘剂的耐老化性能良好。
以上所述，仅为本申请的实施例而已，本申请的保护范围并不受这些具体实施例的限制，而是由本申请的权利要求书来确定。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的技术思想和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种稠油冷采吞吐降粘剂，其特征在于，其包括下述重量份的组分：丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体1~30份、脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐1~30份、甜菜碱类表面活性剂1~30份，其中，所述丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体选自具有Ⅰ所示结构式的化合物中的至少一种：
式Ⅰ中，x为50~80，y为20~50；R1选自H和C1~C5的烷基中的一种，R2选自H和C1~C5的烷基中的一种，R3选自H和C1~C10的烷基中的一种，X选自C1-C6烷基和C1-C6烷氧基中的一种；n选自1或2，当n为1时，R4为H；当n为2时，R4为键；
所述脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐中的聚氧乙烯醚链的聚合度选自4~12中的一种；所述脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐中的脂肪酸选自C8~C24脂肪酸中的一种；所述的甜菜碱类表面活性剂选自椰油酰胺基丙基甜菜碱、月桂酰胺基丙基甜菜碱、十二烷基甜菜碱和十六烷基甜菜碱中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的稠油冷采吞吐降粘剂，其特征在于，其包括下述重量份的组分：1wt%~30wt%的丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体、1wt%~30wt%的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、1wt%~30wt%的甜菜碱类表面活性剂和余量为水。
3.根据权利要求2所述的稠油冷采吞吐降粘剂，其特征在于，其包括下述重量份的组分：10wt%~25wt%的丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体、5wt%~20wt%的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、5wt%~20wt%的甜菜碱类表面活性剂和余量为水。
4.根据权利要求3所述的稠油冷采吞吐降粘剂，其特征在于，其包括下述重量份的组分：22wt%的丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体、18wt%的脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐、12wt%的甜菜碱类表面活性剂和48wt%的水。
5.根据权利要求1所述的稠油冷采吞吐降粘剂，其特征在于，x为55~70，y为30~45；R1选自H和C2~C3的烷基中的一种，R2选自H和C2~C3的烷基中的一种，R3选自H和C2~C6的烷基中的一种，X选自C1~C4烷基和C1~C4烷氧基中的一种，n为2，R4为键。
6.根据权利要求5所述的稠油冷采吞吐降粘剂，其特征在于，x为60~65，y为35~40；R1为H，R2为H，R3为C2烷基，X选自甲氧基或乙氧基，n为2，R4为键。
7.根据权利要求1~6任一项所述的稠油冷采吞吐降粘剂，其特征在于，所述脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐中的聚氧乙烯醚的聚合度选自5~9中的一种。
8.根据权利要求1~6任一项所述的稠油冷采吞吐降粘剂，其特征在于，所述脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐中的脂肪酸选自C12~C18脂肪酸中的一种。
9.根据权利要求8所述的稠油冷采吞吐降粘剂，其特征在于，所述脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐采用羟乙基磺酸钠法合成。
10.根据权利要求1~6任一项所述的稠油冷采吞吐降粘剂，其特征在于，所述的甜菜碱类表面活性剂为十二烷基甜菜碱。
11.根据权利要求1~6任一项所述的稠油冷采吞吐降粘剂，其特征在于，所述丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体通过以下方法制备获得：
①将三羟甲基烷烃的单一-或二-烯烷基醚的烯酸酯与烷氧基硅烷反应，得到含硅丙烯酸酯；
②在有机溶剂中，将摩尔比为2~5：5~8的丙烯酰胺和所述含硅丙烯酸酯在引发剂作用下发生自由基共聚反应，即得。
12.根据权利要求11所述的稠油冷采吞吐降粘剂，其特征在于，步骤①中，将三羟甲基丙烷的单一-或二-烯丙基醚的丙烯酸酯与三甲氧基硅烷或三乙氧基硅烷反应，得到含硅丙烯酸酯；和/或
步骤②中，所述有机溶剂选自甲苯、二甲苯、乙苯和氯苯中的至少一种；
所述引发剂选自过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢和偶氮二异丁腈中的至少一种；
所述共聚反应的温度为80~95℃，时间为6~10h。
13.权利要求1~12任一项所述的稠油冷采吞吐降粘剂的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤，
（1）将脂肪酸聚氧乙烯醚磺酸盐和甜菜碱类表面活性剂混合，搅拌至少20min，得到混合液；
（2）在所述混合液中缓慢添加丙烯酰胺与含硅丙烯酸酯的共聚体，搅拌至少40min，得到所述降粘剂。
14.根据权利要求13所述的稠油冷采吞吐降粘剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，搅拌的温度为20~30℃，速率为100~300rpm；和/或
步骤（2）中，搅拌的温度为50~60℃，速率为300~500rpm。
15.一种稠油冷采吞吐降粘剂在稠油开采中的应用，其特征在于，所述的稠油冷采吞吐降粘剂选自权利要求1~12任一项所述的稠油冷采吞吐降粘剂，和权利要求13或14所述的方法制备的稠油冷采吞吐降粘剂中的一种。
16.根据权利要求15所述的应用，其特征在于，所述稠油在60℃的粘度为10000~500000mPa·s，所述稠油油藏的矿化度为10~50g/L。
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