CN112457837B - 一种固体沥青质抑制剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及固化技术与稠油开发中的沥青质抑制技术领域，具体涉及一种固体沥青质抑制剂及其制备方法与应用。固体沥青质抑制剂包括：乙烯‑醋酸乙烯共聚物35～60％，二甲苯6～20％，司班80 20～60％，将乙烯‑醋酸乙烯共聚物和6倍质量的二甲苯混合均匀，在100～110℃下熔融胶结反应；加入司班80混合均匀，继续加热挥发出部分二甲苯至混合物粘度不再增加，混合物中二甲苯含量在15～30％之间；将混炼后的混合物挤入模具中成型，得到产物。固体沥青质抑制剂装入载药器中，采用直接投入或加药管进行加药，使用温度在30～90℃，压力为0.1MPa～30MPa，有效浓度为0.8～1.2％，缓释效果好、作用周期长、加药量小、成本低，具有优良的沥青质沉积抑制效果，且具有降凝、防蜡作用，很大程度上降低了油田开采成本。
Description
技术领域
本发明涉及固化技术与稠油开发中的沥青质抑制技术领域，具体涉及一种固体沥青质抑制剂及其制备方法与应用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
随着轻质油的不断开采和消耗，其储量逐渐减少，稠油和超稠油的开发受到越来越多的关注。我国有非常丰富的稠油资源，但稠油的沥青质含量较高加上开采过程中油藏流体的组成变化、温度和压力等因素破坏了原油体系的相平衡状态，使沥青质析出并沉淀，造成油管、渗流通道堵塞等各种问题，严重影响稠油的开采工作。
沥青质抑制剂分子吸附在沥青质表面形成氢键、电荷转移形成复合物，与沥青质发生酸碱相互作用形成稳定体系，从而降低沥青聚集物粒径，使聚集体稳定悬浮于溶液中，阻止沥青质的沉积。
目前沥青质抑制剂产品主要为液体产品，但是，液体沥青质抑制剂在使用过程中存在许多不足：
(1)液体沥青质抑制剂的释放难控制。油井中投加液体沥青质抑制剂，一般在3天左右沥青质抑制剂浓度会急剧下降，即使现场使用连续加药装置，但因工况条件限制，应用面仍较小，且人工成本高，投加难度大；
(2)液体沥青质抑制剂作用效果受到多种因素的影响。如油井中加入的液体沥青质抑制剂容易受动液面至尾管的距离，产出层的供液能力，动液面的波动大小等油井生产参数的影响，从而影响液体沥青质抑制剂的效果；而且液体沥青质抑制剂易粘附于油管壁，难以到达井底附近，药剂耗量大。
发明内容
为克服目前液体沥青质抑制剂缓释效果差、抑制沥青质沉淀效果不明显的缺点，本发明提供一种固体沥青质抑制剂及其制备方法与应用，以解决稠油开采过程中沥青质沉积并沉淀造成的油管、渗流通道堵塞等各种问题。
具体地，本发明的技术方案如下所述：
在本发明的第一方面，提供一种固体沥青质抑制剂，其包含以下组分：乙烯-醋酸乙烯共聚物、二甲苯和司班80。
在本发明的第二方面，提供一种第一方面所述固体沥青质抑制剂的制备方法：将乙烯-醋酸乙烯共聚物和过量的二甲苯混合均匀，并在加热条件下熔融胶结反应，再加入司班80混合均匀，继续加热挥发出部分二甲苯至混合物粘度不再增加，混合物中二甲苯含量在6～20％之间，将混炼后的混合物成型，得到固体沥青质抑制剂。
在本发明的第三方面，提供一种第一方面所述固体沥青质抑制剂在原油中沥青质的沉积抑制中的应用。
在本发明的第四方面，提供一种控制原油中沥青质沉积的方法，向原油中加入第一方面所述的固体沥青质抑制剂，使抑制剂在原油中的有效浓度为0.8～1.2wt％。
本发明的具体实施方式具有以下有益效果：
本发明实施方式中的固体沥青质抑制剂原料易得、易于运输，且制备方法简单，所述固体沥青质抑制剂能有效解决油井中沥青质沉积堵塞问题，缓释效果好、作用周期长、加药量小、成本低，最重要的是具有优良的沥青质沉积抑制效果，同时具有一定的降凝、防蜡作用，进而很大程度上降低了油田开采成本。实验结果表明，即使只加入少量的固体沥青质抑制剂，仍能对沥青质沉积沉降起到优良的抑制效果，在油田提高采收率方面具有重要且积极的意义。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为实施例1制备的固体沥青质抑制剂产品。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术中论述的，目前沥青质抑制剂产品主要为液体产品，但是液体沥青质抑制剂在使用过程中存在许多不足，例如释放难控制、抑制沥青质沉淀效果不明显和药剂耗量大等。鉴于此，本发明提供一种固体沥青质抑制剂及其制备方法与应用。
本发明的一种实施方式中，提供了一种固体沥青质抑制剂，其包含以下组分：乙烯-醋酸乙烯共聚物、二甲苯和司班80。
在一种具体的实施方式中，所述固体沥青质抑制剂包含以下质量百分数的组分：乙烯-醋酸乙烯共聚物35～60％，二甲苯6～20％，司班80 20～60％。
本发明实施方式中的固体抑制剂对沥青质的沉积抑制作用表现在两个方面，一是乙烯-醋酸乙烯共聚物作为高分子材料，在一定温度下在原油中缓慢溶解，缠绕卷曲的分子舒展开形成网状结构，使析出的沥青质结晶吸附在网络上，随油流带走沥青质结晶，阻止和减少了沥青质结晶的聚集长大的过程从而起到抑制沥青质沉积的作用；二是固体抑制剂中的司班80可以分散溶解到流动的原油中，有效地抑制沥青质的析出、沉积和沉降。
并且，本发明实施方式中的固体沥青质抑制剂原料易得、易于运输。
本发明的一种实施方式中，提供了一种上述固体沥青质抑制剂的制备方法：将乙烯-醋酸乙烯共聚物和过量的二甲苯混合均匀，并在加热条件下熔融胶结反应，再加入司班80混合均匀，继续加热挥发出部分二甲苯至混合物粘度不再增加，混合物中二甲苯含量在6～20％之间，将混炼后的混合物成型，得到固体沥青质抑制剂。
在一种具体的实施方式中，过量的二甲苯的量为：乙烯-醋酸乙烯共聚物质量的6倍；
在一种具体的实施方式中，乙烯-醋酸乙烯共聚物和二甲苯的熔融胶结反应温度为100～110℃；
在一种具体的实施方式中，成型温度为60～70℃，成型压力为5～10MPa，持续5～15min。
本发明的一种实施方式中，提供了一种上述固体沥青质抑制剂在原油中沥青质的沉积抑制中的应用。
本发明的一种实施方式中，提供了一种控制原油中沥青质的沉积的方法，向原油中加入上述固体沥青质抑制剂，使抑制剂在原油中的有效浓度为0.8～1.2wt％，经过原油的冲刷流动，固体沥青质抑制剂缓慢释放到油流中并对沥青质起到沉积抑制的作用。
优选的，所述固体沥青质抑制剂的使用方法为：将所述固体沥青质抑制剂装入载药器中，采用直接投入或加药管进行加药，使用温度在30～90℃，压力为0.1MPa～30MPa。
所述固体沥青质抑制剂能有效解决油井中沥青质沉积堵塞问题，缓释效果好、作用周期长、加药量小、成本低，最重要的是具有优良的沥青质沉积抑制效果，同时具有一定的降凝、防蜡作用，进而很大程度上降低了油田开采成本。并且在较少的用量下仍能对沥青质沉积沉降起到优良的抑制效果。
下面结合实施例对本发明做进一步的解释和说明。
实施例1
固体沥青质抑制剂的原料及用量(质量百分数)为：38％的乙烯-醋酸乙烯共聚物、6％的二甲苯和56％的司班80。
制备固体沥青质抑制剂的方法如下：
将38％的乙烯-醋酸乙烯共聚物和6倍质量的二甲苯混合均匀，在100℃下熔融胶结反应，再加入56％的司班80混合均匀，继续加热挥发出部分二甲苯至混合物粘度不再增加，混合物中二甲苯含量为6％，将混炼后的混合物挤入模具中成型，成型温度为65℃，成型压力为6MPa，持续10min，得到固体沥青质抑制剂块。
实施例2
固体沥青质抑制剂的原料及用量(质量百分数)为：51％的乙烯-醋酸乙烯共聚物、14％的二甲苯和35％的司班80。
制备固体沥青质抑制剂的方法如下：
将51％的乙烯-醋酸乙烯共聚物和6倍质量的二甲苯混合均匀，在105℃下熔融胶结反应，再加入35％的司班80混合均匀，继续加热挥发出部分二甲苯至混合物粘度不再增加，混合物中二甲苯含量为14％，将混炼后的混合物挤入模具中成型，成型温度为60℃，成型压力为8MPa，持续10min，得到固体沥青质抑制剂块。
实施例3
固体沥青质抑制剂的原料及用量(质量百分数)为：48％的乙烯-醋酸乙烯共聚物、12％的二甲苯和40％的司班80。
制备固体沥青质抑制剂的方法如下：
将48％的乙烯-醋酸乙烯共聚物和6倍质量的二甲苯混合均匀，在110℃下熔融胶结反应，再加入40％的司班80混合均匀，继续加热挥发出部分二甲苯至混合物粘度不再增加，混合物中二甲苯含量为12％，将混炼后的混合物挤入模具中成型，成型温度为70℃，成型压力为10MPa，持续15min，得到固体沥青质抑制剂块。
对实施例1、实施例2和实施例3制备的固体沥青质抑制剂的沥青质沉积抑制能力和缓释效果进行评价。具体评价方法如下：
将固体抑制剂放入盛有500mL原油的烧杯中浸泡，每隔1d取一定量浸泡后的原油配制成5wt％的原油二甲苯溶液，取0.5mL质量分数为5wt％的原油二甲苯溶液，和正庚烷按照10：0.5的比例混合、摇匀，静置30min，以上为实验组，空白组则取未加入固体抑制剂的原油所配置的质量分数为5wt％的原油二甲苯溶液，和正庚烷按照10：0.5的比例混合、摇匀，静置30min。通过比较空白组和实验组的沥青质沉积体积变化，评价抑制剂效果。实验中用抑制率R表示抑制效果，具体结果如表1所示。
表1：不同时间下固体沥青质抑制剂的抑制效果，％
利用称重法评价抑制剂的溶出速率。将制备好的固体抑制剂在80℃下烘1h后称重，记录质量m0，将固体抑制剂放入盛有原油的烧杯中浸泡，每1d更换一次溶剂。浸泡完毕后将抑制剂放入80℃烘箱中烘1h。称量烘干后的固体抑制剂的质量m。则抑制剂溶出质量为Δm＝m-m0，用质量损失比Δm/m0来表征抑制剂的溶出速率。质量损失比越大，抑制剂溶出速率越快。
表2：不同时间下固体沥青质抑制剂的溶解速度，g/d
不同时间下固体沥青质抑制剂的溶解速度和抑制效果如表1和表2所示。从表中可以看出，在5d内，所制备的固体沥青质抑制剂的溶解速度在0.05g/d左右，能够保持较均匀的溶解速度，而且沥青质析出抑制率都在85％以上。
本发明所述固体沥青质抑制剂可根据现场需要注塑成任意形状，也可根据油井产量、井下温度和原油性质等控制加药量，以达到一次加药长久有效地减少沥青质沉积沉降的效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种固体沥青质抑制剂，其特征在于，其包含以下组分：乙烯-醋酸乙烯共聚物、二甲苯和司班80；所述固体沥青质抑制剂包含以下质量百分数的组分：乙烯-醋酸乙烯共聚物35～60％，二甲苯6～20％，司班80 20～60％；
所述固体沥青质抑制剂的制备方法为：将乙烯-醋酸乙烯共聚物和过量的二甲苯混合均匀，并在加热条件下熔融胶结反应，再加入司班80混合均匀，继续加热挥发出部分二甲苯至混合物粘度不再增加，混合物中二甲苯含量在6～20％之间，将混炼后的混合物成型，得到固体沥青质抑制剂；
所述过量的二甲苯的量为：乙烯-醋酸乙烯共聚物质量的6倍；
成型温度为60～70℃，成型压力为5～10MPa，持续5～15min。
2.如权利要求1所述的固体沥青质抑制剂，其特征在于，乙烯-醋酸乙烯共聚物和二甲苯的熔融胶结反应温度为100～110℃。
3.权利要求1或2任一所述固体沥青质抑制剂在原油沥青质的沉积抑制中的应用。
4.控制原油中沥青质的沉积的方法，其特征在于，向原油中加入权利要求1或2任一所述的固体沥青质抑制剂，使抑制剂在原油中的有效浓度为0.8～1.2wt％。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法为将固体沥青质抑制剂装入载药器中，采用直接投入或加药管进行加药。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法的使用温度为30～90℃，压力为0.1MPa～30MPa。
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