CN114456368B - 一种用于集输原油的减阻剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于集输原油的减阻剂及其制备方法，其中的用于集输原油的减阻剂包含以下成分：水溶性聚醚型破乳剂10％‑60％；HLB值为10‑15的聚醚型转型剂3％‑12％；双环咪唑啉型降摩阻剂5％‑30％；以上各成分的含量为重量百分含量。用于降低集输过程中的强乳化原油的粘度，从而降低单井输送回压，使原油顺利输出。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发领域，具体为一种用于集输原油的减阻剂及其制备方法。
背景技术
油田单井随着开采深入，原油含水逐渐升高，在一定温度条件下，原油粘度均为随着含水率的升高，粘度先增大后降低。粘度最高点对应的含水量为反相点。在反相点前，集输过程中形成油包水体系，乳化原油在外层，随着含水升高原油乳化增强，造成集输粘度增大，随着含水继续升高，超过反相点，集输过程中形成水包油体系，水为连续相，水包裹乳化原油进行输送，集输粘度下降。
在实际生产过程中，由于现场采出液出液不连续，集输过程中一股气、一股油，原油的含水不断波动，极易出现含水在反相点附近的原油从而造成瞬间强乳化，造成单井输送回压增大，集输困难。油田现场通常采用单井加热方式进行破乳，部分井需要加注破乳剂同时加热的方式来解决问题，加热造成了能量的很大消耗，导致生产成本很高。另外，现有的降粘剂只涉及联合站的终端破乳问题，没有关注集输过程中的强乳化原油输粘度增大，造成单井输送回压增大、集输困难的问题。
发明内容
本发明提供一种用于集输原油的减阻剂，用于降低集输过程中的强乳化原油的粘度，从而降低单井输送回压，使原油顺利输出。
本发明的用于集输原油的减阻剂，用于降低集输过程中的强乳化原油的粘度，包含以下成分：
水溶性聚醚型破乳剂10％-60％；
HLB值为10-15的聚醚型转型剂3％-12％；
双环咪唑啉型降摩阻剂5％-30％；
以上各成分的含量为重量百分含量。
作为优选，水溶性聚醚型破乳剂为所述烷基酚醛树脂聚醚。
作为优选，聚醚型转型剂为烷基醇类表面活性剂。
作为优选，所述用于集输原油的减阻剂包括：
烷基酚醛树脂聚醚40％-50％；
HLB值10-15的烷基醇类表面活性剂5％-10％；
双环咪唑啉型降摩阻剂10％-20％。
本发明还提供一种用于集输原油的减阻剂的制备方法，用于制备如上所述的用于集输原油的减阻剂，其具体方法为将烷基酚醛树脂聚醚、烷基醇类表面活性剂和双环咪唑啉型降摩阻剂放入水中搅拌均匀。
作为优选，所述水溶性聚醚型破乳剂的制备方法包括如下步骤：
(1)将苯酚放入反应釜内，向反应釜内加入HCl水溶液，加热，滴加甲醛水溶液，滴加甲醛水溶液的过程中控制反应温度不超过80℃,滴加完毕后，75℃恒温反应1h，恒温抽真空脱水得到酚醛树脂，恒温反应和恒温抽真空脱水过程中，反应釜压力控制在-0.5Mpa--1.5Mpa之间。
(2)将抽真空脱水后的酚醛树脂引发剂抽入反应釜中，然后加入KOH催化剂，并密封反应釜，用氮气3次置换反应釜中空气，之后搅拌并升温至约100℃，抽真空脱水；
(3)抽真空脱水后，升温到120℃，打开进料阀，用氮气将环氧丙烷逐渐压入高压釜中，控制进料速度使釜压不超过0.3MPa，进料过程中温度不超过130℃；
(4)环氧丙烷进料完毕后，用氮气将环氧乙烷逐渐压入反应釜中，控制进料速度使釜压不超过0.3MPa，进料过程中温度不超过130℃,之后保温搅拌，使药剂充分反应。
(5)反应结束后，释放反应釜压力，边搅拌边向反应釜中滴加醛类交联剂，确保醛类交联剂混合均匀，之后保温2h，得到烷基酚醛树脂聚醚。
本发明的用于集输原油的减阻剂及其制备方法与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明的用于集输原油的减阻剂中的烷基酚醛树脂聚醚实现乳化原油破乳降粘，烷基醇类表面活性剂能够加速油水界面破裂，促进破乳，双环咪唑啉型降摩阻剂能够在管壁形成光滑弹性的分子膜，改善管道表面粗糙度，进一步降低流体输送阻力。减阻剂中的各个成分各司其职，又相互促进，通过井口加药或者井口单井管道起点加药，作用于单井管道的起点，可使采出的原油流动阻力大幅度降低30％以上，从而可明确提高开采的效率。另外，该减阻剂与后续的联合站破乳剂配伍性良好，且可先于联合站破乳前进行部分破乳，减轻联合站破乳的破乳剂用量和负荷。
具体实施方式
本发明提供一种用于集输原油的减阻剂，用于降低集输过程中的强乳化原油的粘度，包含以下成分：
水溶性聚醚型破乳剂10％-60％；
HLB值为10-15的聚醚型转型剂3％-12％；
双环咪唑啉型降摩阻剂5％-30％；
以上各成分的含量为重量百分含量。
本发明提供的用于集输原油的减阻剂以水溶性聚醚型破乳剂为核心成分，该成分的分子结构为酚醛树脂做头，环丙、环乙嵌段聚合，分子量适中，可以在原油凝固点高于5℃的情况下有较好的溶解、扩散、渗透效应，促使乳化水滴絮凝、聚结。因此，可在不需要对集输过程中的原油进行加热的情况下进行破乳，在降低原油粘度的同时节约了能源。同时，聚醚型转型剂可以使乳化原油在较低含水情况下转化为水包油型乳化液，可进一步降低原油粘度。双环咪唑啉型降摩阻剂降低采出液运输中摩阻，从而进一步降低单井输送回压，使得原油的集输顺利进行。
其中，水溶性聚醚型破乳剂为烷基酚醛树脂聚醚。聚醚型转型剂为烷基醇类表面活性剂。双环咪唑啉型降摩阻剂为双环咪唑啉型降摩阻剂为含有N、O等极性原子的双环咪唑啉衍生物。
作为优选的方案，本发明的用于集输原油的减阻剂，包括：
烷基酚醛树脂聚醚40％-50％；
HLB值10-15的烷基醇类表面活性剂5％-10％；
双环咪唑啉型降摩阻剂10％-20％；
其余成分为水，为含量20％-45％。
以下介绍本发明的用于集输原油的减阻剂的实施例：
实施例1
本实施例的用于集输原油的减阻剂包括46％烷基酚醛树脂聚醚、8％烷基醇类表面活性剂、20％双环咪唑啉型降摩阻剂和26％水。
在35℃下进行室内试验，乳化原油含水45％，初始黏度2312mPa·s。加量300mg/L时(原油1L的情况下，加药量300mg)，搅拌均匀后，静置2min，粘度降至481mPa·s，降幅达79.0％。
实施例2
本实施例的用于集输原油的减阻剂包括44％烷基酚醛树脂聚醚、10％烷基醇类表面活性剂、20％双环咪唑啉型降摩阻剂和26％水。
在40℃下进行室内试验，乳化原油含水45％，初始黏度2000mPa·s。加量500mg/L时，搅拌均匀后，静置2min，粘度降至366mPa·s，降幅达81.7％。
实施例3
本实施例的用于集输原油的减阻剂包括40％烷基酚醛树脂聚醚、10％烷基醇类表面活性剂、20％双环咪唑啉型降摩阻剂和30％水。
在35℃下室内试验，乳化原油含水45％，初始黏度1556mPa·s。加量300mg/L时，搅拌均匀后，静置2min，粘度降至481mPa·s，降幅达79.0％。
真实生产中，各组分会存在一定波动。在实施例完成后，又对各组分的含量分别按照2％、4％、6％、8％的变化率进行实验，实验结果表明，在组分波动情况下，粘度降幅数值在±7％以内变化，可以满足生产要求。
原油在联合站需要统一加热后加注破乳剂进行脱水，为避免研发的减阻剂对联合站破乳脱水造成不良影响，开展新型减阻剂与联合站破乳剂的配伍性实验。取加注减阻剂后含水量30％的原油，在室内模拟乳化，乳化温度35℃,乳化磁力转速100r/min、乳化时间2h。然后取100ml乳化原油样品，加注联合站破乳剂60ppm，加热恒温50℃,1.5小时后，实现原油脱水率99.67％，达到外输原油要求标准(外输原油要求含水率小于0.5％)。说明新型减阻剂不会影响联合站破乳剂破乳脱水。
本发明还提供一种用于集输原油的减阻剂的制备方法，用于制备如上所述的用于集输原油的减阻剂，其具体方法为将烷基酚醛树脂聚醚、烷基醇类表面活性剂和双环咪唑啉型降摩阻剂放入水中搅拌均匀。
其中，所述烷基酚醛树脂聚醚的制备方法包括如下步骤：
(1)将113kg苯酚放入反应釜，向反应釜加入2kgHCl水溶液，在本实施例中，HCl水溶液的HCl浓度为30％，加热到75℃,然后向反应釜滴加甲醛水溶液80kg，在本实施例中为浓度为37％的工业甲醛水溶液，控制反应温度不超过80℃。滴加完毕后，75℃恒温反应1h，75℃条件下恒温抽真空脱水2h，得到酚醛树脂引发剂。在恒温反应和恒温抽真空脱水的过程中，反应釜压力控制在-0.5Mpa-1.5Mpa之间。
(2)将步骤(1)抽真空脱水后的酚醛树脂引发剂10kg抽入反应釜中，然后加入1.5kgKOH催化剂，密封反应釜、并试压，用氮气3次置换反应釜中空气，之后搅拌并升温至约100℃，抽真空脱水。其中，试压的目的是判断反应釜是否密封，避免后续操作时漏气。
(3)抽真空脱水后，升温到120℃，打开进料阀，用氮气把297kg的环氧丙烷逐渐压入高压釜中，注意控制进料速度使釜压不超过0.3MPa，温度不超过130℃。
(4)环氧丙烷进料完毕后，用氮气把594kg的环氧乙烷逐渐压入高压釜中，注意控制进料速度使釜压不超过0.3MPa，温度不超过130℃,之后保温搅拌0.5h，使药剂充分反应。
(5)反应结束后，释放反应釜压力，边搅拌边向反应釜中滴加醛类交联剂，确保醛类交联剂混合均匀，之后保温2h，得到烷基酚醛树脂聚醚。
本发明的用于集输原油的减阻剂的制备方法通过烷基酚醛树脂聚醚实现乳化原油破乳降粘，通过烷基醇类表面活性剂加速油水界面破裂，促进破乳，通过双环咪唑啉型降摩阻剂在管壁形成光滑弹性的分子膜，改善管道表面粗糙度，进一步降低流体输送阻力。减阻剂中的各个成分各司其职，又相互促进，通过井口加药或者井口单井管道起点加药，作用于单井管道的起点，可使采出的原油流动阻力大幅度降低30％以上，从而可明确提高开采的效率。另外，该减阻剂与后续的联合站破乳剂配伍性良好，且可先于联合站破乳前进行部分破乳，减轻联合站破乳的破乳剂用量和负荷。
Claims (4)
1.一种用于集输原油的减阻剂，其特征在于，用于降低集输过程中的强乳化原油的粘度和流体输送阻力，包含以下成分：
水溶性聚醚型破乳剂10%-60%，水溶性聚醚型破乳剂为烷基酚醛树脂聚醚；
HLB 值为 10-15 的聚醚型转型剂 3%-12%，聚醚型转型剂为烷基醇类表面活性剂；
双环咪唑啉型降摩阻剂 5%-30%；
其余成分为水；
以上各成分的含量为重量百分含量；
烷基酚醛树脂聚醚的制备方法包括如下步骤：
（1）将苯酚放入反应釜内，向反应釜内加入 HCl 水溶液，加热，滴加甲醛水溶液，滴加甲醛水溶液的过程中控制反应温度不超过80℃,滴加完毕后，75℃恒温反应 1h，恒温抽真空脱水得到酚醛树脂；
（2）将抽真空脱水后的酚醛树脂引发剂抽入反应釜中，然后加入 KOH 催化剂，并密封反应釜，用氮气置换反应釜中空气，之后搅拌并升温至约100°C，抽真空脱水；
（3）抽真空脱水后，升温到120°C，打开进料阀，用氮气将环氧丙烷逐渐压入反应釜
中，控制进料速度使釜压不超过0.3MPa，进料过程中温度不超过130℃；
（4）环氧丙烷进料完毕后，用氮气将环氧乙烷逐渐压入反应釜中， 控制进料速度使釜压不超过 0.3MPa，进料过程中温度不超过 130℃,之后保温搅拌，使药剂充分反应；
（5）反应结束后，释放反应釜压力，边搅拌边向反应釜中滴加醛类交联剂，确保醛类交联剂混合均匀，之后保温 2h，得到烷基酚醛树脂聚醚。
2.根据权利要求1所述的用于集输原油的减阻剂，其特征在于，所述用于集输原油的减
阻剂包括：
烷基酚醛树脂聚醚 40%-50%；
HLB 值10-15的烷基醇类表面活性剂 5%-10%；
双环咪唑啉型降摩阻剂 10%-20%。
3.一种用于集输原油的减阻剂的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1或2所述的用于集输原油的减阻剂，该制备方法包括将烷基酚醛树脂聚醚、烷基醇类表面活性剂和双环咪唑啉型降摩阻剂放入水中，并搅拌均匀。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在烷基酚醛树脂聚醚的制备方法的步骤（1）的恒温反应和恒温抽真空脱水过程中，反应釜压力控制在-0.5Mpa--1.5Mpa 之间。
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