CN114854003A - 一种高效防乳破乳剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于油田采出液的添加剂，具体涉及一种高效防乳破乳剂及其制备方法。所述的防乳破乳剂是由4‑羟基苯并咪唑先与溴代烷烃反应生成中间体1，随后将中间体1与甲醛、三乙烯四胺反应生成中间体2，然后依次与环氧乙烷、环氧丙烷通过开环反应生成得到高效防乳破乳剂。该防乳破乳剂具有合成工艺简单，成本低廉，适应性强，低温破乳率高的特点，该防乳破乳剂在温度为55℃，浓度为45ppm时破乳率达到98％以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于油田采出液的添加剂，具体涉及一种高效防乳破乳剂及其制备方法。
背景技术
目前，我国大部分油田已经步入高含水开发后期，采出的油水混合物中含水率高达90％以上。通过水驱方式得到的产量不断下降，剩余油分布零散，油田开采难度持续增大。因此，应用提高采收率技术是老油田保证产量稳定的有效措施。
三元复合驱(ASP)采油技术能够在油田含水率高达98％的情况下，再较大幅度提高采收率超过20％，已经得到大规模推广并成功进行工业化应用。根据矿场研究结果，三元复合驱开发效果好于水驱和聚合物驱。其原因主要是三元复合体系可以扩大波及体积，使水驱未波及的剩余油得到动用，并较好地发挥了提高驱油效率的作用。2005年，大庆油田开展了北二区西部弱碱三元复合驱矿场试验。经过7年研究攻关，试验区中心井阶段提高采收率幅度超过23％，说明弱碱三元复合驱的提高采收率程度与强碱三元复合驱相当，均高于聚合物驱。三元复合驱采出水后续处理困难，部分用于水驱和普通聚合物驱采出水的深度处理工艺，不适用于三元采出水的处理。导致处理后的采出水水质依然不合格，无法满足回注和外排的标准，不利于油田的可持续发展。因此，为了更好地推广三元复合驱采油技术，需要对三元采出水的处理工艺加以创新。其中，对化学驱油剂作用下采出水的稳定性和破乳效果进行研究可以为其提供理论支撑。
破乳剂具有较高的活性，能够与油水界面上的电荷发生反应，在反应过程中，被电荷保护的油水界面遭到破坏。李明等合成了FB94破乳剂，并将其用于处理模拟三元复合驱采出水。结果表明，该破乳剂投加量为160mg/L时，沉降120min后，除油率可达到96.1％。但是现有破乳剂大部分使用浓度高于100mg/L，使用温度一般高于80℃，造成处理成本高。
发明内容
本发明针对目前现有技术的不足而提供一种高效防乳破乳剂及其制备方法，该防乳破乳剂具有合成工艺简单，成本低廉，适应性强，低温破乳率高的特点，该防乳破乳剂在温度为55℃，浓度为45ppm时破乳率达到98％以上。
本发明的目的在于提供一种高效防乳破乳剂及其制备方法，该防乳破乳剂是由4-羟基苯并咪唑先与溴代烷烃反应生成中间体1，随后将中间体1与甲醛、三乙烯四胺反应生成中间体2，然后依次与环氧乙烷、环氧丙烷通过开环反应生成得到高效防乳破乳剂。所述的防乳破乳剂分子式如下：
式中：
n为12～20的正整数。
本发明的另一个目的在于提供一种上述防乳破乳剂的制备方法，该防乳破乳剂的制备方法具体包括以下步骤：
(1)将4-羟基苯并咪唑和溴代烷烃加入到三口烧瓶中，加入氢氧化钠溶液，开启搅拌，搅拌速率调节至200～400rpm，待完全溶解后，加入溶剂异丙醇，继续反应2～4h，随后将三口烧瓶放置在微波反应器中，微波反应器装有冷凝回流装置，设置温度为80～100℃，微波反应器功率调节至600～1200w，继续反应4～10h，随后趁热将产物倒入分液漏斗中，静置冷却后留取上层中间体1的溶液；产率80～82％；
(2)将上述中间体1的溶液转移至四口烧瓶中，同时投入三乙烯四胺，经油浴升温至30～50℃，加入盐酸溶液，调节pH至6～8，随后调节搅拌速率为150～200rpm，待完全溶解后，保温15～40min，用分液漏斗缓慢滴加甲醛溶液，滴加速度为5～15滴/min，保温40～60min使其充分反应，然后向四口瓶中加入溶剂二甲苯，调节搅拌速率为300～400rpm，油浴升温至105～125℃，进行回流脱水3～5h；回流脱水结束后，再次油浴升温至160～210℃，此时三口瓶中反应物和二甲苯透明度逐渐增加，二甲苯在160～210℃条件下完全蒸出，保持反应0.5～1.5h反应结束，得到中间体2；
(3)取上述中间体2和催化剂，投入到高温高压反应釜中后密封，通入氮气30～50min，置换釜内的空气，随后利用真空泵将表压抽至负压后，缓慢加热至140～160℃，停止加热，打开进料阀，缓慢通入环氧丙烷，控制压力为0.2～0.3MPa内，待压力回落至常压，继续反应20～50min，直至压力降至负压，降温开釜，得到中间体3；
(4)在上述反应釜中继续添加催化剂，通入氮气20～30min，置换釜内的空气，随后利用真空泵将表压抽至负压后，缓慢加热至110～140℃，停止加热，打开进料阀，缓慢通入环氧乙烷，控制压力为0.1～0.25MPa内，待压力回落至常压，继续反应40～60min，直至压力降至负压，降温开釜，即得到防乳破乳剂。
所述的4-羟基苯并咪唑、溴代烷烃、甲醛、三乙烯四胺、环氧乙烷、环氧丙烷的摩尔比为1：1.05～1.3：1.0～1.5：1.1～1.3：40～200:20～100，更优选为1：1.1：1.5：1.2：100：50。
所述的甲醛溶液的质量分数为20～40％，溶剂为水。
所述的氢氧化钠溶液质量分数为20～50％，用量为4-羟基苯并咪唑质量的2～10倍。
所述的溶剂异丙醇用量为4-羟基苯并咪唑质量的4～8倍。
所述的盐酸溶液质量分数为10～20％，用量为4-羟基苯并咪唑质量的5～10倍。
所述的溶剂二甲苯的用量为4-羟基苯并咪唑质量的15～30倍。
步骤(3)和步骤(4)中所述的催化剂为KCl，用量分别为4-羟基苯并咪唑质量的0.05～0.2％和0.025～0.1％。
三元复合驱采出水较水驱或热采开发的采出液成分更复杂，采出水中含有化学驱油剂，使采出水油水分离特性、油水界面性质和稳定性等发生显著变化。本发明提供用的高效防乳破乳剂，针对三元复合驱采出液中含有少量氢氧化钠、表面活性剂以及聚丙烯酰胺导致的脱水困难问题，本发明的防乳破乳剂通过引入带有长碳链的苯并咪唑基团，使其一方面强化与原油的亲和性，易于在油水界面富集；另一方面通过芳香环的亲电子性，可与油滴表面的负电荷相中和，使其负电密度降低，让更多的油滴有机会相互碰撞，促进油滴聚并和破乳；本发明的亲水基团为含胺基和醚基的支化链，由于其醚胺侧链较长，极性基团和非极性基团交替排列，能使破乳剂吸附在油水界面上，将表面活性剂分子和其它表面活性物质顶替下来，而且破乳剂分子在油水界面的吸附面积比表面活性剂分子和其它表面活性物质的吸附面积大出许多倍，随着破乳剂浓度的增大，被顶替的表面活性物质越多，导致表面活性剂分子在油水界面脱附。同时本发明的防乳破乳剂的醚胺侧链在连续相中是卷曲的，使界面膜上吸附分子间的横向作用力减弱，界面膜破裂速度常数增大，界面膜强度减小，其形成的乳液强度也就较低，容易自行脱附破乳。
本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果：
(1)本发明的破乳剂的原料来源广泛，合成工艺简单，适应性强，用量少，可满足环境保护和油田发展的需要；
(2)本发明的防乳破乳剂具有较强的低温破乳能力，在55℃下即可将三元复合驱采出液破乳；
(3)本发明的防乳破乳剂具有使用浓度低的特点，在使用浓度45mg/L时，55℃条件下可使稠油油藏采出液的破乳率达到98％以上，满足了三元复合驱采出液破乳需求。
合成本发明防乳破乳剂的反应方程式：
具体实施方式
下面结合具体的实施例，并参照数据进一步详细描述本发明。应理解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。
实施例1：
(1)将0.1mol 4-羟基苯并咪唑和0.105mol溴代烷烃加入到三口烧瓶中，加入质量浓度为20％氢氧化钠溶液26.8g，开启搅拌，搅拌速率调节至200rpm，待完全溶解后，加入53.6g溶剂异丙醇，继续反应2h，随后将三口烧瓶放置在微波反应器中，微波反应器装有冷凝回流装置，设置温度为80℃，微波反应器功率调节至600w，继续反应6h，随后趁热将产物倒入分液漏斗中，静置冷却后留取上层中间体1的溶液；
(2)将上述中间体1的溶液转移至四口烧瓶中，同时投入0.11mol三乙烯四胺，经油浴升温至30℃，加入67g盐酸溶液，调节pH至6，随后调节搅拌速率为150rpm，待完全溶解后，保温15min，用分液漏斗缓慢滴加质量浓度为20％甲醛溶液，甲醛的用量为0.1mol，滴加速度为5滴/min，保温40min使其充分反应，然后向四口瓶中加入201g溶剂二甲苯，调节搅拌速率为300rpm，油浴升温至105℃，进行回流脱水3h；回流脱水结束后，再次油浴升温至160℃，此时三口瓶中反应物和二甲苯透明度逐渐增加，二甲苯在160℃条件下完全蒸出，保持反应0.5h反应结束，得到中间体2；
(3)取上述中间体2和0.0067g催化剂KCL，投入到高温高压反应釜中后密封，通入氮气30min，置换釜内的空气，随后利用真空泵将表压抽至负压后，缓慢加热至140℃，停止加热，打开进料阀，缓慢通入2mol环氧丙烷，控制压力为0.2MPa内，待压力回落至常压，继续反应20min，直至压力降至负压，降温开釜，得到中间体3；
(4)在上述反应釜中继续添加0.0034g催化剂KCL，通入氮气20min，置换釜内的空气，随后利用真空泵将表压抽至负压后，缓慢加热至110℃，停止加热，打开进料阀，缓慢通入4mol环氧乙烷，控制压力为0.1MPa内，待压力回落至常压，继续反应40min，直至压力降至负压，降温开釜，即得到防乳破乳剂C1。
实施例2
(1)将0.1mol 4-羟基苯并咪唑和0.11mol溴代烷烃加入到三口烧瓶中，加入质量浓度为25％氢氧化钠溶液45g，开启搅拌，搅拌速率调节至250rpm，待完全溶解后，加入58.7g溶剂异丙醇，继续反应2h，随后将三口烧瓶放置在微波反应器中，微波反应器装有冷凝回流装置，设置温度为85℃，微波反应器功率调节至800w，继续反应5h，随后趁热将产物倒入分液漏斗中，静置冷却后留取上层中间体1的溶液；产率81.5％；
(2)将上述中间体1的溶液转移至四口烧瓶中，同时投入0.13mol三乙烯四胺，经油浴升温至30℃，加入72g盐酸溶液，调节pH至6，随后调节搅拌速率为160rpm，待完全溶解后，保温20min，用分液漏斗缓慢滴加质量浓度为32％甲醛溶液，甲醛的用量为0.11mol，滴加速度为10滴/min，保温45min使其充分反应，然后向四口瓶中加入250g溶剂二甲苯，调节搅拌速率为320rpm，油浴升温至105℃，进行回流脱水3h；回流脱水结束后，再次油浴升温至180℃，此时三口瓶中反应物和二甲苯透明度逐渐增加，二甲苯在205℃条件下完全蒸出，保持反应0.5h反应结束，得到中间体2；
(3)取上述中间体2和0.0082g催化剂KCL，投入到高温高压反应釜中后密封，通入氮气30min，置换釜内的空气，随后利用真空泵将表压抽至负压后，缓慢加热至145℃，停止加热，打开进料阀，缓慢通入3mol环氧丙烷，控制压力为0.2MPa内，待压力回落至常压，继续反应25min，直至压力降至负压，降温开釜，得到中间体3；
(4)在上述反应釜中继续添加0.0046g催化剂KCL，通入氮气25min，置换釜内的空气，随后利用真空泵将表压抽至负压后，缓慢加热至120℃，停止加热，打开进料阀，缓慢通入6mol环氧乙烷，控制压力为0.1MPa内，待压力回落至常压，继续反应45min，直至压力降至负压，降温开釜，即得到防乳破乳剂C2。
实施例3
(1)将0.1mol 4-羟基苯并咪唑和0.12mol溴代烷烃加入到三口烧瓶中，加入质量浓度为30％氢氧化钠溶液60g，开启搅拌，搅拌速率调节至300rpm，待完全溶解后，加入61.3g溶剂异丙醇，继续反应3h，随后将三口烧瓶放置在微波反应器中，微波反应器装有冷凝回流装置，设置温度为90℃，微波反应器功率调节至800w，继续反应8h，随后趁热将产物倒入分液漏斗中，静置冷却后留取上层中间体1的溶液；
(2)将上述中间体1的溶液转移至四口烧瓶中，同时投入0.112mol三乙烯四胺，经油浴升温至35℃，加入78g盐酸溶液，调节pH至7，随后调节搅拌速率为180rpm，待完全溶解后，保温25min，用分液漏斗缓慢滴加质量浓度为35％甲醛溶液，甲醛的用量为0.12mol，滴加速度为8滴/min，保温50min使其充分反应，然后向四口瓶中加入280g溶剂二甲苯，调节搅拌速率为350rpm，油浴升温至110℃，进行回流脱水3h；回流脱水结束后，再次油浴升温至200℃，此时三口瓶中反应物和二甲苯透明度逐渐增加，二甲苯在175℃条件下完全蒸出，保持反应1.5h反应结束，得到中间体2；
(3)取上述中间体2和0.0095g催化剂KCL，投入到高温高压反应釜中后密封，通入氮气35min，置换釜内的空气，随后利用真空泵将表压抽至负压后，缓慢加热至150℃，停止加热，打开进料阀，缓慢通入5mol环氧丙烷，控制压力为0.2MPa内，待压力回落至常压，继续反应30min，直至压力降至负压，降温开釜，得到中间体3；
(4)在上述反应釜中继续添加0.0057g催化剂KCL，通入氮气20min，置换釜内的空气，随后利用真空泵将表压抽至负压后，缓慢加热至125℃，停止加热，打开进料阀，缓慢通入8mol环氧乙烷，控制压力为0.15MPa内，待压力回落至常压，继续反应50min，直至压力降至负压，降温开釜，即得到防乳破乳剂C3。
实施例4
(1)将0.1mol 4-羟基苯并咪唑和0.11mol溴代烷烃加入到三口烧瓶中，加入质量浓度为35％氢氧化钠溶液70g，开启搅拌，搅拌速率调节至350rpm，待完全溶解后，加入68.5g溶剂异丙醇，继续反应3h，随后将三口烧瓶放置在微波反应器中，微波反应器装有冷凝回流装置，设置温度为95℃，微波反应器功率调节至1000w，继续反应7h，随后趁热将产物倒入分液漏斗中，静置冷却后留取上层中间体1的溶液；
(2)将上述中间体1的溶液转移至四口烧瓶中，同时投入0.12mol三乙烯四胺，经油浴升温至32℃，加入85g盐酸溶液，调节pH7，随后调节搅拌速率为160rpm，待完全溶解后，保温30min，用分液漏斗缓慢滴加质量浓度为30％甲醛溶液，甲醛的用量为0.15mol，滴加速度为12滴/min，保温55min使其充分反应，然后向四口瓶中加入300g溶剂二甲苯，调节搅拌速率为380rpm，油浴升温至115℃，进行回流脱水4h；回流脱水结束后，再次油浴升温至185℃，此时三口瓶中反应物和二甲苯透明度逐渐增加，二甲苯在180℃条件下完全蒸出，保持反应1.5h反应结束，得到中间体2；
(3)取上述中间体2和0.012g催化剂KCL，投入到高温高压反应釜中后密封，通入氮气40min，置换釜内的空气，随后利用真空泵将表压抽至负压后，缓慢加热至150℃，停止加热，打开进料阀，缓慢通入5mol环氧丙烷，控制压力为0.3MPa内，待压力回落至常压，继续反应45min，直至压力降至负压，降温开釜，得到中间体3；
(4)在上述反应釜中继续添加0.0075g催化剂KCL，通入氮气25min，置换釜内的空气，随后利用真空泵将表压抽至负压后，缓慢加热至130℃，停止加热，打开进料阀，缓慢通入10mol环氧乙烷，控制压力为0.2MPa内，待压力回落至常压，继续反应50min，直至压力降至负压，降温开釜，即得到防乳破乳剂C4。
实施例5
(1)将0.1mol 4-羟基苯并咪唑和0.115mol溴代烷烃加入到三口烧瓶中，加入质量浓度为40％氢氧化钠溶液80g，开启搅拌，搅拌速率调节至360rpm，待完全溶解后，加入85.7g溶剂异丙醇，继续反应2h，随后将三口烧瓶放置在微波反应器中，微波反应器装有冷凝回流装置，设置温度为90℃，微波反应器功率调节至900w，继续反应6h，随后趁热将产物倒入分液漏斗中，静置冷却后留取上层中间体1的溶液；产率81.5％；
(2)将上述中间体1的溶液转移至四口烧瓶中，同时投入0.123mol三乙烯四胺，经油浴升温至35℃，加入92g盐酸溶液，调节pH至7，随后调节搅拌速率为170rpm，待完全溶解后，保温35min，用分液漏斗缓慢滴加质量浓度为35％甲醛溶液，甲醛的用量为0.13mol，滴加速度为10滴/min，保温45min使其充分反应，然后向四口瓶中加入320g溶剂二甲苯，调节搅拌速率为350rpm，油浴升温至115℃，进行回流脱水4h；回流脱水结束后，再次油浴升温至205℃，此时三口瓶中反应物和二甲苯透明度逐渐增加，二甲苯在185℃条件下完全蒸出，保持反应1h反应结束，得到中间体2；
(3)取上述中间体2和0.017g催化剂KCL，投入到高温高压反应釜中后密封，通入氮气45min，置换釜内的空气，随后利用真空泵将表压抽至负压后，缓慢加热至155℃，停止加热，打开进料阀，缓慢通入8mol环氧丙烷，控制压力为0.3MPa内，待压力回落至常压，继续反应40min，直至压力降至负压，降温开釜，得到中间体3；
(4)在上述反应釜中继续添加0.0093g催化剂KCL，通入氮气30min，置换釜内的空气，随后利用真空泵将表压抽至负压后，缓慢加热至135℃，停止加热，打开进料阀，缓慢通入12mol环氧乙烷，控制压力为0.15MPa内，待压力回落至常压，继续反应55min，直至压力降至负压，降温开釜，即得到防乳破乳剂C5。
实施例6
(1)将0.1mol 4-羟基苯并咪唑和0.12mol溴代烷烃加入到三口烧瓶中，加入质量浓度为45％氢氧化钠溶液95g，开启搅拌，搅拌速率调节至320rpm，待完全溶解后，加入92.8g溶剂异丙醇，继续反应3h，随后将三口烧瓶放置在微波反应器中，微波反应器装有冷凝回流装置，设置温度为85℃，微波反应器功率调节至1200w，继续反应8h，随后趁热将产物倒入分液漏斗中，静置冷却后留取上层中间体1的溶液；
(2)将上述中间体1的溶液转移至四口烧瓶中，同时投入0.125mol三乙烯四胺，经油浴升温至45℃，加入113g盐酸溶液，调节pH至6，随后调节搅拌速率为190rpm，待完全溶解后，保温32min，用分液漏斗缓慢滴加质量浓度30％甲醛溶液，甲醛的用量为0.13mol，滴加速度为7滴/min，保温55min使其充分反应，然后向四口瓶中加入360g溶剂二甲苯，调节搅拌速率为300rpm，油浴升温至120℃，进行回流脱水4h；回流脱水结束后，再次油浴升温至180℃，此时三口瓶中反应物和二甲苯透明度逐渐增加，二甲苯在180℃条件下完全蒸出，保持反应1h反应结束，得到中间体2；
(3)取上述中间体2和0.021g催化剂KCL，投入到高温高压反应釜中后密封，通入氮气40min，置换釜内的空气，随后利用真空泵将表压抽至负压后，缓慢加热至145℃，停止加热，打开进料阀，缓慢通入6mol环氧丙烷，控制压力0.25MPa内，待压力回落至常压，继续反应35min，直至压力降至负压，降温开釜，得到中间体3；
(4)在上述反应釜中继续添加0.0102g催化剂KCL，通入氮气25min，置换釜内的空气，随后利用真空泵将表压抽至负压后，缓慢加热至125℃，停止加热，打开进料阀，缓慢通入15mol环氧乙烷，控制压力为0.15MPa内，待压力回落至常压，继续反应50min，直至压力降至负压，降温开釜，即得到防乳破乳剂C6。
实施例7
(1)将0.1mol 4-羟基苯并咪唑和0.11mol溴代烷烃加入到三口烧瓶中，加入质量浓度为40％氢氧化钠溶液115g，开启搅拌，搅拌速率调节至300rpm，待完全溶解后，加入99.6g溶剂异丙醇，继续反应4h，随后将三口烧瓶放置在微波反应器中，微波反应器装有冷凝回流装置，设置温度为100℃，微波反应器功率调节至1000w，继续反应4h，随后趁热将产物倒入分液漏斗中，静置冷却后留取上层中间体1的溶液；
(2)将上述中间体1的溶液转移至四口烧瓶中，同时投入0.115mol三乙烯四胺，经油浴升温至40℃，加入125g盐酸溶液，调节pH至8，随后调节搅拌速率为180rpm，待完全溶解后，保温28min，用分液漏斗缓慢滴加质量浓度为40％甲醛溶液，甲醛的用量为0.14mol，滴加速度为13滴/min，保温50min使其充分反应，然后向四口瓶中加入380g溶剂二甲苯，调节搅拌速率为350rpm，油浴升温至120℃，进行回流脱水5h；回流脱水结束后，再次油浴升温至190℃，此时三口瓶中反应物和二甲苯透明度逐渐增加，二甲苯在200℃条件下完全蒸出，保持反应1h反应结束，得到中间体2；
(3)取上述中间体2和0.023g催化剂KCL，投入到高温高压反应釜中后密封，通入氮气40min，置换釜内的空气，随后利用真空泵将表压抽至负压后，缓慢加热至150℃，停止加热，打开进料阀，缓慢通入7mol环氧丙烷，控制压力为0.25MPa内，待压力回落至常压，继续反应25min，直至压力降至负压，降温开釜，得到中间体3；
(4)在上述反应釜中继续添加0.0125g催化剂KCL，通入氮气20min，置换釜内的空气，随后利用真空泵将表压抽至负压后，缓慢加热至130℃，停止加热，打开进料阀，缓慢通入18mol环氧乙烷，控制压力为0.2MPa内，待压力回落至常压，继续反应55min，直至压力降至负压，降温开釜，即得到防乳破乳剂C7。
实施例8
(1)将0.1mol 4-羟基苯并咪唑和0.13mol溴代烷烃加入到三口烧瓶中，加入质量浓度为50％氢氧化钠溶液134g，开启搅拌，搅拌速率调节至400rpm，待完全溶解后，加入107.2g溶剂异丙醇，继续反应4h，随后将三口烧瓶放置在微波反应器中，微波反应器装有冷凝回流装置，设置温度为100℃，微波反应器功率调节至1200w，继续反应10h，随后趁热将产物倒入分液漏斗中，静置冷却后留取上层中间体1的溶液；
(2)将上述中间体1的溶液转移至四口烧瓶中，同时投入0.12mol三乙烯四胺，经油浴升温至50℃，加入134g盐酸溶液，调节pH至8，随后调节搅拌速率为200rpm，待完全溶解后，保温40min，用分液漏斗缓慢滴加质量浓度为25％甲醛溶液，甲醛的用量为0.15mol，滴加速度为15滴/min，保温60min使其充分反应，然后向四口瓶中加入402g溶剂二甲苯，调节搅拌速率为400rpm，油浴升温至125℃，进行回流脱水5h；回流脱水结束后，再次油浴升温至210℃，此时三口瓶中反应物和二甲苯透明度逐渐增加，二甲苯在210℃条件下完全蒸出，保持反应1.5h反应结束，得到中间体2；
(3)取上述中间体2和0.0268g催化剂KCL，投入到高温高压反应釜中后密封，通入氮气50min，置换釜内的空气，随后利用真空泵将表压抽至负压后，缓慢加热至160℃，停止加热，打开进料阀，缓慢通入10mol环氧丙烷，控制压力为0.3MPa内，待压力回落至常压，继续反应50min，直至压力降至负压，降温开釜，得到中间体3；
(4)在上述反应釜中继续添加0.0134g催化剂KCL，通入氮气30min，置换釜内的空气，随后利用真空泵将表压抽至负压后，缓慢加热至140℃，停止加热，打开进料阀，缓慢通入20mol环氧乙烷，控制压力为0.25MPa内，待压力回落至常压，继续反应60min，直至压力降至负压，降温开釜，即得到防乳破乳剂C8。
试验例1防乳破乳剂的性能评价
选取大庆油田某三元复合驱单元的采出原油，原油性质如下：采出液中聚丙烯酰胺的浓度为587mg/L，表面活性剂的浓度为238mg/L，碱浓度为1257mg/L，pH值为8.75，乳化含水重量百分率为48.7％。
优选胜利化工有限责任公司的一种破乳剂SLD-021作为对比例，开展不同破乳剂的破乳实验。
实验方法参照SY/T 5821-2000《原油破乳剂使用性能检测方法(瓶试法)》进行脱水实验，破乳温度设定为55℃，破乳剂的添加量为45mg/L，处理时间为120min。测试结果见表1。
表1大庆油田某单元采出液破乳脱水实验
从表1可以看出本发明的防乳破乳剂在低温下(45℃)对三元复合驱后的采出液具有良好的破乳性能，破乳脱水效率达到98％以上，其中破乳剂C4的破乳脱水率最高为98.92％，均高于参比破乳剂SLD-021，而且脱出水色清澈，且油水界面规则，不挂壁，本发明的破乳剂因其优异的破乳性能，较低的使用浓度和应用成本，可以有效解决油田联合站因掺有化学剂导致破乳困难的问题。
Claims (10)
1.一种高效防乳破乳剂的制备方法，其特征在于，所述的防乳破乳剂的制备方法如下：
(1)将4-羟基苯并咪唑和溴代烷烃加入到三口烧瓶中，加入氢氧化钠溶液，开启搅拌，搅拌速率调节至200～400rpm，待完全溶解后，加入溶剂异丙醇，继续反应2～4h，随后将三口烧瓶放置在微波反应器中，微波反应器装有冷凝回流装置，设置温度为80～100℃，微波反应器功率调节至600～1200w，继续反应4～10h，随后趁热将产物倒入分液漏斗中，静置冷却后留取上层中间体1的溶液；
(2)将上述中间体1的溶液转移至四口烧瓶中，同时投入三乙烯四胺，经油浴升温至30～50℃，加入盐酸溶液，调节pH至6～8，随后调节搅拌速率为150～200rpm，待完全溶解后，保温15～40min，用分液漏斗缓慢滴加甲醛溶液，滴加速度为5～15滴/min，保温40～60min使其充分反应，然后向四口瓶中加入溶剂二甲苯，调节搅拌速率为300～400rpm，油浴升温至105～125℃，进行回流脱水3～5h；回流脱水结束后，再次油浴升温至160～210℃，此时三口瓶中反应物和二甲苯透明度逐渐增加，二甲苯在160～210℃条件下完全蒸出，保持反应0.5～1.5h反应结束，得到中间体2；
(3)取上述中间体2和催化剂，投入到高温高压反应釜中后密封，通入氮气30～50min，置换釜内的空气，随后利用真空泵将表压抽至负压后，缓慢加热至140～160℃，停止加热，打开进料阀，缓慢通入环氧丙烷，控制压力为0.2～0.3MPa内，待压力回落至常压，继续反应20～50min，直至压力降至负压，降温开釜，得到中间体3；
(4)在上述反应釜中继续添加催化剂，通入氮气20～30min，置换釜内的空气，随后利用真空泵将表压抽至负压后，缓慢加热至110～140℃，停止加热，打开进料阀，缓慢通入环氧乙烷，控制压力为0.1～0.25MPa内，待压力回落至常压，继续反应40～60min，直至压力降至负压，降温开釜，即得到防乳破乳剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的4-羟基苯并咪唑、溴代烷烃、甲醛、三乙烯四胺、环氧乙烷、环氧丙烷的摩尔比为1：1.05～1.3：1.0～1.5：1.1～1.3：40～200:20～100。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的4-羟基苯并咪唑、溴代烷烃、甲醛、三乙烯四胺、环氧乙烷、环氧丙烷的摩尔比为1：1.1：1.5：1.2：100：50。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的甲醛溶液的质量分数为20～40％，溶剂为水。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的氢氧化钠溶液质量分数为20～50％，用量为4-羟基苯并咪唑质量的2～10倍。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的溶剂异丙醇用量为4-羟基苯并咪唑质量的4～8倍。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的盐酸溶液质量分数为10～20％，用量为4-羟基苯并咪唑质量的5～10倍。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的溶剂二甲苯的用量为4-羟基苯并咪唑质量的15～30倍。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)和步骤(4)中所述的催化剂为KCl，用量分别为4-羟基苯并咪唑质量的0.05～0.2％和0.025～0.1％。
10.根据权利要求1-9任一项权利要求所述制备方法制备得到的防乳破乳剂，其特征在于，所述的防乳破乳剂分子式如下：
式中：
n为12～20的正整数。
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