CN114958412B - 一种海上油田破乳消泡综合处理剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于海上油田破乳消泡综合处理剂及其制备方法，该海上油田破乳消泡综合处理剂具有良好的原油消泡效果，同时针对渤海稠油油田具有较好的破乳效果，能够同时起到破乳和消泡的作用。其制备方法较为简单，工艺要求不高，易于批量生产，具有良好的推广应用价值。

Description

一种海上油田破乳消泡综合处理剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及油田领域中用的一种化学助剂，特别是一种海上油田破乳消泡综合处理剂及其制备方法。

背景技术

海上油田相比陆地油田，存在空间狭小，原油处理流程时间短、后期设备改造和添加困难等先天劣势，对化学助剂性能有更高的要求。近年来，随着油田三次采油、大泵提液等增产技术的应用，原油含水率逐步升高。原油成分中本身存在的天然乳化剂如胶质、沥青质、固体颗粒等，以及驱油过程中加入的各种表面活性剂、聚合物等，导致产出液粘度上涨，成分日趋复杂，乳状液稳定性增强。

消泡剂和破乳剂在海上油田均加注在综合管汇，起到产液脱气和脱水处理，是海上油田必不可少的化学助剂，目前针对原油的气液、油水分离大多单独开展消泡剂和破乳剂的研究。本发明从消泡剂和破乳剂结构研究作为切入点，提供了一种海上油田破乳消泡综合处理剂及其制备方法，其不仅具有良好的消泡效率，同时兼具破乳能力，起到“一剂两用”的效果，达到降低药剂用量，节约成本的目的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种海上油田破乳消泡综合处理剂及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于海上油田破乳消泡综合处理剂，按照下述步骤制备获得：

步骤一、以二乙烯三胺和丙三醇为原料，氢氧化钾为催化剂，在设定的温度下通入计量的环氧丙烷、环氧乙烷反应后，加入醋酸调节pH值，过滤得综合处理剂主剂A。

步骤二、以端烯丙基聚醚和低含氢硅油为原料，聚醚不饱和键C＝C：低含氢硅油Si-H摩尔比为(1～1.5)：1，加入质量分数0.05％-0.1％的铂系催化剂，在设定的温度下反应制得综合处理剂主剂B。

步骤三、将100份二甲苯，40～60份综合处理剂主剂A，5～15份综合处理剂主剂B加入反应釜中，升温至80-90℃，搅拌反应1-2h；再加入1-5份交联剂，控温在90-110℃，反应2-3h，降温即可制得所述的海上油田破乳消泡综合处理剂。

在上述技术方案中，在步骤一中，先将定量的二乙烯三胺和丙三醇加入反应釜中，加入占总物料质量0.3-0.5％的氢氧化钾，搅拌升温到85-95℃后，抽真空15-30分钟；再温度升到110-130℃，滴加环氧丙烷，滴加时间1-2小时，滴加完成后反应1-2h。再滴加环氧乙烷，滴加时间1-2小时，滴加完成后反应0.5-1h。降温至60℃，加入醋酸调节pH值为7，搅拌30min，采用200目滤网进行过滤，制得综合处理剂主剂A。

在上述技术方案中，在步骤二中，将端烯丙基聚醚和低含氢硅油按照聚醚C＝C：低含氢硅油Si-H摩尔比为(1～1.5)：1，加入反应釜中，鼓入氮气进行保护，搅拌并升温至80-110℃。加入质量分数0.05％-0.1％的铂系催化剂，控制温度在90-120℃，于常压反应1-3小时，制得综合处理剂主剂B。

在上述技术方案中，在步骤二中，所述低含氢硅油结构通式如下式I所示：

其为甲基封端的含氢聚二甲基硅氧烷化合物，粘度在25℃时为100-250cP，含氢量质量比：0.1～0.2％。

在上述技术方案中，在步骤二中，所述端烯丙基聚醚，其结构通式如下式II所示：

其不饱和度为0.001-0.003mol/g，m＝3-10，n＝1-3。

在上述技术方案中，在步骤二中，所述铂系催化剂为10wt％氯铂酸—异丙醇溶液、Pt—二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物或1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四苯基二硅氧烷铂中的任意一种。

在上述技术方案中，在步骤三中，所述的交联剂为甲苯二异氰酸酯(TDI)、环氧氯丙烷或丙烯酸中的任意一种。

本发明的有益效果：该海上油田破乳消泡综合处理剂具有良好的原油消泡效果，同时针对渤海稠油油田具有较好的破乳效果，能够同时起到破乳和消泡的作用。其制备方法较为简单，工艺要求不高，易于批量生产，具有良好的推广应用价值。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

本发明实施例中所用试剂的相关信息如下所示：

二乙烯三胺、丙三醇、氢氧化钾、醋酸、甲苯二异氰酸酯(TDI)、环氧氯丙烷、丙烯酸提供厂家为玛雅试剂。环氧丙烷、环氧乙烷提供厂家为天津津投石油化工有限公司。端烯丙基聚醚、低含氢硅油、氯铂酸—异丙醇溶液、Pt—二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物、1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四苯基二硅氧烷铂提供厂家为天津惠邦同成科技发展有限公司。

实施例1：

一种用于海上油田破乳消泡综合处理剂的合成，由100份二甲苯，40份综合处理剂主剂A，5份综合处理剂主剂B，1份交联剂组成，合成步骤如下：

(1)先将3g二乙烯三胺和3g丙三醇加入反应釜中，加入3g氢氧化钾，搅拌升温到85℃后，抽真空15分钟；再温度升到110℃，滴加环氧丙烷800g，滴加时间1小时，滴加完成后反应1.5h。再滴加187g环氧乙烷，滴加时间1小时，滴加完成后反应0.5h。降温至60℃，加入4g醋酸调节pH值为7，搅拌30min，采用200目滤网进行过滤，制得综合处理剂主剂A；

(2)将100g端烯丙基聚醚(不饱和度为0.001mol/g)和100g低含氢硅油(含氢量质量比0.1％)，加入反应釜中，鼓入氮气进行保护，搅拌并升温至110℃。加入10wt％氯铂酸—异丙醇溶液0.1g，控制温度在120℃，于常压反应1小时，制得综合处理剂主剂B；

(3)将100份二甲苯，40份综合处理剂主剂A，5份综合处理剂主剂B加入反应釜中，升温至80℃，搅拌反应1h；再加入1份TDI，控温在90℃，反应2h，降温即可制得所述的海上油田破乳消泡综合处理剂。

实施例2：

一种用于海上油田破乳消泡综合处理剂的合成，由100份二甲苯，60份综合处理剂主剂A，15份综合处理剂主剂B，5份交联剂组成，合成步骤如下：

(1)先将5g二乙烯三胺和5g丙三醇加入反应釜中，加入5g氢氧化钾，搅拌升温到95℃后，抽真空30分钟；再温度升到130℃，滴加环氧丙烷750g，滴加时间2小时，滴加完成后反应1h。再滴加228g环氧乙烷，滴加时间1.5小时，滴加完成后反应1h。降温至60℃，加入7g醋酸调节pH值为7，搅拌30min，采用200目滤网进行过滤，制得综合处理剂主剂A；

(2)将100g端烯丙基聚醚(不饱和度为0.003mol/g)和100g低含氢硅油(含氢量质量比0.2％)，加入反应釜中，鼓入氮气进行保护，搅拌并升温至80℃。加入Pt—二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物0.2g，控制温度在90℃，于常压反应3小时，制得综合处理剂主剂B；

(3)将100份二甲苯，60份综合处理剂主剂A，15份综合处理剂主剂B加入反应釜中，升温至90℃，搅拌反应2h；再加入5份环氧氯丙烷，控温在110℃，反应3h，降温即可制得所述的海上油田破乳消泡综合处理剂。

实施例3：

一种用于海上油田破乳消泡综合处理剂的合成，由100份二甲苯，50份综合处理剂主剂A，12份综合处理剂主剂B，3份交联剂组成，合成步骤如下：

(1)先将4g二乙烯三胺和4g丙三醇加入反应釜中，加入4g氢氧化钾，搅拌升温到90℃后，抽真空20分钟；再温度升到120℃，滴加环氧丙烷850g，滴加时间1.5小时，滴加完成后反应1.5h。再滴加133g环氧乙烷，滴加时间2小时，滴加完成后反应1h。降温至60℃，加入5g醋酸调节pH值为7，搅拌30min，采用200目滤网进行过滤，制得综合处理剂主剂A；

(2)将100g端烯丙基聚醚(不饱和度为0.002mol/g)和100g低含氢硅油(含氢量质量比0.15％)，加入反应釜中，鼓入氮气进行保护，搅拌并升温至100℃。加入1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四苯基二硅氧烷铂0.15g，控制温度在110℃，于常压反应2小时，制得综合处理剂主剂B；

(3)将100份二甲苯，50份综合处理剂主剂A，12份综合处理剂主剂B加入反应釜中，升温至85℃，搅拌反应1.5h；再加入3份丙烯酸，控温在100℃，反应2.5h，降温即可制得所述的海上油田破乳消泡综合处理剂。

实施例4：

一种用于海上油田破乳消泡综合处理剂的合成，由100份二甲苯，45份综合处理剂主剂A，10份综合处理剂主剂B，2份交联剂组成，合成步骤如下：

(1)先将5g二乙烯三胺和5g丙三醇加入反应釜中，加入5g氢氧化钾，搅拌升温到90℃后，抽真空30分钟；再温度升到130℃，滴加环氧丙烷849.5g，滴加时间1小时，滴加完成后反应2h。再滴加130g环氧乙烷，滴加时间1.5小时，滴加完成后反应1.5h。降温至60℃，加入5.5g醋酸调节pH值为7，搅拌30min，采用200目滤网进行过滤，制得综合处理剂主剂A；

(2)将100g端烯丙基聚醚(不饱和度为0.002mol/g)和100g低含氢硅油(含氢量质量比0.18％)，加入反应釜中，鼓入氮气进行保护，搅拌并升温至110℃。加入1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四苯基二硅氧烷铂0.2g，控制温度在110℃，于常压反应1小时，制得综合处理剂主剂B；

(3)将100份二甲苯，45份综合处理剂主剂A，10份综合处理剂主剂B加入反应釜中，升温至90℃，搅拌反应2h；再加入2份TDI，控温在100℃，反应2h，降温即可制得所述的海上油田破乳消泡综合处理剂。

实施例5：

一种用于海上油田破乳消泡综合处理剂的合成，由100份二甲苯，55份综合处理剂主剂A，15份综合处理剂主剂B，3份交联剂组成，合成步骤如下：

(1)先将3.5g二乙烯三胺和4g丙三醇加入反应釜中，加入5g氢氧化钾，搅拌升温到95℃后，抽真空30分钟；再温度升到125℃，滴加环氧丙烷752g，滴加时间2小时，滴加完成后反应2h。再滴加230g环氧乙烷，滴加时间2小时，滴加完成后反应1h。降温至60℃，加入5.5g醋酸调节pH值为7，搅拌30min，采用200目滤网进行过滤，制得综合处理剂主剂A；

(2)将100g端烯丙基聚醚(不饱和度为0.002mol/g)和100g低含氢硅油(含氢量质量比0.15％)，加入反应釜中，鼓入氮气进行保护，搅拌并升温至90℃。加入1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四苯基二硅氧烷铂0.12g，控制温度在100℃，于常压反应2小时，制得综合处理剂主剂B；

(3)将100份二甲苯，55份综合处理剂主剂A，15份综合处理剂主剂B加入反应釜中，升温至90℃，搅拌反应1.5h；再加入3份环氧氯丙烷，控温在100℃，反应2h，降温即可制得所述的海上油田破乳消泡综合处理剂。

实施例6：

对上述实施例1-5制得的破乳消泡综合处理剂和渤海某海上稠油油田在用的消泡剂和破乳剂进行消泡性能对比试验。检测方法如下：

用100mL刻度离心管数支，在待测油田的原油综合管汇取样点取100mL采出液，采出液应即取即用。加盖后置于规定温度的恒温水浴中，恒温水浴设定温度为现场处理温度。

用移液器分别吸取定量的待测药剂，分别加入装有采出液的离心管中。

将刻度离心管震荡20下，取下刻度离心管放入恒温水浴中静置消泡。开启秒表计时，目测并记录5min时采出液的体积Vn。在目测刻度离心管内泡沫完全消除，且采出液体积5min内无变化时，记为完全消泡体积V0，计算消泡剂的消泡效率(脱气率)W。

消泡效率(脱气率)：W＝(100-Vn)÷(100-V0)×100％

式中：

W——消泡效率；

Vn——5min时采出液的体积，单位为毫升(mL)；

V0——完全消泡采出液的体积，单位为毫升(mL)。

检测结果如下表1所示：

表1消泡性能评价记录表

从上述数据可以看出，本发明在渤海某稠油油田具有良好的脱气效果，明显优于在用的消泡剂，而在用的破乳剂基本无脱气效果。

实施例7：

对上述实施例1-5制得的破乳消泡综合处理剂和渤海某海上稠油油田在用的消泡剂和破乳剂进行破乳性能对比试验。评选实验按照SY/T 5797-93《水包油乳状液破乳剂使用性能评定方法》标准进行。在100ml的离心管中加入80ml的油样，将装样完毕的离心管放入60℃的恒温水浴中预热5min。用微量注射器将计量的药剂迅速加入预热好的油样中。将加药完毕的离心管放置于手持式震荡器中，震荡200次。将离心管放入水浴，每隔一定时间观察药剂破乳情况和脱出水质情况。检测结果如下表2所示：

表2破乳性能评价记录表

从上述数据可以看出，本发明在渤海某稠油油田具有良好的破乳效果，明显优于在用的破乳剂，而在用的消泡剂基本无破乳脱水效果。

从上述数据可以看出，相比现场在用的油田破乳剂和消泡剂，本发明同时具有良好的原油消泡和破乳能力，能够起到“一剂两用”的效果，达到降低药剂用量，节约成本的目的。其制备方法较为简单，工艺要求不高，易于批量生产，具有良好的推广应用价值。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种用于海上油田破乳消泡综合处理剂，其特征在于，按照下述步骤制备获得：

步骤一、以二乙烯三胺和丙三醇为原料，氢氧化钾为催化剂，在设定的温度下通入计量的环氧丙烷、环氧乙烷反应后，加入醋酸调节pH值，过滤得综合处理剂主剂A；

其中，在步骤一中，先将定量的二乙烯三胺和丙三醇加入反应釜中，加入占总物料质量0.3-0.5％的氢氧化钾，搅拌升温到85-95℃后，抽真空15-30分钟；再温度升到110-130℃，滴加环氧丙烷，滴加时间1-2小时，滴加完成后反应1-2h，再滴加环氧乙烷，滴加时间1-2小时，滴加完成后反应0.5-1h，降温至60℃，加入醋酸调节pH值为7，搅拌30min，采用200目滤网进行过滤，制得综合处理剂主剂A；

步骤二、以端烯丙基聚醚和低含氢硅油为原料，聚醚不饱和键C＝C：低含氢硅油Si-H摩尔比为(1～1.5)：1，加入质量分数0.05％-0.1％的铂系催化剂，在设定的温度下反应制得综合处理剂主剂B；

其中，在步骤二中，将端烯丙基聚醚和低含氢硅油按照聚醚C＝C：低含氢硅油Si-H摩尔比为(1～1.5)：1，加入反应釜中，鼓入氮气进行保护，搅拌并升温至80-110℃，加入质量分数0.05％-0.1％的铂系催化剂，控制温度在90-120℃，于常压反应1-3小时，制得综合处理剂主剂B；

在步骤二中，低含氢硅油结构通式如下式I所示：

其为甲基封端的含氢聚二甲基硅氧烷化合物，粘度在25℃时为100-250cP，含氢量质量比：0.1～0.2％；

在步骤二中，所述端烯丙基聚醚，其结构通式如下式II所示

其不饱和度为0.001-0.003mol/g，m＝3-10，n＝1-3；

在步骤二中，所述铂系催化剂为10wt％氯铂酸—异丙醇溶液、Pt—二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物或1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四苯基二硅氧烷铂中的任意一种；

步骤三、将100份二甲苯，40～60份综合处理剂主剂A，5～15份综合处理剂主剂B加入反应釜中，升温至80-90℃，搅拌反应1-2h；再加入1-5份交联剂，控温在90-110℃，反应2-3h，降温即可制得所述的海上油田破乳消泡综合处理剂；在步骤三中，所述的交联剂为甲苯二异氰酸酯、环氧氯丙烷或丙烯酸中的任意一种。

2.一种用于海上油田破乳消泡综合处理剂的制备方法，其特征在于：按照下述步骤进行：

步骤一，先将定量的二乙烯三胺和丙三醇加入反应釜中，加入占总物料质量0.3-0.5％的氢氧化钾，搅拌升温到85-95℃后，抽真空15-30分钟；再温度升到110-130℃，滴加环氧丙烷，滴加时间1-2小时，滴加完成后反应1-2h，再滴加环氧乙烷，滴加时间1-2小时，滴加完成后反应0.5-1h，降温至60℃，加入醋酸调节pH值为7，搅拌30min，采用200目滤网进行过滤，制得综合处理剂主剂A；

步骤二，将端烯丙基聚醚和低含氢硅油按照聚醚C＝C：低含氢硅油Si-H摩尔比为(1～1.5)：1，加入反应釜中，鼓入氮气进行保护，搅拌并升温至80-110℃，加入质量分数0.05％-0.1％的铂系催化剂，控制温度在90-120℃，于常压反应1-3小时，制得综合处理剂主剂B；

其中，在步骤二中，低含氢硅油结构通式如下式I所示：

其为甲基封端的含氢聚二甲基硅氧烷化合物，粘度在25℃时为100-250cP，含氢量质量比：0.1～0.2％；

在步骤二中，所述端烯丙基聚醚，其结构通式如下式II所示

其不饱和度为0.001-0.003mol/g，m＝3-10，n＝1-3；

在步骤二中，所述铂系催化剂为10wt％氯铂酸—异丙醇溶液、Pt—二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物或1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四苯基二硅氧烷铂中的任意一种；

步骤三、将100份二甲苯，40～60份综合处理剂主剂A，5～15份综合处理剂主剂B加入反应釜中，升温至80-90℃，搅拌反应1-2h；再加入1-5份交联剂，控温在90-110℃，反应2-3h，降温即可制得所述的海上油田破乳消泡综合处理剂；在步骤三中，所述的交联剂为甲苯二异氰酸酯、环氧氯丙烷或丙烯酸中的任意一种。