CN115637170A - 复配型页岩油采出液破乳剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种复配型页岩油采出液破乳剂及其制备方法。该破乳剂按照重量份数包括：聚二甲基二烯丙基氯化铵5～10份、酶活含量为500000U/g的β‑甘露聚糖酶1～5份、酚醛胺树脂聚醚10～30份、硅氧烷聚醚10～30份、聚二丙醇的聚氨酯10～50份以及溶剂30～50份。本发明提供的破乳剂具有低温破乳速度快，破乳效率高，油水界面清晰，脱出水中含油量低的特点。

Description

复配型页岩油采出液破乳剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及原油采出液的地面集输处理领域，尤其涉及一种复配型页岩油采出液破乳剂及其制备方法。

背景技术

破乳剂是我国石油开采原油脱水使用不可缺少的化学助剂，目前，国内使用的破乳剂多以聚醚多元醇为主，该类破乳剂大多都含活泼氢化合物为起始剂，采用阴离子表面活性剂复配而成。但随着油田采出原油含水率的逐年增加，并且由于污水回注，油井压裂酸化等问题导致采用过程中使用了大量的高分子化学原料，油井中残存有多种高分子化学药剂致使原油乳化、破乳脱水更加地复杂和困难，普通的聚醚类破乳剂脱水不理想，时常脱水乳化层升高导制破乳脱水达不到标准要求，对原油输送过程和炼油生产造成很大的影响和经济损失。

尤其在页岩油的体积压裂开采过程中，由于大量含有表面活性剂和胍胶的压裂液“涌入”原油中，使得原油采出液乳化严重，进而导致处理难度加大，给地面原油脱水工艺带来了诸如脱水温度高，脱水速度慢，脱出水含油量高，油水界面乳化层厚等负面影响，同时，对后续地面处理工艺技术也增加了难度。

针对页岩油田采出液，需要研究人员继续进行油水乳化稳定和油水分离技术的研究，得到一种高效的破乳剂，以降低地面集输处理的难度。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种复配型页岩油采出液破乳剂及其制备方法，已解决现有页岩油乳化严重，处理难度大的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种复配型页岩油采出液破乳剂。该破乳剂按照重量份数包括：聚二甲基二烯丙基氯化铵5～10份、酶活含量为500000U/g的β-甘露聚糖酶1～5份、酚醛胺树脂聚醚10～30份、硅氧烷聚醚10～30份、聚二丙醇的聚氨酯10～50份以及溶剂30～50份。

进一步地，上述破乳剂按照重量份数包括：聚二甲基二烯丙基氯化铵5～9份、酶活含量为500000U/g的β-甘露聚糖酶1～1.5份、酚醛胺树脂聚醚10～15份、硅氧烷聚醚10～15份、聚二丙醇的聚氨酯10～15份以及溶剂50份。

进一步地，上述破乳剂包括聚二甲基二烯丙基氯化铵5份、酶活含量为500000U/g的β-甘露聚糖酶1份、酚醛胺树脂聚醚10份、硅氧烷聚醚10份、聚二丙醇的聚氨酯10份以及溶剂50份。

进一步地，上述破乳剂包括聚二甲基二烯丙基氯化铵7份、酶活含量为500000U/g的β-甘露聚糖酶1.5份、酚醛胺树脂聚醚15份、硅氧烷聚醚5份、聚二丙醇的聚氨酯15份以及溶剂50份。

进一步地，上述破乳剂包括聚二甲基二烯丙基氯化铵9份、酶活含量为500000U/g的β-甘露聚糖酶1份、酚醛胺树脂聚醚10份、硅氧烷聚醚15份、聚二丙醇的聚氨酯15份以及溶剂50份。

进一步地，上述溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇组成的组中的一种或几种。

本发明的另一目的在于，提供一种复配型页岩油采出液破乳剂的制备方法，该制备方法包括：步骤1，在恒温40℃下，向反应容器中加入聚二甲基二烯丙基氯化铵、酚醛胺树脂聚醚、硅氧烷聚醚、聚二丙醇的聚氨酯以及溶剂，充分搅拌；步骤2，在室温下，将酶活含量为500000U/g的β-甘露聚糖酶与上述溶剂充分搅拌；步骤3，将步骤1形成的混合物与步骤2形成的混合物充分搅拌并进行熟化反应，得到复配型页岩油采出液破乳剂；其中，上述破乳剂的重量比为：聚二甲基二烯丙基氯化铵5～10份、酶活含量为500000U/g的β-甘露聚糖酶1～5份、酚醛胺树脂聚醚10～30份、硅氧烷聚醚10～30份、聚二丙醇的聚氨酯10～50份以及溶剂30～50份。

进一步地，上述破乳剂按照重量份数包括：聚二甲基二烯丙基氯化铵5～10份、酶活含量为500000U/g的β-甘露聚糖酶1～5份、酚醛胺树脂聚醚10～30份、硅氧烷聚醚10～30份、聚二丙醇的聚氨酯10～50份以及溶剂30～50份，其中，溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇组成的组中的一种或几种。

进一步地，上述溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇组成的组中的一种或几种。

进一步地，步骤1所进行的搅拌为快速搅拌20-30分钟；

进一步地，步骤2所进行的搅拌为快速搅拌10-15分钟。

进一步地，步骤1和步骤2所采用的溶剂重量比为2:1。

进一步地，熟化反应的时间为1小时。

根据本发明提供的破乳剂，具有低温破乳速度快，破乳效率高，油水界面清晰，脱出水中含油量低的特点。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。

为了进一步详细的说明本发明的目的、效果、以及所采用的技术方案，以下结合具体实施方式进行说明。

原料说明

本发明所采用的原料，聚二甲基二烯丙基氯化铵、酶活含量为500000U/g的β-甘露聚糖酶、酚醛胺树脂聚醚、硅氧烷聚醚、聚二丙醇的聚氨酯以及各种溶剂均为市售产品。其中，如果采用固态β-甘露聚糖酶，则其酶活含量为500000U/g，如果采用液体β-甘露聚糖酶，则其酶活含量为500000U/ml；本发明提供的具体实施例中的β-甘露聚糖酶购自湘潭嘉叶源生物科技有限公司；

酚醛胺树脂聚醚，是以乙烯多胺、壬基酚、甲醛为原料制成的树脂，经环氧乙烷、环氧丙烷加成后的高分子油溶性聚醚，本发明提供的具体实施例中的酚醛胺树脂聚醚购自山东帆航化工有限公司；

硅氧烷聚醚优选为HLB值(亲水亲油平衡值)为7～9，闭口闪点大于60℃的硅氧烷聚醚，本发明提供的具体实施例所采用的硅氧烷聚醚采购自广州市拓新化工科技有限公司；

聚二丙醇的聚氨酯的相对分子质量在百万以上，本发明提供的具体实施例所采用的聚二丙醇的聚氨酯采购自上海东大聚氨酯有限公司。

本发明的目的之一在于根据页岩油采出液乳化特点以及影响油水分离的主要因素，对压裂液配方体系进行乳化机理进行了研究，提供了一种复配型页岩油采出液破乳剂。该破乳剂按照重量份数包括：聚二甲基二烯丙基氯化铵5～10份、酶活含量为500000U/g的β-甘露聚糖酶1～5份、酚醛胺树脂聚醚10～30份、硅氧烷聚醚10～30份、聚二丙醇的聚氨酯10～50份以及溶剂30～50份，其中，上述溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇组成的组中的一种或几种。

由于生物酶的降解作用和表面活性剂的降低界面张力的作用，在油水分离过程中均存在，本发明提供的复配型破乳剂采用微生物降解来降低页岩油中胍胶造成的油水界面张力，并且利用破乳剂中的各组份协同增效性，通过简单的反应和复配工艺，使得油相的溶解量大于在水相的溶解量，具有良好的润湿能力和絮结聚并能力，使采出液在低温条件下快速脱水。

为了使破乳剂脱的水效率在90％以上，在本发明提供的具体实施方式中，上述破乳剂包括聚二甲基二烯丙基氯化铵5～9份、酶活含量为500000U/g的β-甘露聚糖酶1～1.5份、酚醛胺树脂聚醚10～15份、硅氧烷聚醚10～15份、聚二丙醇的聚氨酯10～15份以及溶剂50份。在此范围下制得的破乳剂脱的水效率在90％以上。

在本发明提供的具体实施方式中，上述破乳剂包括聚二甲基二烯丙基氯化铵5份、酶活含量为500000U/g的β-甘露聚糖酶1份、酚醛胺树脂聚醚10份、硅氧烷聚醚10份、聚二丙醇的聚氨酯10份以及溶剂50份。

在本发明提供的具体实施方式中，上述破乳剂包括聚二甲基二烯丙基氯化铵7份、酶活含量为500000U/g的β-甘露聚糖酶1.5份、酚醛胺树脂聚醚15份、硅氧烷聚醚10份、聚二丙醇的聚氨酯15份以及溶剂50份。

在本发明提供的具体实施方式中，上述破乳剂包括聚二甲基二烯丙基氯化铵9份、酶活含量为500000U/g的β-甘露聚糖酶1份、酚醛胺树脂聚醚10份、硅氧烷聚醚15份、聚二丙醇的聚氨酯15份以及溶剂50份。

本发明的另一目的在于提供一种复配型页岩油采出液破乳剂的制备方法，该制备方法包括：步骤1，在恒温40～50℃下，向反应容器中加入聚二甲基二烯丙基氯化铵、酚醛胺树脂聚醚、硅氧烷聚醚、聚二丙醇的聚氨酯以及溶剂，充分搅拌；步骤2，在室温下，将酶活含量为500000U/g的β-甘露聚糖酶与溶剂充分搅拌；步骤3，将步骤1形成的混合物与步骤2形成的混合物充分搅拌，熟化后，得到复配型页岩油采出液破乳剂；其中，上述破乳剂的重量份数为：聚二甲基二烯丙基氯化铵5～10份、酶活含量为500000U/g的β-甘露聚糖酶1～5份、酚醛胺树脂聚醚10～30份、硅氧烷聚醚10～30份、聚二丙醇的聚氨酯10～50份以及溶剂30～50份，且上述溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇组成的组中的一种或几种。

在上述步骤2中，考虑到酶制剂溶解度较低，为确保酶制剂得到充分溶解，建议单独溶解。

在本发明提供的具体实施方式中，步骤1所进行的搅拌的时间为20～30分钟，转速为200～300转/分钟；

在本发明提供的具体实施方式中，步骤2所进行的搅拌的时间为10～15分钟，转速为200～300转/分钟。

由于相比于其它组分β-甘露聚糖酶的含量较小，在本发明提供的具体实施方式中，步骤1和步骤2所采用的溶剂重量比为2:1。

在本发明提供的某一具体实施方式中，熟化反应的时间为1小时。

实施例1

本实施例提供了一种页岩油采出液复配型低温快速破乳剂，它由以下质量份数的物料组成：聚二甲基二烯丙基氯化铵5份、β-甘露聚糖酶1份、酚醛胺树脂聚醚10份、硅氧烷聚醚10份、聚二丙醇的聚氨酯溶剂10份、溶剂50份。

上述破乳剂的复配工艺步骤如下：

按照重量份数分别称取聚二甲基二烯丙基氯化铵、酚醛胺树脂聚醚、硅氧烷聚醚、聚二丙醇的聚氨酯、β-甘露聚糖酶及溶剂。

步骤1：在恒温40℃、搅拌条件下，向反应釜中加入聚二甲基二烯丙基氯化铵、酚醛胺树脂聚醚、硅氧烷聚醚、聚二丙醇的聚氨酯以及2/3溶剂，进行快速搅拌20min；

步骤2：在室温条件下，将称取的β-甘露聚糖酶与1/3溶剂进行混合，进行快速搅拌10min；

步骤3：将步骤1获取的混合物与步骤2混合物在45℃下进行充分混合，进行快速搅拌15min，熟化1小时后，即可得到复配型页岩油采出液破乳剂。

实施例2

本实施例提供了一种页岩油采出液复配型低温快速破乳剂，它由以下质量份数的物料组成：聚二甲基二烯丙基氯化铵7份、β-甘露聚糖酶1.5份、酚醛胺树脂聚醚15份、硅氧烷聚醚10份、聚二丙醇的聚氨酯溶剂15份、溶剂50份。

上述破乳剂的复配工艺步骤如下：

按照重量份数分别称取聚二甲基二烯丙基氯化铵、酚醛胺树脂聚醚、硅氧烷聚醚、聚二丙醇的聚氨酯、β-甘露聚糖酶及溶剂。

步骤1：在恒温40℃、搅拌条件下，向反应釜中加入聚二甲基二烯丙基氯化铵、酚醛胺树脂聚醚、硅氧烷聚醚、聚二丙醇的聚氨酯以及2/3溶剂，进行快速搅拌25min；

步骤2：在室温条件下，将称取的β-甘露聚糖酶与1/3溶剂进行混合，进行快速搅拌12min；

步骤3：将步骤1获取的混合物与步骤2混合物在45℃下进行充分混合，进行快速搅拌15min，熟化1小时后，即可得到复配型页岩油采出液破乳剂。

实施例3

本实施例提供了一种页岩油采出液复配型低温快速破乳剂，它由以下质量份数的物料组成：聚二甲基二烯丙基氯化铵9份、β-甘露聚糖酶1份、酚醛胺树脂聚醚10份、硅氧烷聚醚15份、聚二丙醇的聚氨酯溶剂15份、溶剂50份。

上述破乳剂的复配工艺步骤如下：

按照质量份数分别称取聚二甲基二烯丙基氯化铵、酚醛胺树脂聚醚、硅氧烷聚醚、聚二丙醇的聚氨酯、β-甘露聚糖酶及溶剂。

步骤1：在恒温40℃、搅拌条件下，向反应釜中加入聚二甲基二烯丙基氯化铵、酚醛胺树脂聚醚、硅氧烷聚醚、聚二丙醇的聚氨酯以及2/3溶剂，进行快速搅拌30min；

步骤2：在室温条件下，将称取的β-甘露聚糖酶与1/3溶剂进行混合，进行快速搅拌15min；

步骤3：将步骤1获取的混合物与步骤2混合物在45℃下进行充分混合，进行快速搅拌15min，熟化1小时后，即可得到复配型页岩油采出液破乳剂。

理化指标

使用表界面张力仪、固含量、粘度测试、高倍显微观察等方法，测定界面表面活性各项性能与破乳剂组成单体的破乳性能，从而确定复配型页岩油采出液破乳剂的组成，具体结果请见表1。

表1

以上指标均符合中国石油天然气行业标准SY/T5280-2000原油破乳剂通用技术条件水溶性破乳剂使用规范要求。

采用新疆油田辖属的吉木萨尔页岩油田采出液作为原油，不同型号破乳剂破乳效果对比如表2～表4所示。破乳剂性能指标评价标准，采用中国石油天然气行业标SY/T5281-2000原油破乳剂使用性能检测方法(瓶试法)。脱出水含油量指标采用中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5329-2012油田污水中含油量测定法(分光光度法)。

表2

表3

表4

现场加药浓度为100mg/L，脱水温度为75℃，脱水停留时间为24小时。从表3-4可以看出，实施例1-3所制的复配型页岩油采出液破乳剂能够满足现场净化油含水指标(含水≤0.5％为合格)和污水含油指标(含油≤200mg/L为合格)；从表3和表4的数据可以看出，在相同剂量情况下，破乳温度从现场实际脱水温度75℃分别降到50℃和60℃时，本发明破乳剂仍能满足现场净化油含水指标(含水≤0.5％)和污水含油(含油≤200mg/L)两项指标，且脱水速度快，破乳效率高，油水界面清晰，脱出水中含油量低，具有优异的低温快速破乳性能。

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 (10)

1.一种复配型页岩油采出液破乳剂，其特征在于，所述破乳剂按照重量份数包括：聚二甲基二烯丙基氯化铵5～10份、酶活含量为500000U/g的β-甘露聚糖酶1～5份、酚醛胺树脂聚醚10～30份、硅氧烷聚醚10～30份、聚二丙醇的聚氨酯10～50份以及溶剂30～50份。

2.根据权利要求1所述的破乳剂，其特征在于，所述破乳剂按照重量份数包括：聚二甲基二烯丙基氯化铵5～9份、酶活含量为500000U/g的β-甘露聚糖酶1～1.5份、酚醛胺树脂聚醚10～15份、硅氧烷聚醚10～15份、聚二丙醇的聚氨酯10～15份以及溶剂50份。

3.根据权利要求1或2所述的破乳剂，其特征在于，所述溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇组成的组中的一种或几种。

4.一种复配型页岩油采出液破乳剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

步骤1，在恒温40℃下，向反应容器中加入聚二甲基二烯丙基氯化铵、酚醛胺树脂聚醚、硅氧烷聚醚、聚二丙醇的聚氨酯以及第一溶剂，充分搅拌；

步骤2，在室温下，将酶活含量为500000U/g的β-甘露聚糖酶与第二溶剂充分搅拌；

步骤3，将所述步骤1形成的混合物与所述步骤2形成的混合物充分搅拌并进行熟化反应，得到所述复配型页岩油采出液破乳剂；

其中，所述破乳剂按照重量份数包括：聚二甲基二烯丙基氯化铵5～10份、酶活含量为500000U/g的β-甘露聚糖酶1～5份、酚醛胺树脂聚醚10～30份、硅氧烷聚醚10～30份、聚二丙醇的聚氨酯10～50份以及溶剂30～50份。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述破乳剂按照重量份数包括：聚二甲基二烯丙基氯化铵5～10份、酶活含量为500000U/g的β-甘露聚糖酶1～5份、酚醛胺树脂聚醚10～30份、硅氧烷聚醚10～30份、聚二丙醇的聚氨酯10～50份以及溶剂30～50份，其中，所述溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇组成的组中的一种或几种。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇组成的组中的一种或几种。

7.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1所进行的搅拌的时间为20～30分钟，转速为200～300转/分钟。

8.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2所进行的搅拌的时间为10～15分钟，转速为200～300转/分钟。

9.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂和所述第二溶剂的重量比为2:1。

10.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述熟化反应的时间为1小时。