CN115820234A - 一种降低油田采出水用缓蚀剂乳化倾向的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于石油工业技术领域，具体涉及一种降低油田采出水用缓蚀剂乳化倾向的方法，包括在缓蚀剂中复配去乳化助剂。本发明通过向缓蚀剂中添加特定的去乳化助剂，大幅降低缓蚀剂的乳化倾向，且不影响缓蚀剂的缓蚀性能。

Description

一种降低油田采出水用缓蚀剂乳化倾向的方法

技术领域

本发明属于石油工业技术领域，具体涉及一种降低油田采出水用缓蚀剂乳化倾向的方法。

背景技术

在油田采出液处理过程中，为防止管道和油水分离设备在环境介质中发生腐蚀，在流程中加入缓蚀剂是最简单高效的方法。目前油田采出水用缓蚀剂基本为吸附膜型缓蚀剂，该类缓蚀剂为含N/S等原子的杂环化合物，依靠其在金属表面吸附成膜从而抵御腐蚀介质对金属的腐蚀。由于这类缓蚀剂通常具有一定表界面活性，存在一定的乳化倾向，再加上采出液在管道中流动产生的剪切作用，导致缓蚀剂很容易因自身存在乳化倾向而对采出液起到一定程度的乳化作用，进而影响采出液水质。

发明内容

针对油田采出水用缓蚀剂存在的乳化倾向问题，本发明公开了一种降低油田采出水用缓蚀剂乳化倾向的方法，通过向缓蚀剂中添加特定的去乳化助剂，大幅降低缓蚀剂的乳化倾向，且不影响缓蚀剂的缓蚀性能。

具体的，本发明的降低油田采出水用缓蚀剂乳化倾向的方法，在缓蚀剂中复配去乳化助剂。

上述的降低油田采出水用缓蚀剂乳化倾向的方法，所述缓蚀剂为：咪唑啉季铵盐缓蚀剂(化学名称：油酸基咪唑啉季铵盐)和吡啶季铵盐缓蚀剂(化学名称：复合吡啶季铵盐)。

上述的降低油田采出水用缓蚀剂乳化倾向的方法，所述去乳化助剂的结构式为：

其中，R₂为

2≤m≤4，3≤n≤5。

上述的降低油田采出水用缓蚀剂乳化倾向的方法，所述去乳化助剂的制备方法如下：

(1)将N，N-二甲基乙醇胺和碱加入到高温高压反应釜，在氮气保护下加热至120-140℃，缓慢滴加环氧丙烷，控制温度≤140℃、压力≤0.4MPa直至反应完毕，压力回落后再继续反应30-40min，逐渐减压至0-0.1MPa，得到以N，N二甲基乙醇胺为起始剂的聚环氧丙烷油头；

(2)将所述聚环氧丙烷油头和碱加入到高温高压反应釜，在氮气保护下加热至120-140℃，缓慢滴加环氧乙烷，控制温度≤140℃、压力≤0.4MPa直至反应完毕，压力回落后再继续反应30-40min，逐渐减压至0-0.1MPa；然后，升温至130-140℃后缓慢加入环氧丙烷，控制温度≤150℃、压力≤0.4MPa，待反应完毕，压力回落后再反应30-40min，逐渐减压至0-0.1MPa，得到以N，N-二甲基乙醇胺为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚；

(3)将所述N，N-二甲基乙醇胺为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚以及二甲苯和对甲苯磺酸装入带有冷凝管和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在恒压滴液漏斗中加入丙烯酸，升温至120-140℃，缓慢滴加丙烯酸溶液反应6-8h后降低温度至60-80℃，加入过氧化苯甲酰，反应3-4h，得到去乳化助剂。

上述的降低油田采出水用缓蚀剂乳化倾向的方法，所述去乳化助剂为DMEA123，嵌段方式为PEP，环氧乙烷与环氧丙烷质量比为1:1-1:3。

上述的降低油田采出水用缓蚀剂乳化倾向的方法，所述去乳化助剂为DMEA1231，嵌段方式为PEPE，环氧乙烷与环氧丙烷质量比为1:1.2-1:1.4。

上述的降低油田采出水用缓蚀剂乳化倾向的方法，所述去乳化助剂的重量为所述缓蚀剂质量的0.5％至5％。

具体实施方式

为了充分了解本发明的目的、特征及功效，通过下述具体实施方式，对本发明作详细说明。本发明的工艺方法除下述内容外，其余均采用本领域的常规方法或装置。下述名词术语除非另有说明，否则均具有本领域技术人员通常理解的含义。

本文使用的术语“该”“所述”“一个”和“一种”不表示数量的限制，而是表示存在至少一个所提及的对象。术语“优选的”“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。

当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特征时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开的所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。

具体的，本发明的降低油田采出水用缓蚀剂乳化倾向的方法，包括在缓蚀剂中复配去乳化助剂。

在采出液处理过程中，咪唑啉季铵盐缓蚀剂、吡啶季铵盐缓蚀剂等缓蚀剂因自身乳化倾向形成的乳液(或者乳化层)为O/W乳液，加入去乳化助剂能够破坏O/W乳化层的稳定性，避免乳化的产生，降低乳化倾向。同时，去乳化助剂能够增加缓蚀剂的溶解、分散、渗透等性能。

可选的，所述咪唑啉季铵盐缓蚀剂为油酸基咪唑啉季铵盐，所述吡啶季铵盐缓蚀剂为复合吡啶季铵盐。

优选的，所述去乳化助剂结构式为：

其中，R₂为

2≤m≤4，3≤n≤5。

进一步优选的，所述去乳化助剂的质量为缓蚀剂质量的0.5％至5％范围内。

在一个优选的实施方式中，所述去乳化助剂的制备方法如下：

(1)将N，N-二甲基乙醇胺和氢氧化钾加入到清洁干燥的高温高压反应釜，向反应釜中通入氮气10-15min，将反应釜抽真空，再将反应釜升温至135-140℃，缓慢滴加环氧丙烷，控制温度≤140℃、压力≤0.4MPa直至反应完毕，压力回落后再继续反应30-40min，逐渐减压至0-0.1MPa，得到中间产物A；

(2)将上述中间产物A和氢氧化钾加入到高温高压反应釜，向反应釜中通入氮气10-15min，将反应釜抽真空，再升温至115-125℃，缓慢滴加环氧乙烷，控制温度≤125℃、压力≤0.4MPa直至反应完毕，压力回落后再继续反应30-40min，逐渐减压至0-0.1MPa；然后，升温至125-135℃后缓慢加入环氧丙烷，控制温度≤150℃、压力≤0.4MPa，待反应完毕，压力回落后再反应30-40min，逐渐减压至0-0.1MPa，得到中间产物B；

(3)将上述中间产物B以及对甲苯磺酸和甲苯装入带有冷凝管和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在恒压滴液漏斗中加入甲苯和丙烯酸，升温至120-140℃，缓慢滴加丙烯酸溶液反应6-8h后降低温度至60-80℃，加入过氧化苯甲酰，反应3-4h，得到去乳化助剂。

进一步优选的，所述去乳化助剂的制备方法为：

(1)将起始剂N，N-二甲基乙醇胺5g和氢氧化钾按2g加入到高温高压反应釜，向反应釜中通入氮气10-15min并进行密闭，将反应釜抽真空，再将反应釜升温至135℃，缓慢滴加环氧丙烷400g，控制温度≤140℃、压力≤0.4MPa直至反应完毕，压力回落后再继续反应35min，逐渐减压至0MPa，得到中间产物A。

(2)将上述中间产物A 50g和氢氧化钾4g加入到高温高压反应釜，向反应釜中通入氮气10-15min，将反应釜抽真空，再升温至115℃，缓慢滴加环氧乙烷300g，控制温度≤125℃、压力≤0.4MPa直至反应完毕，压力回落后再继续反应30min，逐渐减压至0MPa；然后，升温至130℃后缓慢加入环氧丙烷450g，控制温度≤150℃、压力≤0.4MPa，待反应完毕，压力回落后再反应30min，逐渐减压至0MPa，得到中间产物B。

(3)将中间产物B 21g和0.23g对甲苯磺酸和11.5g甲苯，装入带有冷凝管和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在恒压滴液漏斗中加入11.8g甲苯和2.3g丙烯酸。开动磁力搅拌，并将油浴升温至120℃，向三口烧瓶中缓慢滴加丙烯酸溶液反应7h；降低体系温度至70℃，加入0.23g过氧化苯甲酰，反应4h；待反应完全后，降温出料，得到去乳化助剂。

在一个优选的实施方式中，所述去乳化助剂为DMEA123，嵌段方式为PEP，环氧乙烷与环氧丙烷质量比为1：(1-3)，优选为1:2。

其中，DMEA123为：

其中，嵌段方式PEP为两嵌段。

在有一个优选的实施方式中，所述去乳化助剂为DMEA1231，嵌段方式为PEPE，环氧乙烷与环氧丙烷质量比为1：(1.1-1.5)，优选为1:1.3。

其中，DMEA1231为：

其中，嵌段方式PEPE为三嵌段。

实施例

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件。

按照上述方法制备DMEA123及DMEA1231去乳化助剂。固定缓蚀剂与去乳化助剂的质量比为20:1，65℃下开展其乳化倾向降低率评价，结果见表1。

表1去乳化助剂乳化倾向降低率的评价结果

去乳化助剂	乳化倾向降低率(％)	去乳化助剂	乳化倾向降低率(％)
				DMEA123	44.44	DMEA1231	100.00

改变缓蚀剂与DMEA1231质量比，65℃评价乳化倾向降低率，结果见表2。

表2缓蚀剂与DMEA1231质量比改变时乳化倾向降低率

缓蚀剂与DMEA1231质量比为100:1条件下，评价不同温度下DMEA1231的乳化倾向降低率，结果见表3。

表3不同温度下DMEA1231的乳化倾向降低率

65℃下评价不同DMEA1231浓度时缓蚀剂的缓蚀性能，结果见表4。

表4 DMEA1231浓度改变时缓蚀剂性能评价结果

本发明在上文中已以优选实施例公开，但是本领域的技术人员应理解的是，这些实施例仅用于描绘本发明，而不应理解为限制本发明的范围。应注意的是，凡是与这些实施例等效的变化与置换，均应视为涵盖于本发明的权利要求范围内。因此，本发明的保护范围应当以权利要求书中所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种降低油田采出水用缓蚀剂乳化倾向的方法，其特征在于，在缓蚀剂中复配去乳化助剂。

2.根据权利要求1所述的降低油田采出水用缓蚀剂乳化倾向的方法，其特征在于，所述缓蚀剂包括：咪唑啉季铵盐缓蚀剂和吡啶季铵盐缓蚀剂。

3.根据权利要求1所述的降低油田采出水用缓蚀剂乳化倾向的方法，其特征在于，所述咪唑啉季铵盐缓蚀剂为油酸基咪唑啉季铵盐，所述吡啶季铵盐缓蚀剂为复合吡啶季铵盐。

4.根据权利要求1所述的降低油田采出水用缓蚀剂乳化倾向的方法，其特征在于，所述去乳化助剂的结构式为：

其中，R₂为

2≤m≤4，3≤n≤5。

5.根据权利要求1所述的降低油田采出水用缓蚀剂乳化倾向的方法，其特征在于，所述去乳化助剂的制备方法如下：

(1)将N，N-二甲基乙醇胺和碱加入到高温高压反应釜，在氮气保护下加热至120-140℃，缓慢滴加环氧丙烷，控制温度≤140℃、压力≤0.4MPa直至反应完毕，压力回落后再继续反应30-40min，逐渐减压至0-0.1MPa，得到以N，N二甲基乙醇胺为起始剂的聚环氧丙烷油头；

(2)将所述聚环氧丙烷油头和碱加入到高温高压反应釜，在氮气保护下加热至120-140℃，缓慢滴加环氧乙烷，控制温度≤140℃、压力≤0.4MPa直至反应完毕，压力回落后再继续反应30-40min，逐渐减压至0-0.1MPa；然后，升温至130-140℃后缓慢加入环氧丙烷，控制温度≤150℃、压力≤0.4MPa，待反应完毕，压力回落后再反应30-40min，逐渐减压至0-0.1MPa，得到以N，N-二甲基乙醇胺为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚；

(3)将所述N，N-二甲基乙醇胺为起始剂的环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚醚以及二甲苯和对甲苯磺酸装入带有冷凝管和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在恒压滴液漏斗中加入丙烯酸，升温至120-140℃，缓慢滴加丙烯酸溶液反应6-8h后降低温度至60-80℃，加入过氧化苯甲酰，反应3-4h，得到去乳化助剂。

6.根据权利要求5所述的降低油田采出水用缓蚀剂乳化倾向的方法，其特征在于，所述去乳化助剂为DMEA123，嵌段方式为PEP，环氧乙烷与环氧丙烷质量比为1:1-1:3。

7.根据权利要求5所述的降低油田采出水用缓蚀剂乳化倾向的方法，其特征在于，所述去乳化助剂为DMEA1231，嵌段方式为PEPE，环氧乙烷与环氧丙烷质量比为1:1.2-1:1.4。

8.根据权利要求1所述的降低油田采出水用缓蚀剂乳化倾向的方法，其特征在于，所述去乳化助剂的重量为所述缓蚀剂质量的0.5％至5％。