CN115895623B - 一种沥青质沉积抑制剂组合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
本发明涉及油藏开采技术领域，公开了一种沥青质沉积抑制剂组合物及其制备方法和应用，该抑制剂组合物中含有各自独立保存或者两者以上混合保存的以下组分：重量比为60:40至95:5的中低温煤焦油馏分和苯甲酸酯类化合物；所述中低温煤焦油馏分的初馏点为120‑160℃，终馏点为240‑300℃。本发明提供的沥青质沉积抑制剂组合物能够明显抑制原油在采油过程以及集输过程中的沥青质沉积。
Description
技术领域
本发明涉及油藏开采技术领域，具体涉及一种沥青质沉积抑制剂组合物及其制备方法和应用。
背景技术
随着油藏开采程度的不断加深，外来流体的侵入造成油藏流体组成发生很大变化，破坏了原油体系的相平衡状态，导致原油中胶质、沥青质等有机固相组分不断析出、沉积，使部分孔喉受到堵塞，岩石渗透率明显下降，进而导致原油产量及注水量的降低。堵塞物在井筒中不断沉积，将增加原油举升阻力，堵塞油管及油套环空，严重时导致油井停产，造成重大的经济损失。
沥青质沉积的情况在世界范围内多有发生，美国的西德克萨斯和阿拉斯加、加拿大的阿尔伯塔、墨西哥、挪威、委内瑞拉、波斯湾等国家或地区都面临严重的沥青质沉积问题。对全世界各个国家来说，石油开采过程中对沥青质沉积的化学修复都是一个成本高昂且妨碍油田正常开采的过程。
国内沥青质沉积主要发生在塔河、辽河、塔里木、胜利等油田。
因此，沥青质沉积已成为制约国内外油藏开发的技术难题。
针对沥青质沉积问题，石油科技工作者已开展了一些沥青质分散剂和沥青质沉积抑制剂的研究工作。
CN104011330A公开了一种离子液体抑制含烃混合物内沥青质沉积的方法。用包含一种或多种离子液体的组合物处理烃，所述组合物包含至少一种聚羟基羧酸酰胺盐衍生物。但目前离子液体大多处于实验室研究阶段，且成本较高。
CN101235280A公开了一种降低沥青质在轻质油开采过程中聚集和沉降的沥青质沉积固体抑制剂。该抑制剂的有效成分包括20～60％的高压聚乙烯， 10～40％的柴油，20～40％的其它助剂含聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、 2，6-二叔丁基对甲酚三种药剂，在100-130℃熔融胶结反应，经成型后得到固体抑制剂产品。该抑制剂只能用于轻质原油，且固体产品在投放油井底部时，操作不方便。
CN1118617A公开了一种减少轻质原油中沥青沉淀的方法。用N,N-二烷基酰胺减少原油中沥青质沉淀。原油在钻孔中与至少一种具有8-22碳原子脂肪酸的N,N-二烷基酰胺接触。另一方面，混相驱过程中，通过加入至少一种具有8-22碳原子脂肪酸的N,N-二烷基酰胺驱动溶剂来减少沥青质的沉淀。该技术主要应用于混相驱，且只适用于轻质原油的开采。
目前，针对原油开采过程以及集输过程中的沥青质沉积问题，抑制剂研究较少，缺乏经济有效的抑制方法，无法较好的做到先期预防，已成为制约油藏开发的技术难题。
因此，急需研发一种廉价高效的沥青质沉积抑制剂。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种廉价高效的沥青质沉积抑制剂。
本发明的发明人是基于如下思路完成本发明的方案的：
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种沥青质沉积抑制剂组合物，该抑制剂组合物中含有各自独立保存或者两者以上混合保存的以下组分：
重量比为60:40至95:5的中低温煤焦油馏分和苯甲酸酯类化合物；
所述中低温煤焦油馏分的初馏点为120-160℃，终馏点为240-300℃。
本发明的第二方面提供一种制备第一方面中所述的抑制剂组合物的方法，该方法包括：将重量比为60:40至95:5的中低温煤焦油馏分和苯甲酸酯类化合物进行混合；
所述中低温煤焦油馏分的初馏点为120-160℃，终馏点为240-300℃；
所述苯甲酸酯类化合物的定义与第一方面中的定义相同。
本发明的第三方面提供第一方面中所述的抑制剂组合物在原油开采和/ 或原油集输中的应用。
本发明提供的沥青质沉积抑制剂组合物能够明显抑制原油在采油过程以及集输过程中的沥青质沉积。
本发明提供的沥青质沉积抑制剂组合物能够分散沥青质缔合体结构，抑制沥青质的缔合、聚并以及沉积，改善原油胶体体系的稳定性，实现原油降本增效开发。
本发明的方案能够高效利用中低温煤焦油，提高煤焦油产品附加值，减少煤焦油对环境带来的污染问题，在产生较大经济效益的基础上也可以带来较大的环境效益。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
C1-C16的烷基表示：碳原子总数为1-16的直链烷基或支链烷基。
C1-C6的烷基表示：碳原子总数为1-6的直链烷基或支链烷基，例如为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基、异己基。
如前所述，本发明的第一方面提供了一种沥青质沉积抑制剂组合物，该抑制剂组合物中含有各自独立保存或者两者以上混合保存的以下组分：
重量比为60:40至95:5的中低温煤焦油馏分和苯甲酸酯类化合物；
所述中低温煤焦油馏分的初馏点为120-160℃，终馏点为240-300℃。
优选情况下，所述苯甲酸酯类化合物具有式(I)所示的结构，
在式(I)中，
R选自C1-C16的烷基、苄基、苯乙基；
R1选自C1-C6的烷基中的至少一种。
更优选地，所述苯甲酸酯类化合物选自苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、对甲基苯甲酸甲酯、邻甲基苯甲酸甲酯、邻甲基苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、对甲基苯甲酸乙酯、2,6-二甲基苯甲酸甲酯、苯甲酸丁酯、2,4-二甲基苯甲酸乙酯、苯甲酸异丁酯、苯甲酸戊酯、苯甲酸异戊酯、苯甲酸己酯、苯甲酸苄酯、苯甲酸-2-苯乙酯；特别优选地，所述苯甲酸酯类化合物为苯甲酸甲酯。
优选地，所述中低温煤焦油馏分的初馏点为130-150℃，终馏点为 250-290℃。
优选地，所述中低温煤焦油馏分的馏程为130℃-290℃，更优选为 150℃-250℃。
本发明对具有特定初馏点和终馏点的所述中低温煤焦油馏分的制备方法没有特别的要求，可以采用本领域已知的方法进行，示例性地，制备所述中低温煤焦油馏分的方法包括：将中低温煤焦油原料进行蒸馏，按照沸点在 130℃-290℃范围内切割出符合该温度段的中煤焦油馏分段，优选150℃-250℃范围内的中低温煤焦油馏分段。
优选地，所述中低温煤焦油馏分50℃下黏度小于等于4.5mPa·s，所含化合物平均分子量小于等于420，平均碳数小于等于27.5。
示例性地，所述中低温煤焦油馏分的馏程为130℃-290℃时，50℃下黏度为4.32mPa·s，所含化合物平均分子量为401.35，平均碳数为27.44。
示例性地，所述中低温煤焦油馏分的馏程为150℃-250℃时，50℃下黏度4.28mPa·s，所含化合物平均分子量为396.3，平均碳数为27.12。
优选情况下，所述中低温煤焦油馏分和所述苯甲酸酯类化合物的含量重量比为75:25至85:15。
如前所述，本发明的第二方面提供了一种制备第一方面中所述的抑制剂组合物的方法，该方法包括：将重量比为60:40至95:5的中低温煤焦油馏分和苯甲酸酯类化合物进行混合；
所述中低温煤焦油馏分的初馏点为120-160℃，终馏点为240-300℃；
所述苯甲酸酯类化合物的定义与第一方面的定义相同。
在本发明的第二方面中，优选地，所述中低温煤焦油馏分的初馏点为 130-150℃，终馏点为250-290℃。
优选地，所述中低温煤焦油馏分和所述苯甲酸酯类化合物的用量重量比为75:25至85:15。
优选情况下，所述混合的条件至少满足：温度为10-40℃，时间为 20-60min。
本发明的所述混合可以在例如反应釜中进行。所述反应釜中优选设置有搅拌装置，并且，本发明对所述搅拌装置的搅拌速度没有特别的要求，本领域技术人员不应理解为对本发明的限制。
如前所述，本发明的第三方面提供了第一方面中所述的抑制剂组合物在原油开采和/或原油集输中的应用。
本发明对所述抑制剂组合物在原油开采和/或原油集输中的应用中的用量没有特别的要求，本领域技术人员可以根据需要进行调整。本发明的后文中示例性地举例了一种应用浓度，本领域技术人员不应理解为对本发明的限制。
与现有技术相比，本发明的方案至少具有如下优势：
(1)本发明的沥青质沉积抑制剂组合物能够明显抑制原油中的沥青质沉积。
(2)本发明的沥青质沉积抑制剂组合物来源广泛，制备工艺简单，成本低廉，经济效益显著。
(3)本发明的沥青质沉积抑制剂能够高效利用中低温煤焦油，减少煤焦油对环境带来的污染问题，在产生较大经济效益的基础上也可以带来较大的环境效益。
以下将通过实例对本发明进行详细描述。以下实例中，中低温煤焦油均使用陕北某化工厂提供的中低温煤焦油样品，性质列于表1中，其余原料均为市售的分析纯化学试剂。
以下反应釜的型号为452HP，总容积为20L。
以下实例中的“每份”表示0.1kg。
表1
| 中低温煤焦油样品-A | 中低温煤焦油样品-B | |
| 馏程 | 130℃-290℃ | 150℃-250℃ |
| 50℃下黏度(mPa·s) | 4.32 | 4.28 |
| 平均分子量 | 401.35 | 396.3 |
| 平均碳数 | 27.44 | 27.12 |
实施例1
25℃下，向反应釜中加入75份的中低温煤焦油样品-A，再加入25份的苯甲酸甲酯，搅拌30min，制得沥青质沉积抑制剂组合物，编号YJ-1。
实施例2
30℃下，向反应釜中加入75份的中低温煤焦油样品-B，再加入25份的苯甲酸乙酯，搅拌20min，制得沥青质沉积抑制剂组合物，编号YJ-2。
实施例3
25℃下，向反应釜中加入80份的中低温煤焦油样品-A，再加入20份的苯甲酸正丙酯，搅拌25min，制得沥青质沉积抑制剂组合物，编号YJ-3。
实施例4
25℃下，向反应釜中加入80份的中低温煤焦油样品-A，再加入20份的苯甲酸正丁酯，搅拌30min，制得沥青质沉积抑制剂组合物，编号YJ-4。
实施例5
25℃下，向反应釜中加入80份的中低温煤焦油样品-A，再加入20份的苯甲酸异丁酯(CAS号为120-50-3)，搅拌30min，制得沥青质沉积抑制剂组合物，编号YJ-5。
实施例6
25℃下，向反应釜中加入85份的中低温煤焦油样品-A，再加入15份的苯甲酸正戊酯，搅拌30min，制得沥青质沉积抑制剂组合物，编号YJ-6。
实施例7
25℃下，向反应釜中加入85份的中低温煤焦油样品-A，再加入15份的苯甲酸正己酯，搅拌30min，制得沥青质沉积抑制剂组合物，编号YJ-7。
实施例8
25℃下，向反应釜中加入80份的中低温煤焦油样品-A，再加入20份的苯甲酸苄酯，搅拌30min，制得沥青质沉积抑制剂组合物，编号YJ-8。
实施例9
25℃下，向反应釜中加入70份的中低温煤焦油样品-B，再加入30份的对甲基苯甲酸乙酯，搅拌30min，制得沥青质沉积抑制剂组合物，编号YJ-9。
对比例1
中低温煤焦油样品-B，编号YJ-10。
测试例1
所用稠油的性质为：20℃下稠油密度为0.9534g/cm3，沥青质含量为 14.5wt％，胶质含量为8.1wt％。
具体方法如下：向4g稠油中加入60g正庚烷，再向所得溶液中加入占稠油和正庚烷总质量的0.5％的抑制剂组合物(0.32g)，24h后，将最终所得溶液以5000rpm进行20min离心，收集析出的沥青质，用天平称其质量为m1，单位为g；采用上述方法在不加抑制剂时，收集到的沥青质的质量为m2，单位为g。
沥青质抑制率＝(m2-m1)/m2×100％。
测试结果见表2。
表2
由表2的结果能够看出，本发明的沥青质沉积抑制剂组合物对原油沥青质沉积均具有明显的抑制效果。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种沥青质沉积抑制剂组合物，其特征在于，该抑制剂组合物中含有各自独立保存或者两者以上混合保存的以下组分：
重量比为60:40至95:5的中低温煤焦油馏分和苯甲酸酯类化合物；
所述中低温煤焦油馏分的初馏点为120-160℃，终馏点为240-300℃；
所述苯甲酸酯类化合物具有式（I）所示的结构，
式（I），
在式（I）中，
R选自C1-C16的烷基、苄基、苯乙基；
R1选自C1-C6的烷基中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的抑制剂组合物，其中，所述苯甲酸酯类化合物选自苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、对甲基苯甲酸甲酯、邻甲基苯甲酸甲酯、邻甲基苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、对甲基苯甲酸乙酯、2,6-二甲基苯甲酸甲酯、苯甲酸丁酯、2,4-二甲基苯甲酸乙酯、苯甲酸戊酯、苯甲酸己酯、苯甲酸苄酯、苯甲酸-2-苯乙酯。
3.根据权利要求2所述的抑制剂组合物，其中，所述苯甲酸酯类化合物为苯甲酸甲酯、苯甲酸异丁酯、苯甲酸异戊酯。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的抑制剂组合物，其中，所述中低温煤焦油馏分的初馏点为130-150℃，终馏点为250-290℃。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的抑制剂组合物，其中，所述中低温煤焦油馏分和所述苯甲酸酯类化合物的含量重量比为75:25至85:15。
6.一种制备权利要求1-5中任意一项所述的抑制剂组合物的方法，其特征在于，该方法包括：将重量比为60:40至95:5的中低温煤焦油馏分和苯甲酸酯类化合物进行混合；
所述中低温煤焦油馏分的初馏点为120-160℃，终馏点为240-300℃。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述中低温煤焦油馏分的初馏点为130-150℃，终馏点为250-290℃。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述中低温煤焦油馏分和所述苯甲酸酯类化合物的用量重量比为75:25至85:15。
9.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述混合的条件至少满足：温度为10-40℃，时间为20-60min。
10.权利要求1-5中任意一项所述的抑制剂组合物在原油开采和/或原油集输中的应用。
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