CN116286091A - 油田采出液复合处理药剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及降凝剂制备技术领域，是一种油田采出液复合处理药剂及其制备方法，前者包括第一聚合物、第二聚合物和第三聚合物，第一聚合物为引入了环糊精类的大分子的核心和烷基碳链基团的聚醚链结构物，第二聚合物为改性咪唑啉、甲基丙烯酸酯、乙烯‑醋酸乙烯共聚物共聚得到的三元共聚物，第三聚合物为阴离子‑非离子聚合物，后者按照下述方法得到：将第一聚合物、第二聚合物和第三聚合物进行复配后得到。本发明具有破乳、防腐、降凝、防垢、防蜡、除油的功能，其中的各官能团相协调，可最大限度降低药剂投加量，避免由单项原油采出液药剂处理技术重复使用造成的施工作业重叠和药剂浪费，缩短药剂加投处理流程，简化地面油田工艺。
Description
技术领域
本发明涉及降凝剂制备技术领域，是一种油田采出液复合处理药剂及其制备方法。
背景技术
目前，在油田开发过程中，原油采出液从地层-井筒-地面集输管网-集中处理站-油水处理的运移、处理过程中，由于采出液的性质及工艺系统理化参数的变化，常常致使其受腐蚀、结垢、结蜡现象及粘度变化等问题，这对油田生产造成严重影响。为保证生产、集输、处理系统更加高效、经济地运行，经过多年发展，已出现对原油采出液在常温集输状态进行防腐处理、防垢处理、防蜡处理、降凝处理、降粘处理，脱水处理，水质除油等一系列油田地面化学单项技术体系，尽管满足了油田生产需要，但其仍然存在明显的缺点：由于对原油同时进行防腐处理、防垢处理、防蜡处理、降凝处理、降粘处理、脱水处理、水质除油的综合措施庞杂，被投放的防腐药剂、防垢药剂、防蜡药剂、降凝药剂、降粘药剂、脱水药剂、除油剂其作用重叠，不能充分发挥药效，而且被投放的各类药剂的加和总量很大，施工作业频繁，此外各类药剂作用重叠，不能充分发挥药效，造成资源浪费严重。
公告号为CN105273703B的中国发明专利报道了一种油田防腐防垢防蜡脱水降粘常温集输复合药剂，该药剂包括缓蚀剂（单环咪唑啉）、防蜡型破乳剂（多乙烯多胺类聚醚—马来酸酐改性），防蜡型破乳剂，阻垢剂（机膦酸物）。但是该体系中缓蚀剂不耐冲刷，在动态情况下，缓蚀效果差，而本发明通过聚合形成梳型结构，聚合分子中有n个咪唑啉环吸附在不锈钢管上，大幅度提升了缓蚀剂的吸附能力，此外在主体碳链结构中引入了EVA和甲基丙烯酸高酯有效的加强了缓蚀剂的疏水能力，从而实现缓释能力的大幅度提升；防蜡型破乳剂，脱水速度不足，深度不够，特别是防蜡和破乳性能的普适性很差；机膦酸类阻垢剂，咪唑啉缓蚀剂的复配性能很差；此外该药剂不具备水质除油功能。
发明内容
本发明提供了一种油田采出液复合处理药剂及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决油田破乳用的复合药剂现有存在缓蚀效果差、脱水速度不足、深度不够、普适性差以及不具备水质除油功能的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种油田采出液复合处理药剂，包括第一聚合物、第二聚合物和第三聚合物，第一聚合物为引入了环糊精类的大分子的核心和烷基碳链基团的聚醚链结构物，第二聚合物为改性咪唑啉、甲基丙烯酸酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物共聚得到的三元共聚物，第三聚合物为阴离子-非离子聚合物，按照下述方法得到：将第一聚合物、第二聚合物和第三聚合物进行复配后，得到油田采出液复合处理药剂。
下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：
上述第一聚合物按照下述方法制备得到：第一步，将所需量的环糊精与R1COOH投入釜中，加入所需量的催化剂，进行酯化反应，得到中间体一；第二步，将中间体一和所需量的氢氧化钾混合后，分别与环氧丙烷、环氧乙烷进行接枝聚合反应，得到中间体二；第三步，将中间体二与所需量的R1COOH进行酯化反应，得到第一聚合物。
上述第一步中，R1COOH为携带有羧基基团的化合物或组合物，其中，R1为C14至C40的直链烷基、C14至C40异构烷基、C2至C40带苯结构烷基基团中的一种以上，催化剂为对甲苯磺酸、甲基磺酸、邻甲酚磺酸中的一种以上。
上述第一步中，环糊精与R1COOH的摩尔比为1：1至15，酯化反应的温度为100℃至300℃，酯化反应的时间为4h至10h；或/和，第二步中，接枝聚合反应得到中间体二的具体过程为：将中间体一和所需量的氢氧化钾加入到反应釜中，升温至145℃至155℃，然后向反应釜中继续加入所需量的环氧丙烷，在0.3MPa至0.4MPa条件下进行反应，反应结束后，降温至125℃至135℃，再向反应釜内加入所需量的环氧乙烷，在0.1MPa至0.2MPa条件下进行反应，得到中间体二；或/和，第三步中，中间体二与R1COOH的摩尔比为1：1至15，酯化反应的温度为100℃至300℃，酯化反应的时间为4h至10h。
上述第二聚合物按照下述方法得到：将摩尔比为0.01至0.5：1至5：0.5至1的乙烯-醋酸乙烯共聚物、改性咪唑啉、甲基丙烯酸酯混合后，加入溶剂，氮气保护，并分三次加入引发剂，在80℃至130℃条件下进行三元共聚反应3h，反应结束后，加入所需量的阻聚剂，得到第二聚合物，其中，溶剂为二甲苯、甲苯、混合三甲苯、混合四甲苯、醚类、有机醇类烃类溶剂油、高沸点芳烃混合物、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、柴油和直链烷基烃中的一种，阻聚剂为对苯二酚和l，4-萘醌中的一种，阻聚剂的加入质量为第二聚合物的制备过程中所需总物料质量的0.01%至1%，引发剂为过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁氰和过氧化二丁酯中的一种，引发剂的加入总质量为第二聚合物的制备过程中所需总物料质量的0.5%至3%。
上述乙烯-醋酸乙烯共聚物为乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物，醋酸乙烯酯占乙烯和醋酸乙烯酯总物料摩尔比的10%至40%；或/和，改性咪唑啉按照下述方法制备得到：首先将摩尔比例为1:1的烷基羧酸与多胺在100℃至150℃条件下反应1h至5h后，再升温至200℃至300℃条件下反应3h至8h，得到咪唑啉，然后将摩尔比为1:1的咪唑啉与甲基丙烯酸混合后，加入所需量阻聚剂和乙醇，通入氮气后，在60℃至80℃条件下反应4h至8h，得到改性咪唑啉；或/和，甲基丙烯酸酯按照下述方法制备得到：将摩尔比为1:1的R1-OH与甲基丙烯酸混合，加入所需量阻聚剂和二甲苯，通入氮气，在100℃至200℃条件下反应4h至8h，得到甲基丙烯酸酯。
上述改性咪唑啉的制备方法中，烷基羧酸为油酸、棕榈酸、十二酸、十四酸、十六酸、十八酸和二十二酸中的一种以上，多胺为二乙烯三胺，四乙烯五胺，三乙烯四胺中的一种以上。
上述第三聚合物按照下述方法制备得到：首先，将摩尔比为0.2至10：1的丙烯酸与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸混合用溶剂溶解后，得到混合物；然后，将质量比为1：0.1至10的混合物和聚醚混合均匀，并加入混合物和聚醚总质量0.5%至2%的过氧化二苯甲酰，在80℃条件下进行反应；最后，再加入所有物料总质量0.5%至2%的对甲苯磺酸，在100℃至200℃条件下进行反应4h至8h，得到第三聚合物。
上述溶剂包括水、二甲基甲酰胺，且溶剂的加入量为丙烯酸与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸总质量的10%至60%；或/和，聚醚为十八醇先接枝环氧乙烷，再接枝环氧丙烷，再接环氧乙烷后得到的三段反接聚醚。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种油田采出液复合处理药剂的制备方法，按照下述方法进行：将第一聚合物、第二聚合物和第三聚合物进行复配后，得到油田采出液复合处理药剂。
本发明油田采出液复合处理药剂是由合成的新型结构防蜡（第一聚合物）、降凝型破乳剂、新型结构防蜡（第二聚合物）、降凝型缓蚀剂、新型结构阴离子-非离子聚合物（第三聚合物）复配后得到，其具有破乳、防腐、降凝、防垢、防蜡、除油的功能，药剂体系中的各官能团相协调，可以最大限度降低药剂投加量，可避免由单项原油采出液药剂处理技术重复使用造成的施工作业重叠和药剂浪费，缩短药剂加投处理流程，简化地面油田工艺。
附图说明
图1为本发明实施例2中得到中间体一的反应过程示意图。
图2为本发明实施例2中得到中间体二的反应过程示意图。
图3为本发明实施例2中得到第一聚合物的反应过程示意图。
图4为本发明实施例5中得到第二聚合物的反应过程示意图。
图5为本发明实施例6中得到咪唑啉的反应过程示意图。
图6为本发明实施例6中得到改性咪唑啉的反应过程示意图。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现有技术中公知公用的化学试剂和化学用品；本发明中的百分数如没有特殊说明，均为质量百分数。
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：该油田采出液复合处理药剂，包括第一聚合物、第二聚合物和第三聚合物，第一聚合物为引入了环糊精类的大分子的核心和烷基碳链基团的聚醚链结构物，第二聚合物为改性咪唑啉、甲基丙烯酸酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物共聚得到的三元共聚物，第三聚合物为阴离子-非离子聚合物，按照下述方法得到：将第一聚合物、第二聚合物和第三聚合物进行复配后，得到油田采出液复合处理药剂。
本发明中第一聚合物的结构是以大分子为核心，向四周伸出多条聚醚链，第一聚合物聚醚链的两端（大分子核心与碳链烷基）具有强烈的亲油性能，可快渗透进入油相，使得聚醚链锚定在油滴上，快速破坏油滴稳定，此外多支链的聚醚结构，可大幅度增强油滴的聚并，进一步提升破乳性能；第一聚合物中，引入了大分子的核心和烷基碳链基团，同时也大幅度提升了第一聚合物的防蜡、降凝性能。
本发明中第二聚合物是由改性咪唑啉、甲基丙烯酸酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物（简称EVA）的三元共聚物，第二聚合物呈现明显的梳形结构。碳链主体结构的一端是一排咪唑啉基团，可以有序而紧密的吸附在钢片表面，由于叠加效应，相比于单环咪唑啉，聚合后的咪唑啉的吸附能力明显增强，第二聚合物具有多个疏水层（第一层是碳链骨架上的R1基团，第二层是碳链骨架，第三层是咪唑啉环上的R2基团），可有效抑制水渗透进入与钢片接触，从而抑制腐蚀。碳链骨架上引入的EVA结构和烷基基团，加强药剂防腐性能的同时，还能具备防蜡、降凝性能。
本发明中第三聚合物是由丙烯酸与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚，然后反接聚醚酯化并中和得到。其中，第三聚合物中引入反接的聚醚，能改善该阻垢剂与咪唑啉破乳剂复配性差的问题，同时具有一定防蜡作用和明显降低水质中的含油量的作用。
实施例2：作为上述实施例的优化，第一聚合物按照下述方法制备得到：第一步，将所需量的环糊精与R1COOH投入釜中，加入所需量的催化剂，进行酯化反应，得到中间体一（得到中间体一的反应过程示意图如图1所示）；第二步，将中间体一和所需量的氢氧化钾、环氧丙烷、环氧乙烷混合后，进行接枝聚合反应，得到中间体二（得到中间体二的反应过程示意图如图2所示，其中，图2中x，y，z值均为100至500）；第三步，将中间体二与所需量的R1COOH进行酯化反应，得到第一聚合物（得到第一聚合物的反应过程示意图如图3所示）。
实施例3：作为上述实施例的优化，第一步中，R1COOH为携带有羧基基团的化合物或组合物，其中，R1为C14至C40的直链烷基、C14至C40异构烷基、C2至C40带苯结构烷基基团中的一种以上，催化剂为对甲苯磺酸、甲基磺酸、邻甲酚磺酸中的一种以上。
实施例4：作为上述实施例的优化，第一步中，环糊精与R1COOH的摩尔比为1：1至15，酯化反应的温度为100℃至300℃，酯化反应的时间为4h至10h；或/和，第二步中，接枝聚合反应得到中间体二的具体过程为：将中间体一和所需量的氢氧化钾加入到反应釜中，升温至145℃至155℃，然后向反应釜中继续加入所需量的环氧丙烷，在0.3MPa至0.4MPa条件下进行反应，反应结束后，降温至125℃至135℃，再向反应釜内加入所需量的环氧乙烷，在0.1MPa至0.2MPa条件下进行反应，得到中间体二；或/和，第三步中，中间体二与R1COOH的摩尔比为1：1至15，酯化反应的温度为100℃至300℃，酯化反应的时间为4h至10h。
实施例5：作为上述实施例的优化，第二聚合物按照下述方法得到：将摩尔比为0.01至0.5：1至5：0.5至1的乙烯-醋酸乙烯共聚物、改性咪唑啉、甲基丙烯酸酯混合后，加入溶剂，氮气保护，并分三次加入引发剂，在80℃至130℃条件下进行三元共聚反应3h，反应结束后，加入所需量的阻聚剂，得到第二聚合物（得到第二聚合物的反应过程示意图如图4所示），其中，溶剂为二甲苯、甲苯、混合三甲苯、混合四甲苯、醚类、有机醇类烃类溶剂油、高沸点芳烃混合物、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、柴油和直链烷基烃中的一种，阻聚剂为对苯二酚和l，4-萘醌中的一种，阻聚剂的加入质量为第二聚合物的制备过程中所需总物料质量的0.01%至1%，引发剂为过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁氰和过氧化二丁酯中的一种，引发剂的加入总质量为第二聚合物的制备过程中所需总物料质量的0.5%至3%。
实施例6：作为上述实施例的优化，乙烯-醋酸乙烯共聚物为乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物，醋酸乙烯酯占乙烯和醋酸乙烯酯总物料摩尔比的10%至40%；或/和，改性咪唑啉按照下述方法制备得到：首先将摩尔比例为1:1的烷基羧酸与多胺在100℃至150℃条件下反应1h至5h后，再升温至200℃至300℃条件下反应3h至8h，得到咪唑啉（得到咪唑啉的反应过程示意图如图5所示），然后将摩尔比为1:1的咪唑啉与甲基丙烯酸混合后，加入所需量阻聚剂和乙醇，通入氮气后，在60℃至80℃条件下反应4h至8h，得到改性咪唑啉（得到改性咪唑啉的反应过程示意图如图6所示）；或/和，甲基丙烯酸酯按照下述方法制备得到：将摩尔比为1:1的R1-OH与甲基丙烯酸混合，加入所需量阻聚剂和二甲苯，通入氮气，在100℃至200℃条件下反应4h至8h，得到甲基丙烯酸酯。
实施例7：作为上述实施例的优化，改性咪唑啉的制备方法中，烷基羧酸为油酸、棕榈酸、十二酸、十四酸、十六酸、十八酸和二十二酸中的一种以上，多胺为二乙烯三胺，四乙烯五胺，三乙烯四胺中的一种以上。
本发明中，根据需要，烷基羧酸包括但是不限于油酸，棕榈酸，十二酸，十四酸，十六酸，十八酸，二十二酸等，多胺包括但是不限于二乙烯三胺，四乙烯五胺，三乙烯四胺等。
实施例8：作为上述实施例的优化，第三聚合物按照下述方法制备得到：将摩尔比为0.2至10：1的丙烯酸与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸混合用溶剂溶解后，得到混合物；然后，将质量比为1：0.1至10的混合物和聚醚混合均匀，并加入混合物和聚醚总质量0.5%至2%的过氧化二苯甲酰，在80℃条件下进行反应；最后，再加入所有物料总质量0.5%至2%的对甲苯磺酸，在100℃至200℃条件下进行反应4h至8h，得到第三聚合物。
实施例9：作为上述实施例的优化，溶剂包括水、二甲基甲酰胺，且溶剂的加入量为丙烯酸与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸总质量的10%至60%；或/和，聚醚为十八醇先接枝环氧乙烷，再接枝环氧丙烷，再接环氧乙烷后得到的三段反接聚醚。
实施例10：该油田采出液复合处理药剂的制备方法，按照下述方法进行：将第一聚合物、第二聚合物和第三聚合物进行复配后，得到油田采出液复合处理药剂。
实施例11：该油田采出液复合处理药剂，按照下述方法制备得到：
（1）第一聚合物的制备
在干燥洁净的反应釜内，投入环糊精100g，加入十四酸100g，对甲苯磺酸2g。控温260℃回流反应8h，酯化反应得到中间体一；
加入氢氧化钾到中间体一，升温至145℃至155℃，然后向所述反应釜中继续加入环氧丙烷，在设定0.3MPa至0.4MPa下进行反应，控制中间体一与环氧丙烷的质量比例为1:50；反应结束后，降温至125℃至135℃，向反应釜内加入环氧乙烷，在设定0.1MPa至0.2MPa下进行反应，控制环氧乙烷占总比例的60%；反应结束后，向反应釜内继续加入环氧丙烷，继续升温至135℃至145℃，设定反应压力0.2MPa至0.3MPa，控制环氧乙烷占总比例的40%，得到中间体二。
取500g中间体二和15g十四酸同时投入釜中，加入100g二甲苯与5g对甲苯磺酸，控温150℃反应8h，得到第一聚合物。
（2）第二聚合物的制备
加入十八酸284g，加入四乙烯五胺189g，控温100℃反应3h，升温260℃反应3h，得到咪唑啉；控温80℃，加入对苯二酚0.1g，通氮气，加入甲基丙烯酸86g，加入乙醇40g，80℃下反应4h，得到改性咪唑啉。
加入十八醇270g，控温140℃，加入对苯二酚0.5g，通氮气，加入甲基丙烯酸86g，加入二甲苯50g，140℃下反应4h，得到甲基丙烯酸十八酯。
乙烯醋酸乙烯酯5g，改性咪唑啉100g，甲基丙烯酸十八酯20g加入釜内，加入200号溶剂油100g，控温100℃，氮气保护，分三次投加过氧化二苯甲酰（每次加入0.4g），第一次和第二次投加后反应1h，第三次投加后反应2h。反应结束后，加入对苯二酚0.5g，得到第二聚合物。
（3）第三聚合物的制备
十八醇与环氧乙烷质量比1:50接枝，再接枝环氧丙烷至60%，再接环氧乙烷至55%，制备得到的三段反接聚醚；
取丙烯酸40g，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸15g，二甲基甲酰胺60g，控温80℃搅拌均匀后，加入三段反接聚醚55g搅拌均匀，加入0.5g的过氧化二苯甲酰，80℃下反应2h；
加入对甲苯磺酸1.5g，控温140℃反应4h，调pH至中性，除去溶剂，得到第三聚合物。
（4）油田采出液复合处理药剂的制备
按照第一聚合物：60%（第一聚合物占油田采出液复合处理药剂总质量的百分比），第二聚合物：20%（第二聚合物占油田采出液复合处理药剂总质量的百分比），第三聚合物：20%（第三聚合物占油田采出液复合处理药剂总质量的百分比），三者控温80℃下混合均一，得到油田采出液复合处理药剂。
实施例12：该油田采出液复合处理药剂，按照下述方法制备得到：
（1）第一聚合物的制备
在干燥洁净的反应釜内，投入环糊精100g，加入十八酸100g，对甲苯磺酸2g。控温260℃回流反应8h，酯化反应得到中间体一；
加入氢氧化钾到中间体一，升温至145℃至155℃，然后向所述反应釜中继续加入环氧丙烷，在设定0.3MPa至0.4MPa下进行反应，控制中间体一与环氧丙烷的质量比例为1:50；反应结束后，降温至125℃至135℃，向反应釜内加入环氧乙烷，在设定0.1MPa至0.2MPa下进行反应，控制环氧乙烷占总比例的60%；反应结束后，向反应釜内继续加入环氧丙烷，继续升温至135℃至145℃，设定反应压力下0.2MPa至0.3MPa，控制环氧乙烷占总比例的40%，得到中间体二。
取500g中间体二和15g十八酸同时投入釜中，加入100g二甲苯与5g对甲苯磺酸，控温150℃反应8h，得到第一聚合物；
（2）第二聚合物的制备
加入十八酸284g，加入四乙烯五胺189g，控温100℃反应3h，升温260℃反应3h，得到咪唑啉；控温80℃，加入对苯二酚0.1g，通氮气，加入甲基丙烯酸86g，加入乙醇40g，80℃下反应4h，得到改性咪唑啉。
加入十八醇270g，控温140℃，加入对苯二酚0.5g，通氮气，加入甲基丙烯酸86g，加入二甲苯50g，140℃下反应4h，得到甲基丙烯酸十八酯。
乙烯醋酸乙烯酯5g，改性咪唑啉100g，甲基丙烯酸十八酯20g加入釜内，加入200号溶剂油100g，控温100℃，氮气保护，分三次投加过氧化二苯甲酰（每次加入0.4g），第一次和第二次投加后反应1h，第三次投加后反应2h。反应结束后，加入对苯二酚0.5g，得到第二聚合物。
（3）第三聚合物的制备
十八醇与环氧乙烷质量比1:50接枝，再接枝环氧丙烷至60%，再接环氧乙烷至55%，制备得到的三段反接聚醚；
取丙烯酸40g，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸15g，二甲基甲酰胺60g，控温80℃搅拌均匀后，加入三段反接聚醚55g搅拌均匀，加入0.5g的过氧化二苯甲酰，80℃下反应2h；
加入对甲苯磺酸1.5g，控温140℃反应4h，调pH至中性，除去溶剂，得到第三聚合物。
（4）油田采出液复合处理药剂的制备
按照第一聚合物：60%（第一聚合物占油田采出液复合处理药剂总质量的百分比），第二聚合物：20%（第二聚合物占油田采出液复合处理药剂总质量的百分比），第三聚合物：20%（第三聚合物占油田采出液复合处理药剂总质量的百分比），三者控温80℃下混合均一，得到油田采出液复合处理药剂。
实施例13：该油田采出液复合处理药剂，按照下述方法制备得到：
（1）第一聚合物的制备
在干燥洁净的反应釜内，投入环糊精100g，加入二十二酸100g，对甲苯磺酸2g。控温260℃回流反应8h，酯化反应得到中间体一；
加入氢氧化钾到中间体一，升温至145℃至155℃，然后向所述反应釜中继续加入环氧丙烷，在设定0.3MPa至0.4MPa下进行反应，控制中间体一与环氧丙烷的质量比例为1:50；反应结束后，降温至125℃至135℃，向反应釜内加入环氧乙烷，在设定0.1MPa至0.2MPa下进行反应，控制环氧乙烷占总比例的60%；反应结束后，向反应釜内继续加入环氧丙烷，继续升温至135℃至145℃，设定反应压力下0.2MPa至0.3MPa，控制环氧乙烷占总比例的40%，得到中间体二。
取500g中间体二和15g二十二酸同时投入釜中，加入100g二甲苯与5g对甲苯磺酸，控温150℃反应8h，得到第一聚合物；
（2）第二聚合物的制备
加入十八酸284g，加入四乙烯五胺189g，控温100℃反应3h，升温260℃反应3h，得到咪唑啉；控温80℃，加入对苯二酚0.1g，通氮气，加入甲基丙烯酸86g，加入乙醇40g，80℃下反应4h，得到改性咪唑啉。
加入十八醇270g，控温140℃，加入对苯二酚0.5g，通氮气，加入甲基丙烯酸86g，加入二甲苯50g，140℃下反应4h，得到甲基丙烯酸十八酯。
乙烯醋酸乙烯酯5g，改性咪唑啉100g，甲基丙烯酸十八酯20g加入釜内，加入200号溶剂油100g，控温100℃，氮气保护，分三次投加过氧化二苯甲酰（每次加入0.4g），第一次和第二次投加后反应1h，第三次投加后反应2h。反应结束后，加入对苯二酚0.5g，得到第二聚合物。
（3）第三聚合物的制备
十八醇与环氧乙烷质量比1:50接枝，再接枝环氧丙烷至60%，再接环氧乙烷至55%，制备得到的三段反接聚醚；
取丙烯酸40g，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸15g，二甲基甲酰胺60g，控温80℃搅拌均匀后，加入三段反接聚醚55g搅拌均匀，加入0.5g的过氧化二苯甲酰，80℃下反应2h；
加入对甲苯磺酸1.5g，控温140℃反应4h，调pH至中性，除去溶剂，得到第三聚合物。
（4）油田采出液复合处理药剂的制备
按照第一聚合物：60%（第一聚合物占油田采出液复合处理药剂总质量的百分比），第二聚合物：20%（第二聚合物占油田采出液复合处理药剂总质量的百分比），第三聚合物：20%（第三聚合物占油田采出液复合处理药剂总质量的百分比），三者控温80℃下混合均一，得到油田采出液复合处理药剂。
实施例14：该油田采出液复合处理药剂，按照下述方法制备得到：
（1）第一聚合物的制备
在干燥洁净的反应釜内，投入环糊精100g，加入十八酸100g，对甲苯磺酸2g。控温260℃回流反应8h，酯化反应得到中间体一；
加入氢氧化钾到中间体一，升温至145℃至155℃，然后向所述反应釜中继续加入环氧丙烷，在设定0.3MPa至0.4MPa下进行反应，控制中间体一与环氧丙烷的质量比例为1:50；反应结束后，降温至125℃至135℃，向反应釜内加入环氧乙烷，在设定0.1MPa至0.2MPa下进行反应，控制环氧乙烷占总比例的60%；反应结束后，向反应釜内继续加入环氧丙烷，继续升温至135℃至145℃，设定反应压力下0.2MPa至0.3MPa，控制环氧乙烷占总比例的40%，得到中间体二。
取500g中间体二和15g十八酸同时投入釜中，加入100g二甲苯与5g对甲苯磺酸，控温150℃反应8h，得到第一聚合物；
（2）第二聚合物的制备
加入十八酸284g，加入二乙烯三胺103g，控温100℃反应3h，升温260℃反应3h，得到咪唑啉；控温80℃，加入对苯二酚0.1g，通氮气，加入甲基丙烯酸86g，加入乙醇40g，80℃下反应4h，得到改性咪唑啉。
加入十八醇270g，控温140℃，加入对苯二酚0.5g，通氮气，加入甲基丙烯酸86g，加入二甲苯50g，140℃下反应4h，得到甲基丙烯酸十八酯。
乙烯醋酸乙烯酯5g，改性咪唑啉100g，甲基丙烯酸十八酯20g加入釜内，加入200号溶剂油100g，控温100℃，氮气保护，分三次投加过氧化二苯甲酰（每次加入0.4g），第一次和第二次投加后反应1h，第三次投加后反应2h。反应结束后，加入对苯二酚0.5g，得到第二聚合物。
（3）第三聚合物的制备
十八醇与环氧乙烷质量比1:50接枝，再接枝环氧丙烷至60%，再接环氧乙烷至55%，制备得到的三段反接聚醚；
取丙烯酸40g，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸15g，二甲基甲酰胺60g，控温80℃搅拌均匀后，加入三段反接聚醚55g搅拌均匀，加入0.5g的过氧化二苯甲酰，反应2h；
加入对甲苯磺酸1.5g，控温140℃反应4h，调pH至中性，除去溶剂，得到第三聚合物。
（4）油田采出液复合处理药剂的制备
按照第一聚合物：60%（第一聚合物占油田采出液复合处理药剂总质量的百分比），第二聚合物：20%（第二聚合物占油田采出液复合处理药剂总质量的百分比），第三聚合物：20%（第三聚合物占油田采出液复合处理药剂总质量的百分比），三者控温80℃下混合均一，得到油田采出液复合处理药剂。
实施例15：该油田采出液复合处理药剂，按照下述方法制备得到：
（1）第一聚合物的制备
在干燥洁净的反应釜内，投入环糊精100g，加入十八酸100g，对甲苯磺酸2g。控温260℃回流反应8h，酯化反应得到中间体一；
加入氢氧化钾到中间体一，升温至145℃至155℃，然后向所述反应釜中继续加入环氧丙烷，在设定0.3MPa至0.4MPa下进行反应，控制中间体一与环氧丙烷的质量比例为1:50；反应结束后，降温至125℃至135℃，向反应釜内加入环氧乙烷，在设定0.1MPa至0.2MPa下进行反应，控制环氧乙烷占总比例的60%；反应结束后，向反应釜内继续加入环氧丙烷，继续升温至135℃至145℃，设定反应压力下0.2MPa至0.3MPa，控制环氧乙烷占总比例的40%，得到中间体二。
取500g中间体二和15g十八酸同时投入釜中，加入100g二甲苯与5g对甲苯磺酸，控温150℃反应8h，得到第一聚合物；
（2）第二聚合物的制备
加入十八酸284g，加入三乙烯四胺145g，控温100℃反应3h，升温260℃反应3h，得到咪唑啉；控温80℃，加入对苯二酚0.1g，通氮气，加入甲基丙烯酸86g，加入乙醇40g，80℃下反应4h，得到改性咪唑啉。
加入十八醇270g，控温140℃，加入对苯二酚0.5g，通氮气，加入甲基丙烯酸86g，加入二甲苯50g，140℃下反应4h，得到甲基丙烯酸十八酯。
乙烯醋酸乙烯酯5g，改性咪唑啉100g，甲基丙烯酸十八酯20g加入釜内，加入200号溶剂油100g，控温100℃，氮气保护，分三次投加过氧化二苯甲酰（每次加入0.4g），第一次和第二次投加后反应1h，第三次投加后反应2h。反应结束后，加入对苯二酚0.5g，得到第二聚合物。
（3）第三聚合物的制备
十八醇与环氧乙烷质量比1:50接枝，再接枝环氧丙烷至60%，再接环氧乙烷至55%，制备得到的三段反接聚醚；
取丙烯酸40g，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸15g，二甲基甲酰胺60g，控温80℃搅拌均匀后，加入三段反接聚醚55g搅拌均匀，加入0.5g的过氧化二苯甲酰，反应2h；
加入对甲苯磺酸1.5g，控温140℃反应4h，调pH至中性，除去溶剂，得到第三聚合物。
（4）油田采出液复合处理药剂的制备
按照第一聚合物：60%（第一聚合物占油田采出液复合处理药剂总质量的百分比），第二聚合物：20%（第二聚合物占油田采出液复合处理药剂总质量的百分比），第三聚合物：20%（第三聚合物占油田采出液复合处理药剂总质量的百分比），三者控温80℃下混合均一，得到油田采出液复合处理药剂。
实施例16：该油田采出液复合处理药剂，按照下述方法制备得到：
（1）第一聚合物的制备
在干燥洁净的反应釜内，投入环糊精100g，加入十八酸100g，对甲苯磺酸2g。控温260℃回流反应8h，酯化反应得到中间体一；
加入氢氧化钾到中间体一，升温至145℃至155℃，然后向所述反应釜中继续加入环氧丙烷，在设定0.3MPa至0.4MPa下进行反应，控制中间体一与环氧丙烷的质量比例为1:50；反应结束后，降温至125℃至135℃，向反应釜内加入环氧乙烷，在设定0.1MPa至0.2MPa下进行反应，控制环氧乙烷占总比例的60%；反应结束后，向反应釜内继续加入环氧丙烷，继续升温至135℃至145℃，设定反应压力下0.2MPa至0.3MPa，控制环氧乙烷占总比例的40%，得到中间体二。
取500g中间体二和15g十八酸同时投入釜中，加入100g二甲苯与5g对甲苯磺酸，控温150℃反应8h，得到第一聚合物；
（2）第二聚合物的制备
加入棕榈酸256g，加入四乙烯五胺189g，控温100℃反应3h，升温260℃反应3h，得到咪唑啉；控温80℃，加入对苯二酚0.1g，通氮气，加入甲基丙烯酸86g，加入乙醇40g，80℃下反应4h，得到改性咪唑啉。
加入十八醇270g，控温140℃，加入对苯二酚0.5g，通氮气，加入甲基丙烯酸86g，加入二甲苯50g，140℃下反应4h，得到甲基丙烯酸十八酯。
乙烯醋酸乙烯酯5g，改性咪唑啉100g，甲基丙烯酸十八酯20g加入釜内，加入200号溶剂油100g，控温100℃，氮气保护，分三次投加过氧化二苯甲酰（每次加入0.4g），第一次和第二次投加后反应1h，第三次投加后反应2h。反应结束后，加入对苯二酚0.5g，得到第二聚合物。
（3）第三聚合物的制备
十八醇与环氧乙烷质量比1:50接枝，再接枝环氧丙烷至60%，再接环氧乙烷至55%，制备得到的三段反接聚醚；
取丙烯酸40g，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸15g，二甲基甲酰胺60g，控温80℃搅拌均匀后，加入三段反接聚醚55g搅拌均匀，加入0.5g的过氧化二苯甲酰，反应2h；
加入对甲苯磺酸1.5g，控温140℃反应4h，调pH至中性，除去溶剂，得到第三聚合物。
（4）油田采出液复合处理药剂的制备
按照第一聚合物：60%（第一聚合物占油田采出液复合处理药剂总质量的百分比），第二聚合物：20%（第二聚合物占油田采出液复合处理药剂总质量的百分比），第三聚合物：20%（第三聚合物占油田采出液复合处理药剂总质量的百分比），三者控温80℃下混合均一，得到油田采出液复合处理药剂。
实施例17：该油田采出液复合处理药剂，按照下述方法制备得到：
（1）第一聚合物的制备
在干燥洁净的反应釜内，投入环糊精100g，加入十八酸100g，对甲苯磺酸2g。控温260℃回流反应8h，酯化反应得到中间体一；
加入氢氧化钾到中间体一，升温至145℃至155℃，然后向所述反应釜中继续加入环氧丙烷，在设定0.3MPa至0.4MPa下进行反应，控制中间体一与环氧丙烷的质量比例为1:50；反应结束后，降温至125℃至135℃，向反应釜内加入环氧乙烷，在设定0.1MPa至0.2MPa下进行反应，控制环氧乙烷占总比例的60%；反应结束后，向反应釜内继续加入环氧丙烷，继续升温至135℃至145℃，设定反应压力下0.2MPa至0.3MPa，控制环氧乙烷占总比例的40%，得到中间体二。
取500g中间体二和15g十八酸同时投入釜中，加入100g二甲苯与5g对甲苯磺酸，控温150℃反应8h，得到第一聚合物；
（2）第二聚合物的制备
加入油酸282g，加入四乙烯五胺189g，控温100℃反应3h，升温260℃反应3h，得到咪唑啉；控温80℃，加入对苯二酚0.1g，通氮气，加入甲基丙烯酸86g，加入乙醇40g，80℃下反应4h，得到改性咪唑啉。
加入十八醇270g，控温140℃，加入对苯二酚0.5g，通氮气，加入甲基丙烯酸86g，加入二甲苯50g，140℃下反应4h，得到甲基丙烯酸十八酯。
乙烯醋酸乙烯酯5g，改性咪唑啉100g，甲基丙烯酸十八酯20g加入釜内，加入200号溶剂油100g，控温100℃，氮气保护，分三次投加过氧化二苯甲酰（每次加入0.4g），第一次和第二次投加后反应1h，第三次投加后反应2h。反应结束后，加入对苯二酚0.5g，得到第二聚合物。
（3）第三聚合物的制备
十八醇与环氧乙烷质量比1:50接枝，再接枝环氧丙烷至60%，再接环氧乙烷至55%，制备得到的三段反接聚醚；
取丙烯酸40g，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸15g，二甲基甲酰胺60g，控温80℃搅拌均匀后，加入三段反接聚醚55g搅拌均匀，加入0.5g的过氧化二苯甲酰，反应2h；
加入对甲苯磺酸1.5g，控温140℃反应4h，调pH至中性，除去溶剂，得到第三聚合物。
（4）油田采出液复合处理药剂的制备
按照第一聚合物：60%（第一聚合物占油田采出液复合处理药剂总质量的百分比），第二聚合物：20%（第二聚合物占油田采出液复合处理药剂总质量的百分比），第三聚合物：20%（第三聚合物占油田采出液复合处理药剂总质量的百分比），三者控温80℃下混合均一，得到油田采出液复合处理药剂。
对比例1：与实施例13相比，把第一聚合物替换成多胺类聚醚，复配中其他条件不变。
对比例2：与实施例13相比，把第一聚合物替换成多元醇类聚醚，复配中其他条件不变。
对比例3：与实施例13相比，复配中其他不变，把第一聚合物替换成酚胺醛类聚醚，复配中其他条件不变。
对比例4：与实施例13相比，复配中其他不变，把第二聚合物替换成实施例17中的咪唑啉（小分子），复配中其他条件不变。
对比例5：与实施例13相比，复配中其他条件不变，只是第三聚合物制备中不加入三段反接聚醚。
向我国新疆油田某区块采出液中分别加入油田采出液复合处理药剂，然后对其破乳、防蜡、降凝、防腐、防垢、除油性能进行评价，结果如表1、表2所示。
从表1中实施例11至实施例13数据可知：R1碳链的长度对降凝性能、破乳剂性能影响、防蜡性能均有一定影响，对于本实验油样而言，C18位最佳碳链；碳链长度对于防腐、阻垢以及水质方面无影响。
从表1中实施例12、实施例14、实施例15数据可知：用于制备咪唑啉的多胺对缓蚀性能影响重大，其中以四乙烯五胺最佳；但是多胺对其他性能影响不大。
从表1中实施例12、实施例16、实施例17数据可知：用于制备咪唑啉的烷基酸对破乳、防蜡、降凝、缓蚀性能均有一定影响，在本油样体系中，实施例12和实施例17性能最佳。
在破乳方面，第一聚合物的替换对破乳率影响较大。从表2中实施例17与对比例1至3的对比数据来看：多胺类聚醚破乳剂性能下降15%，多元醇类聚醚破乳剂性能下降25%，酚胺醛类聚醚性能下降7%；从表2中实施例17与对比例4对比可知：第二聚合物对破乳影响较小，降幅仅下降2%；从表2中实施例17与对比例5对比可知：第三聚合物变化对破乳基本无影响。
在防蜡方面，防蜡率受第一聚合物和第二聚合物影响极大。从表2中实施例17与对比例1至3的对比数据来看：第一聚合物换成多胺类聚醚、多元醇类聚醚、酚胺醛类聚醚后，防蜡率至少降低了20%；从表2中实施例17与对比例4的对比数据来看：第二聚合物制换成咪唑啉后，防蜡率至少降低27%；从表2中实施例17与对比例5的对比数据来看：第三聚合物对防蜡有轻微影响，下降4%。
在降凝方面，从表2中实施例17与对比例1至4的对比数据来看：第一聚合物与第二聚合有明显的协同作用，替换第一聚合物后，降凝幅度减少4℃；从表2中实施例17与对比例4的对比数据来看：第二聚合物换成咪唑啉，降凝幅度减少2℃；从表2中实施例17与对比例5的对比数据来看：第三聚合物变化对破乳基本无影响。
在防腐方面，从表2数据可知，防腐主要是受第二聚合物影响，基本不受第一聚合物和第三聚合物影响。从表1中，实施例12，实施例14，实施例15数据比较可知，用于制备咪唑啉环的多胺单体对缓蚀效率有一定影响，其中四乙烯五胺最佳，其次是二乙烯三胺，最差是三乙烯四胺。由对比例4可知，用单体结构的咪唑啉会导致缓蚀性能明显下降，说明第二聚合物中的高分子具有明显的增强防腐的能力。
在阻垢方面，各实施例和对比例的防垢率平均均能达到80%以上，并且不会随着组分第一聚合物与第二聚合物的变化而受到影响，主要是受第三聚合物的影响。由表2中实施例17和对比例5数据可知，第三聚合物中引入聚醚会对防垢性能造成轻微影响，但是对水质确有明显的改善。
综上所述，本发明具有破乳、防腐、降凝、防垢、防蜡、除油的功能，可最大限度降低药剂投加量，避免由单项原油采出液药剂处理技术重复使用造成的施工作业重叠和药剂浪费，缩短药剂加投处理流程，简化地面油田工艺。
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
Claims (10)
1.一种油田采出液复合处理药剂，其特征在于包括第一聚合物、第二聚合物和第三聚合物，第一聚合物为引入了环糊精类的大分子的核心和烷基碳链基团的聚醚链结构物，第二聚合物为改性咪唑啉、甲基丙烯酸酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物共聚得到的三元共聚物，第三聚合物为阴离子-非离子聚合物，按照下述方法得到：将第一聚合物、第二聚合物和第三聚合物进行复配后，得到油田采出液复合处理药剂。
2.根据权利要求1所述的油田采出液复合处理药剂，其特征在于第一聚合物按照下述方法制备得到：第一步，将所需量的环糊精与R1COOH投入釜中，加入所需量的催化剂，进行酯化反应，得到中间体一；第二步，将中间体一和所需量的氢氧化钾混合后，分别与环氧丙烷、环氧乙烷进行接枝聚合反应，得到中间体二；第三步，将中间体二与所需量的R1COOH进行酯化反应，得到第一聚合物。
3.根据权利要求2所述的油田采出液复合处理药剂，其特征在于第一步中，R1COOH为携带有羧基基团的化合物或组合物，其中，R1为C14至C40的直链烷基、C14至C40异构烷基、C2至C40带苯结构烷基基团中的一种以上，催化剂为对甲苯磺酸、甲基磺酸、邻甲酚磺酸中的一种以上。
4.根据权利要求2或3所述的油田采出液复合处理药剂，其特征在于第一步中，环糊精与R1COOH的摩尔比为1：1至15，酯化反应的温度为100℃至300℃，酯化反应的时间为4h至10h；或/和，第二步中，接枝聚合反应得到中间体二的具体过程为：将中间体一和所需量的氢氧化钾加入到反应釜中，升温至145℃至155℃，然后向反应釜中继续加入所需量的环氧丙烷，在0.3MPa至0.4MPa条件下进行反应，反应结束后，降温至125℃至135℃，再向反应釜内加入所需量的环氧乙烷，在0.1MPa至0.2MPa条件下进行反应，得到中间体二；或/和，第三步中，中间体二与R1COOH的摩尔比为1：1至15，酯化反应的温度为100℃至300℃，酯化反应的时间为4h至10h。
5.根据权利要求2或3所述的油田采出液复合处理药剂，其特征在于第二聚合物按照下述方法得到：将摩尔比为0.01至0.5：1至5：0.5至1的乙烯-醋酸乙烯共聚物、改性咪唑啉、甲基丙烯酸酯混合后，加入溶剂，氮气保护，并分三次加入引发剂，在80℃至130℃条件下进行三元共聚反应3h，反应结束后，加入所需量的阻聚剂，得到第二聚合物，其中，溶剂为二甲苯、甲苯、混合三甲苯、混合四甲苯、醚类、有机醇类烃类溶剂油、高沸点芳烃混合物、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、柴油和直链烷基烃中的一种，阻聚剂为对苯二酚和l,4-萘醌中的一种，阻聚剂的加入质量为第二聚合物的制备过程中所需总物料质量的0.01%至1%，引发剂为过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁氰和过氧化二丁酯中的一种，引发剂的加入总质量为第二聚合物的制备过程中所需总物料质量的0.5%至3%。
6.根据权利要求5中所述的油田采出液复合处理药剂，其特征在于乙烯-醋酸乙烯共聚物为乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物，醋酸乙烯酯占乙烯和醋酸乙烯酯总物料摩尔比的10%至40%；或/和，改性咪唑啉按照下述方法制备得到：首先将摩尔比例为1:1的烷基羧酸与多胺在100℃至150℃条件下反应1h至5h后，再升温至200℃至300℃条件下反应3h至8h，得到咪唑啉，然后将摩尔比为1:1的咪唑啉与甲基丙烯酸混合后，加入所需量阻聚剂和乙醇，通入氮气后，在60℃至80℃条件下反应4h至8h，得到改性咪唑啉；或/和，甲基丙烯酸酯按照下述方法制备得到：将摩尔比为1:1的R1-OH与甲基丙烯酸混合，加入所需量阻聚剂和二甲苯，通入氮气，在100℃至200℃条件下反应4h至8h，得到甲基丙烯酸酯。
7.根据权利要求6所述的油田采出液复合处理药剂，其特征在于改性咪唑啉的制备方法中，烷基羧酸为油酸、棕榈酸、十二酸、十四酸、十六酸、十八酸和二十二酸中的一种以上，多胺为二乙烯三胺，四乙烯五胺，三乙烯四胺中的一种以上。
8.根据权利要求1所述的油田采出液复合处理药剂，其特征在于第三聚合物按照下述方法制备得到：首先，将摩尔比为0.2至10：1的丙烯酸与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸混合用溶剂溶解后，得到混合物；然后，将质量比为1：0.1至10的混合物和聚醚混合均匀，并加入混合物和聚醚总质量0.5%至2%的过氧化二苯甲酰，在80℃条件下进行反应；最后，再加入所有物料总质量0.5%至2%的对甲苯磺酸，在100℃至200℃条件下进行反应4h至8h，得到第三聚合物。
9.根据权利要求8所述的油田采出液复合处理药剂，其特征在于溶剂包括水、二甲基甲酰胺，且溶剂的加入量为丙烯酸与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸总质量的10%至60%；或/和，聚醚为十八醇先接枝环氧乙烷，再接枝环氧丙烷，再接环氧乙烷后得到的三段反接聚醚。
10.一种根据权利要求2至9中任一项所述的油田采出液复合处理药剂的制备方法，其特征在于按照下述方法进行：将第一聚合物、第二聚合物和第三聚合物进行复配后，得到油田采出液复合处理药剂。
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