一种耐高温稠油降粘剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种耐高温稠油降粘剂及其制备方法，属于石油开采【技术领域】，它首先经过生物有机酸溶液的制备、浸渍液的制备和称量三个步骤，最后将取得到的木质素磺酸钙、丙烯酸、马来酸酐和烯丙基磺酸钠加入水中，60-75℃搅拌至混合均匀后，先向其中加入链转移剂搅拌均匀后，再向其中加入引发剂和质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液，反应0.5-1h后，接着向其中加入浸渍液和薄膜扩展剂，于45-55℃下搅拌0.5-1h，最后，向其中加入生物有机酸溶液，搅拌混合均匀，烘干，包装，即得本发明的耐高温稠油降粘剂。本发明产品抗温能力达200℃，抗盐效果好，且兼具一定的抗滤失作用，水溶性好，安全无毒，应用范围广。
【专利说明】一种耐高温稠油降粘剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于石油开采【技术领域】，具体涉及一种耐高温稠油降粘剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]稠油中轻组分含量低，浙青质和胶质含量较高，直链烃含量少，从而导致大部分稠油具有高黏度和高密度的特性，开采和运输相当困难。目前，在稠油开采过程中国内外常用的降黏方法有加热法、掺稀油法、稠油改质降黏及化学药剂降黏法。
[0003]其中，化学药剂降黏法中受到普遍关注，应用化学药剂降黏法可提高泵效和油井的动液面，减少动力消耗，降低系统压力，增加单井原油产量。目前油田使用的降粘剂有油溶性降粘剂和水溶性降粘剂，油溶性降粘剂一般为易燃物，闪点较低。考虑现场使用的安全性，通常采用水溶性降粘剂。
[0004]目前大部分水溶性降粘剂含有部分物质在高温时易分解、热稳定性差，导致降粘剂不耐高温，且抗盐性不好，因此如何克服现有技术的不足是目前石油开采【技术领域】亟需解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种耐高温稠油降粘剂及其制备方法，以解决传统水溶性降粘剂含在高温时易分解、热稳定性差，抗盐性差的问题。
[0006]本发明采用的技术方案如下:
一种耐高温稠油降粘剂的制备方法，包括如下本步骤:
步骤(I )，取植物原材料进行干馏或炭化处理，产生的烟雾经回收冷凝后，在储罐中静置10-20天，制得生物有机酸溶液；
步骤(2)，将质量比为1:1.1-1.3的钛矿铁粉与浓硫酸在7(T80°C下反应2~3h，然后冷却至室温，加入钛矿铁粉质量4飞倍的水浸取2~3h，离心，取上层清液，得到浸溃液；
步骤(3)，按照重量分数，分别称取步骤(1)得到的生物有机酸溶液5-10份、步骤(2)得到的浸溃液15-25份、薄膜扩展剂2-5份、木质素磺酸钙50-60份、丙烯酸100-120份、马来酸酐10-20份、烯丙基磺酸钠12-18份、链转移剂5-12份、引发剂2_5份、质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液30-40份、水200-300份；
步骤(4)，将步骤(3)称取得到的木质素磺酸钙、丙烯酸、马来酸酐和烯丙基磺酸钠加入水中，60-75 V搅拌至混合均匀后，先向其中加入链转移剂搅拌均匀后，再向其中加入引发剂和质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液，反应0.5-lh后，接着向其中加入步骤(2)得到的浸溃液和薄膜扩展剂，于45-55°C下搅拌0.5-lh，最后，向其中加入步骤(1)得到的生物有机酸溶液，搅拌混合均匀，烘干，包装，即得本发明的耐高温稠油降粘剂。
[0007]本发明技术方案中步骤(1)中所述的植物原材料为秸杆、果树枝、果壳、木屑、蔗渣和中草药中的一种或几种，具体比例不作要求。
[0008]本发明技术方案中所述的链转移剂为异丙醇。
[0009]本发明技术方案中所述的引发剂为为过硫酸钠。
[0010]本发明技术方案中步骤(4)所述的60-75°C搅拌的速度为400-600r/min。
[0011]本发明技术方案中步骤(4)所述的于45-55°C下搅拌的速度为100-150 r/min。
[0012]本发明技术方案中步骤(4)所述的烘干的温度为90-100°C。
[0013]本发明技术方案中步骤(4)所述的烘干为烘干至水分小于固含量的3%。
[0014]本发明与现有技术相比，其有益效果为:(I)本发明原料配伍性好，制备工艺简单，成本低廉；(2)在低密度钻井液和高密度钻井液中都具有良好的降粘效果，使用范围广；(3)抗温能力达200°C，抗盐效果好，且兼具一定的抗滤失作用，水溶性好，安全无毒，应用范围广；(4)可应用于高温深井油藏的储层改造、水驱、井筒举升、近井端解堵等开发增产措施；(5)与钻井液配伍性好，对钻井液性能无不良影响，不起泡。
【具体实施方式】
[0015]为使本发明实现的技术手段、技术特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0016]实施例1
一种耐高温稠油降粘剂的制备方法，包括如下本步骤:
步骤(I )，取植物原材料进行干馏或炭化处理，产生的烟雾经回收冷凝后，在储罐中静置10天，制得生物有机酸溶液；
步骤(2)，将质量比为1:1.1的钛矿铁粉与浓硫酸在70°C下反应2h，然后冷却至室温，加入钛矿铁粉质量4倍的水浸取2h，离心，取上层清液，得到浸溃液；
步骤(3)，按照重量分数，分别称取步骤(1)得到的生物有机酸溶液5份、步骤(2)得到的浸溃液15份、薄膜扩展剂2份、木质素磺酸钙50份、丙烯酸100份、马来酸酐10份、烯丙基磺酸钠12份、异丙醇5份、过硫酸钠2份、质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液30份、水200 份；
步骤(4)，将步骤(3)称取得到的木质素磺酸钙、丙烯酸、马来酸酐和烯丙基磺酸钠加入水中，于60°C,速度为400r/min搅拌至混合均匀后,先向其中加入异丙醇搅拌均匀后,再向其中加入过硫酸钠和质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液，反应0.5h后，接着向其中加入步骤(2)得到的浸溃液和薄膜扩展剂，于45°C下速度为100 r/min搅拌0.5h，最后，向其中加入步骤(1)得到的生物有机酸溶液，搅拌混合均匀，于90°C烘干至水分小于固含量的3%，包装，即得本实施例的耐高温稠油降粘剂。
[0017]其中，步骤(1)中所述的植物原材料为秸杆、果树枝、果壳和蔗渣和的混合物，具体比例不作要求。
[0018]实施例2
一种耐高温稠油降粘剂的制备方法，包括如下本步骤:
步骤(I )，取植物原材料进行干馏或炭化处理，产生的烟雾经回收冷凝后，在储罐中静置20天，制得生物有机酸溶液；
步骤(2)，将质量比为1: 1.3的钛矿铁粉与浓硫酸在80°C下反应3h，然后冷却至室温，加入钛矿铁粉质量5倍的水浸取3h，离心，取上层清液，得到浸溃液；
步骤(3)，按照重量分数，分别称取步骤(1)得到的生物有机酸溶液10份、步骤(2)得到的浸溃液25份、薄膜扩展剂5份、木质素磺酸钙60份、丙烯酸120份、马来酸酐20份、烯丙基磺酸钠18份、异丙醇12份、过硫酸钠5份、质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液40份、水300份；
步骤(4)，将步骤(3)称取得到的木质素磺酸钙、丙烯酸、马来酸酐和烯丙基磺酸钠加入水中，于75°C,速度为600r/min搅拌至混合均匀后,先向其中加入异丙醇搅拌均匀后,再向其中加入过硫酸钠和质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液，反应Ih后，接着向其中加入步骤(2)得到的浸溃液和薄膜扩展剂，于55°C下速度为150 r/min搅拌lh，最后，向其中加入步骤(1)得到的生物有机酸溶液，搅拌混合均匀，于100°C烘干至水分小于固含量的3%，包装，即得本实施例的耐高温稠油降粘剂。
[0019]其中，步骤(1)中所述的植物原材料为木屑。
[0020]实施例3
一种耐高温稠油降粘剂的制备方法，包括如下本步骤:
步骤(I )，取植物原材料进行干馏或炭化处理，产生的烟雾经回收冷凝后，在储罐中静置15天，制得生物有机酸溶液；
步骤(2)，将质量比为1:1.2的钛矿铁粉与浓硫酸在74°C下反应2.5h，然后冷却至室温，加入钛矿铁粉质量4.6倍的水浸取2.8h，离心，取上层清液，得到浸溃液；
步骤(3)，按照重量分数，分别称取步骤(1)得到的生物有机酸溶液6份、步骤(2)得到的浸溃液18份、薄膜扩展剂4份、木质素磺酸钙55份、丙烯酸110份、马来酸酐16份、烯丙基磺酸钠17份、异丙醇9份、过硫酸钠3份、质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液36份、水268 份；
步骤(4)，将步骤(3)称取得到的木质素磺酸钙、丙烯酸、马来酸酐和烯丙基磺酸钠加入水中，于68°C,速度为500r/min搅拌至混合均匀后,先向其中加入异丙醇搅拌均匀后,再向其中加入过硫酸钠和质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液，反应0.7h后，接着向其中加入步骤(2)得到的浸溃液和薄膜扩展剂，于49°C下速度为130 r/min搅拌0.8h，最后，向其中加入步骤(1)得到的生物有机酸溶液，搅拌混合均匀，于95°C烘干至水分小于固含量的3%，包装，即得本实施例的耐高温稠油降粘剂。
[0021]其中，步骤(1)中所述的植物原材料为秸杆、果树枝、果壳、木屑、蔗渣和中草药中的混合物，其具体比例不作要求。
[0022]对照例I
与实施例3的区别在于:步骤(4)中未加入步骤(2)得到的浸溃液和木质素磺酸钙。具体是指:
本实施例耐高温稠油降粘剂的制备方法，包括如下本步骤
步骤(I )，取植物原材料进行干馏或炭化处理，产生的烟雾经回收冷凝后，在储罐中静置15天，制得生物有机酸溶液；
步骤(2)，按照重量分数，分别称取步骤(1)得到的生物有机酸溶液6份、、薄膜扩展剂4份、丙烯酸110份、马来酸酐16份、烯丙基磺酸钠17份、异丙醇9份、过硫酸钠3份、质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液36份、水268份；
步骤(3)，将步骤(2)称取得到的丙烯酸、马来酸酐和烯丙基磺酸钠加入水中，于68°C，速度为500r/min搅拌至混合均匀后,先向其中加入异丙醇搅拌均匀后,再向其中加入过硫酸钠和质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液，反应0.7h后，接着向其中加入薄膜扩展剂，于49°C下速度为130 r/min搅拌0.8h，最后，向其中加入步骤(1)得到的生物有机酸溶液，搅拌混合均匀，于95°C烘干至水分小于固含量的3%，包装，即得本实施例的耐高温稠油降粘剂。
[0023]其中，步骤(1)中所述的植物原材料为秸杆、果树枝、果壳、木屑、蔗渣和中草药中的混合物，其具体比例不作要求。
[0024]对照例2
与实施例3的区别在于:步骤(4)中未加入步骤(1)得到的生物有机酸溶液。具体是指:
本实施例耐高温稠油降粘剂的制备方法，包括如下本步骤步骤(I )，将质量比为1:1.2的钛矿铁粉与浓硫酸在74°C下反应2.5h，然后冷却至室温，加入钛矿铁粉质量4.6倍的水浸取2.8h，离心，取上层清液，得到浸溃液；
步骤(2)，按照重量分数，分别称取步骤(1)得到的浸溃液18份、薄膜扩展剂4份、木质素磺酸钙55份、丙烯酸110份、马来酸酐16份、烯丙基磺酸钠17份、异丙醇9份、过硫酸钠3份、质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液36份、水268份；
步骤(3)，将步骤(3)称取得到的木质素磺酸钙、丙烯酸、马来酸酐和烯丙基磺酸钠加入水中，于68°C,速度为500r/min搅拌至混合均匀后,先向其中加入异丙醇搅拌均匀后,再向其中加入过硫酸钠和质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液，反应0.7h后，接着向其中加入步骤(2)得到的浸溃液和薄膜扩展剂，于49°C下速度为130 r/min搅拌0.8h，最后于95°C烘干至水分小于固含量的3%，包装，即得本实施例的耐高温稠油降粘剂。
[0025]其中，步骤(1)中所述的植物原材料为秸杆、果树枝、果壳、木屑、蔗渣和中草药中的混合物，其具体比例不作要求。
[0026]对照例3
与实施例3的区别在于:步骤(4)中未加入薄膜扩展剂。具体是指:
本实施例耐高温稠油降粘剂的制备方法，包括如下本步骤
步骤(I )，取植物原材料进行干馏或炭化处理，产生的烟雾经回收冷凝后，在储罐中静置15天，制得生物有机酸溶液；
步骤(2)，将质量比为1:1.2的钛矿铁粉与浓硫酸在74°C下反应2.5h，然后冷却至室温，加入钛矿铁粉质量4.6倍的水浸取2.8h，离心，取上层清液，得到浸溃液；
步骤(3)，按照重量分数，分别称取步骤(1)得到的生物有机酸溶液6份、步骤(2)得到的浸溃液18份、木质素磺酸钙55份、丙烯酸110份、马来酸酐16份、烯丙基磺酸钠17份、异丙醇9份、过硫酸钠3份、质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液36份、水268份；
步骤(4)，将步骤(3)称取得到的木质素磺酸钙、丙烯酸、马来酸酐和烯丙基磺酸钠加入水中，于68°C,速度为500r/min搅拌至混合均匀后,先向其中加入异丙醇搅拌均匀后,再向其中加入过硫酸钠和质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液，反应0.7h后，接着向其中加入步骤(2)得到的浸溃液，于49°C下速度为130 r/min搅拌0.8h，最后，向其中加入步骤(1)得到的生物有机酸溶液，搅拌混合均匀，于95°C烘干至水分小于固含量的3%，包装，即得本实施例的耐高温稠油降粘剂。
[0027]其中，步骤(1)中所述的植物原材料为秸杆、果树枝、果壳、木屑、蔗渣和中草药中的混合物，其具体比例不作要求。
[0028]性能检测:
抗温能力评估
基浆:室温下，在I升水中，加入5克碳酸钠，100克膨润土，高速搅拌20分钟，室温下放置养护24小时，用重晶石加重至密度为1.65g/cm3，得到基浆。以质量比计，粉剂降粘剂:基浆中水为3:1000。基浆和加入样品基浆在一定温度滚动老化16小时后，室温下高速搅拌5分钟，测定其降粘率，结果如表1所示。
[0029]表1
【权利要求】
1.一种耐高温稠油降粘剂的制备方法，其特征在于包括如下本步骤: 步骤(I )，取植物原材料进行干馏或炭化处理，产生的烟雾经回收冷凝后，在储罐中静置10-20天，制得生物有机酸溶液； 步骤(2)，将质量比为1:1.1-1.3的钛矿铁粉与浓硫酸在7(T80°C下反应2~3h，然后冷却至室温，加入钛矿铁粉质量4飞倍的水浸取2~3h，离心，取上层清液，得到浸溃液； 步骤(3)，按照重量分数，分别称取步骤(1)得到的生物有机酸溶液5-10份、步骤(2)得到的浸溃液15-25份、薄膜扩展剂2-5份、木质素磺酸钙50-60份、丙烯酸100-120份、马来酸酐10-20份、烯丙基磺酸钠12-18份、链转移剂5-12份、引发剂2_5份、质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液30-40份、水200-300份； 步骤(4)，将步骤(3)称取得到的木质素磺酸钙、丙烯酸、马来酸酐和烯丙基磺酸钠加入水中，60-75 V搅拌至混合均匀后，先向其中加入链转移剂搅拌均匀后，再向其中加入引发剂和质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液，反应0.5-lh后，接着向其中加入步骤(2)得到的浸溃液和薄膜扩展剂，于45-55°C下搅拌0.5-lh，最后，向其中加入步骤(1)得到的生物有机酸溶液，搅拌混合均匀，烘干，包装，即得本发明的耐高温稠油降粘剂。
2.根据权利要求1所述的耐高温稠油降粘剂，其特征在于步骤(1)中所述的植物原材料为秸杆、果树枝、果壳、木屑、蔗渣和中草药中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的耐高温稠油降粘剂，其特征在于所述的链转移剂为异丙醇。
4.根据权利要求1所述的耐高温稠油降粘剂，其特征在于所述的引发剂为为过硫酸钠。
5.根据权利要求1所述的耐高温稠油降粘剂，其特征在于步骤(4)所述的60-75°C搅拌的速度为400-600r/min。
6.根据权利要求1所述的耐高温稠油降粘剂，其特征在于步骤(4)所述的于45-55°C下搅拌的速度为100-150 r/min。
7.根据权利要求1所述的耐高温稠油降粘剂，其特征在于步骤(4)所述的烘干的温度为 90-100。。。
8.根据权利要求1所述的耐高温稠油降粘剂，其特征在于步骤(4)所述的烘干为烘干至水分小于固含量的3%。
【文档编号】C08F222/06GK104130756SQ201410308456
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】李瑞国 申请人:青岛蓬勃石油技术服务有限公司