本发明属于水溶性减阻剂技术领域，特别是涉及一种用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂及其制备方法与应用。
背景技术：
目前，高含蜡轻质原油在长距离输送过程中由于温度的降低，原油粘度变大、流动性变差、管输困难，传统解决方法是管道采用沿线加热的工艺，提高原油的输送温度，但该方法燃料和动力消耗较高。原油减阻剂的加入能明显改善原油的低温流动性，显著降低原油的管输阻力，减阻效率很高，可实现全年常温输油，从而节约燃料和动力消耗，经济效益非常可观。现有的药剂存在合成工艺复杂、产品稳定性差，不易运输、贮运和保管，现场应用不方便，对轻质原油减阻效率不高等问题。
技术实现要素：
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂及其制备方法与应用。
本发明采用丙烯酸，甲基丙烯酰胺，甲基丙烯酸乙氧基乙酯，甲基丙烯磺酸钠单体为原料，自由基水溶液共聚合成一种水溶性减阻剂。合成的减阻剂具有线性结构，在一定的流速下，能沿着流动方向排列，形成无数与流向一致的线条，流体只能在线内向前运动，抑制了紊流的发展，因而大大减少了摩擦力。即在相同输油压差下，在相同的管道中获得较大的输油量。另外，该减阻剂稳定性好、易于运输、贮运和保管，溶解性能好，对设备无腐蚀，使用方便、减阻效果明显。
本发明以丙烯酸单体质量为基准，将丙烯酸、0.4～0.8倍的甲基丙烯酰胺、0.2～0.6倍的甲基丙烯酸乙氧基乙酯、0.6～1.2倍的甲基丙烯磺酸钠以及0.04～0.08倍的引发剂偶氮异丁氰基甲酰胺分别用蒸馏水配置成25％的水溶液，然后在四颈瓶中加入甲基丙烯磺酸钠水溶液，装好温度计、搅拌器及滴加装置，不断搅拌并升温至85℃，缓慢滴加单体的混合溶液及偶氮异丁氰基甲酰胺溶液进行反应，控制滴加速度在四小时内滴加完毕，然后维持恒温继续反应2h，反应结束生成淡黄色的溶液，冷却至室温，用40％的naoh溶液调节ph值到7，得到棕黄色水溶液产物，该产品为水溶性减阻剂。
本发明的目的之一是提供一种具有合成工艺简单、产品稳定性好，易于运输、贮运和保管，现场应用方便、安全，对设备无腐蚀，溶解性能好，对轻质原油减阻效率高等特点的用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂。
本发明用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂所采取的技术方案是：
一种用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂，其特征点是：用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂的原料质量组成为，以丙烯酸单体质量为基准，0.4～0.8倍的甲基丙烯酰胺、0.2～0.6倍的甲基丙烯酸乙氧基乙酯、0.6～1.2倍的甲基丙烯磺酸钠以及0.04～0.08倍的引发剂偶氮异丁氰基甲酰胺。
本发明的目的之二是提供一种具有合成工艺简单、产品稳定性好，易于运输、贮运和保管，现场应用方便、安全等特点的用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂的制备方法。
本发明用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂的制备方法所采取的技术方案是：
用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂的制备方法，其特征是：水溶性减阻剂的制备过程包括以下工艺步骤：
1.配制水溶液：
以丙烯酸单体质量为基准，将丙烯酸、0.4～0.8倍的甲基丙烯酰胺、0.2～0.6倍的甲基丙烯酸乙氧基乙酯、0.6～1.2倍的甲基丙烯磺酸钠以及0.04～0.08倍的引发剂偶氮异丁氰基甲酰胺分别用蒸馏水配置成20-30％的水溶液；
2.升温反应
在装有温度、搅拌及滴加装置的反应器中，加入甲基丙烯磺酸钠水溶液，搅拌升温80-95℃，加入单体的混合溶液及偶氮异丁氰基甲酰胺溶液进行反应，控制加入速度3-4h，然后维持恒温继续反应1.5-3h，反应结束生成淡黄色的溶液；
3.调ph制备水溶性减阻剂
反应生成的淡黄色溶液冷却至室温，用naoh溶液调节ph值到7，得到棕黄色水溶液产物，制得水溶性减阻剂。
本发明用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂的制备方法还可以采用如下技术方案：
所述的用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂及其制备方法，其特点是：调ph制备水溶性减阻剂时，用质量浓度30-50％的naoh溶液调ph值到7得到棕黄色水溶液产物。
本发明的目的之三是提供一种具有现场应用方便、安全，对设备无腐蚀，溶解性能好，对轻质原油减阻效率高等特点的用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂的应用。
本发明用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂的应用所采取的技术方案是：
一种用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂的应用，其特点是：用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂的应用是用于以质量计含蜡量20-30％、沥青质含量0.7-1.5％、胶质含量6-10％的轻质原油作为水溶性减阻剂。
本发明具有的优点和积极效果是：
用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂及其制备方法与应用由于采用了本发明全新的技术方案，与现有技术相比，本发明采用丙烯酸，甲基丙烯酰胺，甲基丙烯酸乙氧基乙酯，甲基丙烯磺酸钠单体为原料，合成了一种水溶性减阻剂。合成的减阻剂具有线性结构，在一定的流速下，能沿着流动方向排列，形成无数与流向一致的线条，流体只能在线内向前运动，抑制了紊流的发展，因而大大减少了摩擦力。即在相同输油压差下，在相同的管道中获得较大的输油量。该药剂具有合成工艺简单、产品稳定性好，易于运输、贮运和保管，现场应用方便、安全，对轻质原油减阻效率高。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并详细说明如下：
实施例1
一种用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂及其制备方法与应用：
用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂及制备过程：
取20g丙烯酸、12g甲基丙烯酰胺，以及8g甲基丙烯酸乙氧基乙酯，分别用蒸馏水配制成25％的水溶液，然后混合均匀；取1.2g偶氮异丁氰基甲酰胺，用蒸馏水配制成25％的水溶液；取18g甲基丙烯磺酸钠，用蒸馏水配制成25％的水溶液，然后在500ml四颈瓶中加入甲基丙烯磺酸钠水溶液，装好温度计、搅拌器及滴加装置，不断搅拌并升温至85℃，缓慢滴加丙烯酸、甲基丙烯酰胺与甲基丙烯酸乙氧基乙酯的混合溶液以及引发剂偶氮异丁氰基甲酰胺溶液进行反应，控制滴加速度在四小时内滴加完毕，然后维持恒温继续反应2h，反应结束生成淡黄色的溶液，冷却至室温，用40％的naoh溶液调节ph值到7，得到棕黄色水溶液产物，该产品为水溶性减阻剂。
用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂的应用：
制得的水溶性减阻剂应用于高含蜡轻质原油作为水溶性减阻剂使用。所得水溶性减阻剂产品固含量为25.8％，对管线输送温度为35℃，含蜡量为23.68％、沥青质含量为0.95％、胶质含量为8.64％的轻质原油的减阻率为85.48％。
实施例2
一种用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂及其制备方法与应用：
用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂及制备过程：
取20g丙烯酸、8g甲基丙烯酰胺，以及12g甲基丙烯酸乙氧基乙酯，分别用蒸馏水配制成25％的水溶液，然后混合均匀；取0.8g偶氮异丁氰基甲酰胺，用蒸馏水配制成25％的水溶液；取24g甲基丙烯磺酸钠，用蒸馏水配制成25％的水溶液，然后在500ml四颈瓶中加入甲基丙烯磺酸钠水溶液，装好温度计、搅拌器及滴加装置，不断搅拌并升温至85℃，缓慢滴加丙烯酸、甲基丙烯酰胺与甲基丙烯酸乙氧基乙酯的混合溶液以及引发剂偶氮异丁氰基甲酰胺溶液进行反应，控制滴加速度在四小时内滴加完毕，然后维持恒温继续反应2h，反应结束生成淡黄色的溶液，冷却至室温，用40％的naoh溶液调节ph值到7，得到棕黄色水溶液产物，该产品为水溶性减阻剂。
用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂的应用：
所得水溶性减阻剂产品的固含量为25.1％，对管线输送温度为35℃，含蜡量为23.68％、沥青质含量为0.95％、胶质含量为8.64％的轻质原油的减阻率为83.68％。
实施例3
一种用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂及其制备方法与应用：
用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂及制备过程：
取20g丙烯酸、16g甲基丙烯酰胺，以及4g甲基丙烯酸乙氧基乙酯，分别用蒸馏水配制成25％的水溶液，然后混合均匀；取1.6g偶氮异丁氰基甲酰胺，用蒸馏水配制成25％的水溶液；取12g甲基丙烯磺酸钠，用蒸馏水配制成25％的水溶液，然后在500ml四颈瓶中加入甲基丙烯磺酸钠水溶液，装好温度计、搅拌器及滴加装置，不断搅拌并升温至85℃，缓慢滴加丙烯酸、甲基丙烯酰胺与甲基丙烯酸乙氧基乙酯的混合溶液以及引发剂偶氮异丁氰基甲酰胺溶液进行反应，控制滴加速度在四小时内滴加完毕，然后维持恒温继续反应2h，反应结束生成淡黄色的溶液，冷却至室温，用40％的naoh溶液调节ph值到7，得到棕黄色水溶液产物，该产品为水溶性减阻剂。
用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂的应用：
所得水溶性减阻剂产品的固含量为25.3％，对管线输送温度为35℃，含蜡量为23.68％、沥青质含量为0.95％、胶质含量为8.64％的轻质原油的减阻率为83.93％。
实施例4
一种用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂及其制备方法与应用：
用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂及制备过程：
取20g丙烯酸、12g甲基丙烯酰胺，以及12g甲基丙烯酸乙氧基乙酯，分别用蒸馏水配制成25％的水溶液，然后混合均匀；取0.8g偶氮异丁氰基甲酰胺，用蒸馏水配制成25％的水溶液；取18g甲基丙烯磺酸钠，用蒸馏水配制成25％的水溶液，然后在500ml四颈瓶中加入甲基丙烯磺酸钠水溶液，装好温度计、搅拌器及滴加装置，不断搅拌并升温至85℃，缓慢滴加丙烯酸、甲基丙烯酰胺与甲基丙烯酸乙氧基乙酯的混合溶液以及引发剂偶氮异丁氰基甲酰胺溶液进行反应，控制滴加速度在四小时内滴加完毕，然后维持恒温继续反应2h，反应结束生成淡黄色的溶液，冷却至室温，用40％的naoh溶液调节ph值到7，得到棕黄色水溶液产物，该产品为水溶性减阻剂。
用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂的应用：
所得水溶性减阻剂产品的固含量为26.4％，对管线输送温度为35℃，含蜡量为23.68％、沥青质含量为0.95％、胶质含量为8.64％的轻质原油的减阻率为85.52％。
实施例5
一种用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂及其制备方法与应用：
用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂及制备过程：
取20g丙烯酸、16g甲基丙烯酰胺，以及4g甲基丙烯酸乙氧基乙酯，分别用蒸馏水配制成25％的水溶液，然后混合均匀；取1.2g偶氮异丁氰基甲酰胺，用蒸馏水配制成25％的水溶液；取24g甲基丙烯磺酸钠，用蒸馏水配制成25％的水溶液，然后在500ml四颈瓶中加入甲基丙烯磺酸钠水溶液，装好温度计、搅拌器及滴加装置，不断搅拌并升温至85℃，缓慢滴加丙烯酸、甲基丙烯酰胺与甲基丙烯酸乙氧基乙酯的混合溶液以及引发剂偶氮异丁氰基甲酰胺溶液进行反应，控制滴加速度在四小时内滴加完毕，然后维持恒温继续反应2h，反应结束生成淡黄色的溶液，冷却至室温，用40％的naoh溶液调节ph值到7，得到棕黄色水溶液产物，该产品为水溶性减阻剂。
用于高含蜡轻质原油的水溶性减阻剂的应用：
所得水溶性减阻剂产品的固含量为26.4％，对管线输送温度为35℃，含蜡量为23.68％、沥青质含量为0.95％、胶质含量为8.64％的轻质原油的减阻率为84.73％。
本实施例具有所述的合成工艺简单、产品稳定性好，易于运输、贮运和保管，现场应用方便、安全，对轻质原油减阻效率高等积极效果。