酰胺基磺酸钠作为油田用添加剂的新用途及其组合体的制作方法

文档序号:3815875阅读:326来源:国知局

专利名称::酰胺基磺酸钠作为油田用添加剂的新用途及其组合体的制作方法
技术领域
:本发明涉及酰胺基石黄酸或其盐和含有酰胺基磺酸或其盐的组合物以及它们在原油的开采、井筒举升和输送中的用途,特别是它们在制备油田用添加剂中的用途。
背景技术
:地下蕴藏的原油中含有的胶质和沥青质的数量直接影响原油的粘度。我国的原油中60%以上的原油属于含胶质和沥青质的稠油。目前已经发现的稠油油田主要分布在辽河、新疆、胜利、河南、大港、吉林等油田。在原油的开采、井筒举升和输送过程中,由于原油粘度大,特别是当原油含有一定水时,随着原油流动,原油会变得越来越稠。因为原油粘度大,在开采、井筒举升和输送过程中,其对底层和器壁强烈地吸附,这不仅使原油的开采和输送的阻力增大,而且严重影响了原油的采收率和输送效率。随着我国国民经济的迅速增长,对石油的需求量也在日益增大。对降低原油粘度及原油的开采和输送阻力,提高原油采收率和输送效率提出了更高的要求。尽管已开发出多种类型的降低原油粘度的方法以用于开采、井筒举升和输送原油,例如,掺稀油法、加热法及化学降粘法,但仍亟需新的降粘方法和新的降粘剂来降低原油的粘度,改变原油的流动性,以易于开采、井筒举升和输送原油。
发明内容本发明一方面涉及通式I所示的酰胺基磺酸或其盐在降低原油粘度,特别是降低稠油粘度中的用途,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>通式ir,为含有至少一个双键的直链的或支链的<:12-<:25的烯基;R2为直链或支链的C,-Cg的烷基;R3为直链或支链的C,-Q的亚烷基;m选自氢、铵离子和金属阳离子,所述金属阳离子选自钠、钾、锂、钓、镁、铝、铁、锌、铜和锰。在一实施方案中,r,为含有一个双键的直链或支链的C,2-C25的烯基;R2为直链或支链的C,-Q的烷基;r3为直链或支链的C广Cs的亚烷基;m选自氢、铵离子和金属阳离子,所述金属阳离子选自钠、钾、锂、钙和镁。在另一实施方案中,r,为含有一个双键的直链或支链的C15-C23W烯基;R2为直链或支链的C,-C6的烷基;R3为直链或支链的d-Q的亚烷基;m选自氢、铵离子和金属阳离子,所述金属阳离子选自钠和钾。本发明另一方面涉及组合物,其包含如上文所定义的通式i所示的酰胺基磺酸或其盐和选自三乙胺、木素磺酸盐或通式ii所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚的化学试剂,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>在一实施方案中,所述组合物包含上文所定义的通式i所示的酰胺基磺酸或其盐和三乙胺,以及基于所述组合物的总重量,所述酰胺基石黄酸或其盐的含量为约70w/w。/。-约99w/w%,优选约77w/wy。-约96w/w%,更优选约82w/w。/。-约92w/w%。在另一实施方案中,所述组合物包含上文所定义的通式I所示的酰通式ii胺基磺酸或其盐和木素磺酸盐,以及基于所述组合物的总重量,所述酰胺基石黄酸或其盐的含量为约5w/w。/。-约95w/w%,优选约35w/w%-约70w/w%,更优选约40w/w。/。-约60w/w%。在另一实施方案中,所述组合物包含上文所定义的通式I所示的酰胺基磺酸或其盐和通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚,以及基于所述组合物的总重量,所述酰胺基磺酸或其盐的含量为约5w/w。/。-约95w/w%,优选约30w/w。/。-约75w/w%,更优选约40w/w%-约60w/w%。在另一实施方案中,所述通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚中,n=7-ll和a/b=50%~95%。本发明另一方面涉及上述组合物在降低原油粘度,特别是降低稠油粘度中的用途。本发明的另一方面还涉及降低原油粘度的方法,所述方法包括如下步骤(1)将上文定义的通式I所示的酰胺基^5黄酸或其盐与水混合,形成水溶液;(2)将步骤(1)中获得的水溶液与原油混合以降低原油粘度。在一实施方案中,所述步骤(l)中还包括添加三乙胺、木素磺酸盐或上文定义的通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚的步骤。在一实施方案中,步骤(l)中获得的水溶液的总浓度为约0.01%-约5.0%(w/w),优选约0.02%-约3.0%,更优选约0.04%-约2.0%,最优选约0.04%-约1.5%。在另一实施方案中,原油与步骤(l)中获得的水溶液以小于等于约90:10,优选小于等于约75:25,更优选小于等于约65:35的质量比混合。发明的详细i兌明在通式I所示的酰胺基磺酸或其盐的上述定义和下文所述的实施方案中,本文中所用的术语具有如下含义术语"烯基"是指由碳原子和氢原子组成的含有至少一个不饱和双健的直链或支链的脂肪烃基团,其通过单键与分子的其余部分连接。所述烯基具有约12至约25个碳原子,优选15-23个碳原子,更优选15-20个碳原子。所述烯基优选具有一个不饱和双键。所述烯基的非限制性实例包括但不限于十三烯基、十四烯基、十六烯基、二十烯基、二十四烯基、二十四五烯基等等。术语"烷基"是指由碳原子和氬原子组成的饱和的直链或支链的脂肪烃基团,其通过单4建与分子的其余部分连4妻。所述烷基具有1-8个碳原子,优选l-6个碳原子,更优选l-4个碳原子,最优选l-2个碳原子。所述烷基的非限制性实例包括但不限于诸如曱基、乙基、丙基、2-丙基、正丁基、异丁基、叔-丁基、正-戊基、2-曱基丁基、新戊基、正己基、2-曱基己基等等。术语"亚烷基"是指仅由碳原子和氢原子组成的连接分子的其余部分与残基基团的饱和的直链或支链的二价烃链。所述亚烷基具有1-8个碳原子,优选l-6个为碳原子,更优选l-4个碳原子。所述亚烷基优选为直链的亚烷基。所述烷基的非限制性实例包括但不限于亚曱基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基和亚辛基等等。术语"铵离子"是指式-NH4基团。术语"木素磺酸盐"是指木素磺酸的铵盐、碱金属盐和碱土金属盐。木素磺酸盐的非限制性实例包括木素磺酸铵、木素磺酸钠、木素磺酸钾、木素磺S吏镁、木素磺酸钓等等。本发明的一方面涉及通式I所示的酰胺基磺酸或其盐在降低原油粘度,特别是降低稠油粘度中的用途,oIIR,——C——N——R3——S03MR2其中R,为含有至少一个双键的直链的或支链的C12-C25的烯基;R2为直链或支链的C,-Cs的烷基;R3为直链或支链的C,-Cs的亚烷基;M选自氢、铵离子和金属阳离子,所述金属阳离子选自钠、钾、锂、鈣、镁、紹、铁、锌、铜和锰。在一实施方案中,R,为含有至少一个双键的直链的或支链的C,s-C23的烯基;在另一实施方案中,R,为含有至少一个双键的直链的或支链的C,5-C2。的烯基;在另一实施方案中,R,为含有一个双键的直链的或支链的(12-(:25的烯基;在另一实施方案中,R,为含有一个双键的直链的或支链的(:15-(:23的烯基;在另一实施方案中,R,为含有一个双键的直链的或支链的C,s-C2o的烯基;在另一实施方案中,R,为含有一个双键的直链的(:12-(:25的烯基;在另一实施方案中,R,为含有一个双键的直链的C,s-C23的烯基;在另一实施方案中,R,为含有一个双键的直链的C,5-C2Q的烯基。在一实施方案中,R2为直链或支链的d-Ce的烷基;在另一实施方案中,R2为直链或支链的d-C4的烷基;在另一实施方案中,112为直链的C广Q的烷基;在另一实施方案中,R2为直链的C,-C6的烷基;在另一实施方案中,R2为直链的C,-C4的烷基;在另一实施方案中,R2为d-C2的烷基。在一实施方案中,R3为直链或支链的d-C(3的亚烷基;在另一实施方案中,Rs为直链或支链的C,-C4的亚烷基;在另一实施方案中,R3为直链的C,-Q的亚烷基;在另一实施方案中,113为直链的C广Q的亚烷基;在另一实施方案中,&为直链的C,-C4的亚烷基。在另一实施方案中,R3为C广C2的亚烷基。在一实施方案中,M选自氢、铵离子和所述金属离子,所述金属阳离子选自钠、钾、锂、钙、镁和铝。在一实施方案中,M选自氢、铵离子和所述金属离子,所述金属阳离子选自钠、钾、锂、4丐和镁。在一实施方案中,M选自氢、铵离子和所述金属离子,所述金属阳离子选自钠和钾。在一实施方案中,M选自氢、铵离子和所述金属离子,所述金属阳离子选自钠。在一实施方案中,R,为含有一个双键的直链或支链的C12-C25的烯基;R2为直链或支链的CVCs的烷基;R3为直链或支链的C,-Q的亚烷基;M为氢、铵离子或金属阳离子,所述金属阳离子选自钠、钾、4里、钩和4美。在另一实施方案中,R,为含有一个双键的直链或支链的C15-C2J々烯基;R2为直链或支链的CVQ的烷基;R3为直链或支链的C,-C6的亚烷基;M为氢、铵离子或金属阳离子,所述金属阳离子选自钠、钾、4里、^丐禾口4美。在另一实施方案中,R,为含有一个双键的直链或支链的C15-C2"々烯基;R2为直链或支链的C,-Q的烷基;R3为直链或支链的CPC4的亚烷基;M为氬、铵离子或金属阳离子,所述金属阳离子选自钠和钾。在一实施方案中,R,为含有一个双键的直链的C12-C25的烯基;R2为直链的Q-Cs的烷基;113为直链的C,-C8的亚烷基;M为氢、铵离子或金属阳离子,所述金属阳离子选自钠、钾、锂、钙和镁。在另一实施方案中,R!为含有一个双键的直链的C,s-C23的烯基;R2为直链的C,-C6的烷基;R;为直链的C,-Q的亚烷基;M为氢、铵离子或金属阳离子,所述金属阳离子选自钠、钾、锂、钙和镁。在另一实施方案中,R,为含有一个双键的直链的C,s-C2。的烯基;R2为直链的C,-C4的烷基;R3为直链的C,-C4的亚烷基;M为氢、铵离子或金属阳离子,所述金属阳离子选自钠和钾。通式I所示的酰胺基磺酸或其盐水溶性好,具有很强的表面活性,能明显改变油水界面张力。以N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠为例,使用JZHY-180型表面张力仪,通过本领域中常规的吊环法测定N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠水溶液的表面张力。在蒸馏水中,N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠的临界胶束浓度为约0.16g/L;在NaCl约15000mg/L、Ca2+约800mg/L、Mg"约200mg/L的模拟地层水中,N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠的临界胶束浓度为约0.024g/L;在此浓度下,表面张力为约26.7mN/m。发明人意外地发现将具有很强的表面活性的通式I所示的酰胺基磺酸或其盐用于原油的开采、井筒举升和输送时,特别是用于稠油的开采、井筒举升和输送时,能显著降低原油,特别是稠油的粘度。因此,可用它制备油田用添加剂,特别是制备油田用降粘剂。通式I所示的酰胺基磺酸或其盐在制备油田用降粘剂和降低原油粘度时,其具有如下优点(1)对原油,特别是稠油的适应范围广,其对普通稠油、特稠油和超稠油均具有良好的降粘效果,特别适用于粘度为约1000-46xl04mPa.s的稠油;(2)耐盐性好,适用于NaCl约20xl04mg/L、4丐+镁约2xl04mg/L的高矿化度高盐度水;(3)对原油,特别是稠油,降粘效率高且用量低,浓度为约0.01%-1.0%的水溶液就可将原油,特别是稠油的粘度降低至约500mPa.s以下,优选降低至约300mPa.s以下,更优选降低至约150mPa.s以下,还更优选降低至50mPa.s以下;(4)适用温度范围广,〈150。C的条件均可适用;(5)水溶性好,其水溶液稳定性好,不受放置时间的影响,即使其长时间放置,也不影响其对原油的降粘效果;(6)降低原油粘度后,所形成的原油乳状液稳定性好。用通式I所示的酰胺基磺酸或其盐制备油田用降粘剂或降低原油粘度的过程包括将通式I所示的酰胺基磺酸或其盐与水混合形成水溶液的步骤。通式I所示的酰胺基磺酸或其盐在制备油田用降粘剂或降低原油粘度时,本领域技术人员可根据其自身的技术知识以及本公开能够依惯例来确定制备油田用降粘剂和降低原油粘度时通式I所示的酰胺基石黄酸或其盐的水溶液的浓度和合适的原油与该水溶液的比例。例如,用于制备油田用降粘剂或降低原油粘度的通式I所示的酰胺基磺酸或其盐的水溶液的浓度为约0.01%-约5.0%(w/w),优选约0.02%-约3.0%,更优选约0.04%-约2.0%,最优选约0.04%-约1.5%。再如,原油与该水溶液的质量比小于等于约90:10,优选小于等于约75:25,更优选小于等于约65:35。但是,本领域技术人员也可以理解超出上述范围的水溶液浓度和原油与水溶液的比例仍然是可以接受的。用于制备所述水溶液的水的种类没有限制,可以为自来水,也可以为油田污K,优选油田污水。通式I所示的酰胺基磺酸或其盐化合物可以使用合适的反应原料通过但不限于如下的反应方案来合成。本领域技术人员可根据其自身的技术知识以及本公开能够依惯例来确定如下反应方案的合适的反应温度、反应时间禾n反应;容剂。1.羟基磺酸盐的合成oIINaHS03+H—C—H-HO('H2S03Na(反应条件可参见Kunka,I.;Wirpsza,Z."Preparationandreactionsofmonosulfomethylmelamine."Tetrahedron(1984),40(10),1855-6;Igawa,Manabu;Fukushi,Yasuko;Hayashita,Takashi;Hoffmann,MichaelR."Selectivetransportofaldehydesacrossananion-exchangemembraneviatheformationofbisulfiteadducts."Industrial&EngineeringChemistryResearch(1990),29(5),857-61;曾仁权等人"氨基曱磺酸的合成研究",《四川化工》,2005年第8巻第2期)oNaHS03+H2C^^CH2-HOCH2CH2S03Na(反应条件可参见Lauer,WalterM.;Hill,Archie.,"Additionofsodiumbisulfitetoalkyleneoxides."JournaloftheAmericanChemicalSociety(1936),581873-4)/0\rNaHS03+H2C—g—(CH2)n—CI-NaS03CH2CH(CH2)nClH(反应条件可参见曹展梅,"乙二胺双-2-羟基丙磺酸(EDHPS)的合成及阻垢緩蚀性能研究",《工业水处理》,(2006),26(1),24-27;陈正国等人"3-氯-2-羟基丙磺酸钠的合成研究",《胶体与聚合物》,2003年第21巻第2期)2.烷基氨基磺酸盐的合成RNH2+HOCH2S03Na-^RNHCH2S03Na+H20RNH2+HOCH2CH2S03Na^RNHCH2CH2S03Na+H20(反应条件可参见Hellmann,Heinrich等人"Themechanismoftheaminomethylationreaction.II.Theaminomethylatingagent."ChemischeBerichte(1956),8981-95)OHO—TsNaS03CH2CH(CH2)nClTsQ一NaS03CH2CH(CH2)nCl(反应条件参见王全瑞和李志铭译,《当代有机合成方法》(ModernMethodsofOrganicSynthesis(她),原著WilliamCarruthers,IainColdham),华东理工大学出版社,2006年3月1日出版,第443页)O—TsO—TsIIRNH2+NaS03CH2CH(CH2)nCl~^RNH(CH2)nCHCH2S03Na(反应条件可参见Young,RodneyC.;Ganellin,C.Robin;Graham,MichaelJ.;Mitchell,RobertC.;Roantree,MichaelL.;"ZwitterionicanalogsofcimetidineasH2receptorantagonists",JournalofMedicinalChemistry(1987),30(7),1150-6)3.最终化合物的合成R'COCl+RNHCH2S03NaRR'CONCH2S03NaRR'COCl+RNHCH2CH2S03Na~R'CONCH2CH2S03NaO—TsrO—TsR'COCl+RNH(CH2)nCHCH2S03Na~R'CON(CH2)nCHCH2S03NaRO—TsRIILiAlH4IR'CON(CH2)nCHCH2S03Na-^R'CON(CH2)nCH2CH2S03Na(反应条件参见王全瑞和李志铭译,《当代有机合成方法》(ModernMethodsofOrganicSynthesis(她),原著:WilliamCarruthers,IainColdham),华东理工大学出版社,2006年3月1日出版,第443页)本发明另一方面还涉及组合物,其包含上文所定义的通式I所示的酰胺基磺酸或其盐和选自三乙胺、木素磺酸盐或通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚的化学试剂oIIR>i——C——N——R3——S03MR2通式IR,-R3和M均如上文所定义;R~^、;~O—(C2H40)a(C3H60)bH通式IIR:H3C—(CH2)n—n=717a/b=50%100%。在一实施方案中,所述组合物包含上文所定义的通式i所示的酰胺基磺酸或其盐和选自三乙胺的化学试剂。基于该组合物的总重量,通式i所示的酰胺基磺酸或其盐的含量为约70%-约99%(w/w),优选约77%-约96%,更优选约82%-约92%。在一实施方案中,所述组合物包含上文所定义的通式i所示的酰胺基磺酸或其盐和选自木素磺酸盐,特别是木素磺酸钠和木素磺酸钾的化学试剂。基于该组合物的总重量,通式i所示的酰胺基磺酸或其盐的含量为约5%-约95%(w/w),优选约35%-约70%,更优选约40%-约60%。在一实施方案中,所述组合物包含上文所定义的通式i所示的酰胺基磺酸或其盐和选自通式ii所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚的化学试剂。基于该组合物的总重量,通式i所示的酰胺基磺酸或其盐的含量为约5%-约95%(w/w),优选约30%-约75%,更优选约40%-约60%:O—(C2H40)a(C3H60)bH通式iir:h3c—(ch2)n—n=7-17,优选11=7-11,a/b=50%~100%,优选a/b=50%~95%。本发明一方面还涉及上述组合物在制备油田用降粘剂和降低原油粘度,特别是降低稠油粘度中的用途。制备油田用降粘剂和降低原油粘度的过程包括将上述组合物与水混合形成水溶液的步骤。类似地,本领域技术人员可根据其自身的技术知识以及本公开能够依惯例来确定用于制备油田用降粘剂和降低原油粘度的本发明组合物的水溶液的浓度和原油与该水溶液的质量比。例如,用于制备油田用降粘剂和降低原油粘度的上述组合物的水溶液浓度为约0.01%-约5.0。/0(w/w),优选约0.02%-约3.0%,更优选约0.04%-约2.0%,最优选约0.04%-约1.5%。再如,原油与该水溶液的质量比例如小于等于约90:10,优选小于等于约75:25,更优选小于等于约65:35,但是本领域技术人员可以理解超出上述范围的水溶液浓度和原油与所述水溶液的比例仍然是可以接受的。用于制备所述水溶液的水的种类没有限制,可以为自来水,也可以为油田污水,优选油田污水。本发明另一方面还涉及降低原油粘度,特别是降低稠油粘度的方法,所述方法包括如下步骤(1)将上文定义的通式I所示的酰胺基石黄酸或其盐与水混合,形成水溶液;(2)将步骤(1)中获得的水溶液与原油混合以降低原油粘度。在另一实施方案中,所述步骤(l)中还包括添加选自三乙胺或木素磺酸盐或上文定义的通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚的化学试剂的步骤。本领域:汰术人员能够理解添加上述化学试剂的步骤可以如下方式实施将上述化学试剂与水混合之后,再与通式I所示的酰胺基磺酸或其盐混合;或者将通式I所示的酰胺基磺酸或其盐和上述化学试剂一起与水混合;或者将通式I所示的酰胺基磺酸或其盐与水混合之后,再与上述化学试剂混合。当添加三乙胺时,通式I所示的酰胺基磺酸或其盐与三乙胺的质量比为约70:30-约99:1,优选约77:23-约96:4,更优选约82:18-约92:8。当添加木素磺酸盐,优选木素磺酸钠和木素磺酸钾时,通式I所示的酰胺基磺酸或其盐与木素磺酸盐的质量比为约5:95-约95:5,优选约35:65-约70:30,更优选约40:60-约60:40。当添加上文定义的通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚时,通式I所示的酰胺基磺酸或其盐与通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚的质量比为约5:95-约95:5,优选约30:70-约75:25,更优选约40:60-约60:40。在一实施方案中,所述通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基笨酚醚中,n优选为7-U,a/b优选为50%95%。在一实施方案中,步骤(l)中获得的水溶液的总浓度为约0.01%-约5.0%(w/w),优选约0.02%-约3.0%,更优选约0.04%-约2.0%,最优选约0.04%-约1.5%。在另一实施方案中,原油与步骤(1)中获得的水溶液以小于等于约90:10,优选小于等于约75:25,更优选小于等于约65:35的质量比混合。实施例通过以下具体实施例可更好地理解本发明,但是所给出的具体实施例只是为了示例性说明本发明,不应理解为本发明仅限于以下具体的实施例。除非另有说明,在以下实施例中所使用的百分比均为重量百分比。所用的原油才羊品均经山东荷泽电子控温技术研究所生产的KDM-2型超声波原油脱水仪脱水脱气后,供试验用。所用的试剂或者通过商购来获得或者根据本文所公开的合成方案来制备。实施例1降粘剂中有效成分含量对原油粘度的影响1.1在蒸馏水中,降粘剂中有效成分含量对原油粘度的影响原油样品陈375井特稠油,用常M^方法测得其在60。C下的粘度为13900mPa-s;降粘剂有效成分以N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠为例,在蒸馏水中配制成不同浓度的水溶液;原油与降粘剂的质量比7:3;处理温度60°C;称量一定量的陈375井特稠油于125ml广口瓶中,然后置于山东永兴仪器厂恒温水槽中在60°C下恒温6h。用蒸馏水配制成不同浓度的N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠水溶液(即降粘剂),并置于60°C的恒温水中恒温0.5h后,按7:3的原油与降粘剂的质量比倒入上述油样中,用玻璃棒搅拌,形成乳状液。用BROOKFILDDV-III+型流变仪测定乳状液的粘度。处理后的原油粘度及降粘率如表1中所示表l蒸馏水中,N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠水溶液浓度对原油粘度的影响N<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>由上述表l中可知,N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠水溶液浓度增加时,即降粘剂中有效成分含量增大时,乳状液粘度降低。1.2在油田污水中,降粘剂中有效成分含量对原油粘度的影响除了使用具有如下组成的油田污水配制不同浓度的N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠水溶液以外,采用与上述实施例1.1中相类似的条件,评价在油田污水中,降粘剂中有效成分含量对原油粘度的影响。表2油田污水水质分析结果<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表3油田污水中,N-油酰基-N-曱基牛石黄酸钠水溶液浓度对原油粘度<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>由上述表3中可知,使用有效成分含量相同的降粘剂时,用油田污水乳化原油的效果要优于蒸馏水乳化原油的效果。3在高矿化水中,降辟剂中有效成分含量对不同类型的原油的粘度的影响使用含有NaCl15xl03mg/L、Ca-"600mg/L和Mg」200mg/L的高矿化水配制不同浓度的N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠水溶液,采用与上述实施例1.1中相类似的实验条件,在不同的温度下评价在高矿化水中,降粘剂中有效成分含量对不同类型的原油的粘度的影响。表4在高矿水中,N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠水溶液浓度对不同类型的原油的粘度的影响<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>由上述表4中可知,在高矿化水中,具有不同有效成分含量的降粘剂对具有不同粘度的不同类型的原油均具有良好的降粘效果。实施例2原油与降粘剂的质量比对降低原油粘度的影响2.1不同的原油与降粘剂的质量比和降粘剂中不同有效成分含量对降低原油粘度的影响原油样品渤21块10-13井普通稠油,用常^见方法测得其在50°C下的粘度为3769mPa-s;降粘剂有效成分以N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠为例,在含有NaCl15000mg/L、Ca"+Mg"为400mg/L的高矿化水中配制成不同浓度的水溶液;原油与降粘剂的质量比如表5中所示;处理温度50°C;采用实施例1.1中所述的相类似的实验条件,在50。C下测量不同的原油与降粘剂的质量比和降粘剂中不同有效成分含量对渤21块10-13井普通稠油的降粘影响。表5不同的原油与降粘剂的质量比和降粘剂中不同有效成分含量对原油粘度的影响原油与降粘剂的质量比处理后的原油粘度N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠水溶液浓度(w/w)0.05%0.07%0.1%0.2%0.3%0.5%0.7%7:3150561001941882026:42618273228365:515151616161617由上述表5中可知,原油乳化过程中,在降粘剂中有效成分含量相同的条件下,降粘剂用量的增加有利于原油乳状液粘度的降低。2.2在油田污水中,不同的原油与降粘剂的质量比对原油粘度的影响原油样品桩斜139井普通稠油,用常规方法测得其在50°C下的粘度为6028mPa.s;降粘剂有效成分以N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠为例,在油田污水中配制成0.4%的水溶液;原油与降粘剂的质量比如下表6所示;处理温度50°C;采用实施例1.1中所述的相类似的实验条件,在50。C下测量在不同的原油与降粘剂的质量比条件下,对桩斜139井普通稠油的降粘影响。表6不同的原油与降粘剂的质量比对原油粘度的影响原油与降粘剂的质量比处理后的原油粘度(mPa.s)9:160008:25007:32865:35145:512<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>由表6可见,降粘剂的用量增加,原油粘度明显降低,降粘效果好,从生产成本考虑,原油与降粘剂的质量比为65/35时最佳。实施例3降粘剂的稳定性原油样品陈375井特稠油,用常规方法测得其在60°C下的粘度为13900mPa.s;降粘剂有效成分以N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠为例,在含NaCl15000mg/L的水中配制成0.7%的水溶液;原油与降粘剂的质量比7:3;处理温度60°C;除了将降粘剂(即N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠水溶液)放置如表7所示的不同时间后,采用实施例1.1中所述的相类似的实验条件,在60。C下测量方文置不同时间后的降粘剂对陈375井特稠油粘度的影响。表7不同放置时间的降粘剂对原油粘度的影响<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>由上述表7中可以看出,随着降粘剂的放置时间的延长,即使放置两年,都不影响降粘剂降低原油粘度的效果。由此可见,降粘剂是稳定的。实施例4乳化后原油乳状液的稳定性原油样品陈375井特稠油,用常规方法测得其在60°C下的粘度为13900mPa-s;降粘剂有效成分以N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠为例,在含NaCl15000mg/L的水中配制成0.7。/。的水溶液;原油与降粘剂的质量比7:3;处理温度60°C;采用实施例1.1中所述的相类似的实验条件,在60。C下测量降粘剂对陈375井特稠油粘度的影响,发现稠油^皮降粘剂乳化,呈乳状液形式,此时粘度为61mPa.s。随后在60°C下静置14小时后,发现稠油乳状液被破乳分层,上层为油相,下层为水相,上层油相粘度为5362mPa.s。然后将静置后的稠油乳状液重新搅拌,又再次呈乳状液形式,粘度为64mPa's。实施例5本发明组合物对原油粘度的影响5.1通式I+三乙胺原油样品陈375井特稠油,用常规方法测得其在60。C下的粘度为13900mPa-s;降粘剂1:含有(l)N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠,在含有NaCl15000mg/L、Mg2+200mg/L和Ca2+600mg/L的水中分别配制成0.5%和0.7%的水溶液;以及(2)三乙胺,其在上述高矿化水中的浓度如表7中所示原油与降粘剂的质量比7:3;处理温度60°C;采用实施例1.1中所述的相类似的实验条件,在6(TC下测量降粘剂1对原油粘度的影响。表8降粘剂1对原油粘度的影响三乙胺舍量处理后的原油粘度(w'/、v)N-油酰基-N-甲基牛磺西臾钠浓度(w/w)0.5%0.7%0.025%621240.05%431220.075%221100.1%281020.2%65116由表8中可知,N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠用量高时,三乙胺对原油粘度影响小;N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠用量低时,三乙胺对原油粘度影响大。5.2通式I+木素磺酸盐原油样品陈375井特稠油,用常规方法测得其在60。C下的粘度为13900mPa.s;降粘剂2:含有(l)N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠,其在含有NaCl15000mg/L、Mg2+200mg/L和Ca2+600mg/L的水中配制成0.4%的水溶液;以及(2)木素磺酸盐以木素磺酸钠为例,其与N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠的质量比如表9中所示原油与降粘剂的质量比7:3;处理温度60°C;采用实施例1.1中所述的相类似的实验条件,在60。C下测量降粘剂2对原油粘度的影响。表9降粘剂2对原油粘度的影响N-油酰基-N-甲基牛磺酸钠木素石黄酸钠(w/w)降粘率(%)10:0949:1948:2957:3976:4995:5994:699<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>由表9中可知,含有N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠与木素磺酸钠的降粘剂具有良好的降粘效果。当二者的质量比为6:4-4:6时,降粘效果最好。5.3通式I+通式II原油样品陈375井特稠油,用常规方法测得其在60。C下的粘度为13900mPa.s;降粘剂3:含有(l)通式I化合物以N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠为例,其在含有NaCl15000mg/L、Mg2+200mg/L和Ca2+600mg/L的水中配制成0.4%的水溶液;以及(2)通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚,其中a/b=l:l,R=CH3-(CH2)8-,其与N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠的质量比如表10中所示;原油与降粘剂的质量比7:3;处理温度60°C;采用实施例1.1中所述的相类似的实验条件,在60。C下测量降粘剂3对原油粘度的影响。表10降粘剂3对原油粘度的影响<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>由表10中可知,含有N-油酰基-N-曱基牛磺酸钠与通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基笨酚醚的降粘剂具有良好的降粘效果。当二者的比例为6:4-4:6时,降粘效果最好。权利要求1.通式I所示的酰胺基磺酸或其盐在降低原油粘度中的用途,通式IR1为含有至少一个双键的直链的或支链的C12-C25的烯基;R2为直链或支链的C1-C8的烷基;R3为直链或支链的C1-C8的亚烷基;M选自氢、铵离子和金属阳离子,所述金属阳离子选自钠、钾、锂、钙、镁、铝、铁、锌、铜和锰。2.如权利要求1所述的用途,R!为含有一个双键的直链或支链的C,2-C25的烯基,所述金属阳离子选自钠、钾、锂、钙和镁。3.如权利要求l-2所述的用途,为含有一个双键的直链或支链的C,5-C23的烯基,R2为直链或支链的d-Q的烷基,R3为直链或支链的d-C6的亚烷基,所述金属阳离子选自钠和钾。4.组合物,其包含权利要求1-3中任一权利要求所述的通式I所示的酰胺基磺酸或其盐和选自三乙胺、木素磺酸盐或通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚的化学试剂,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>通式IIr:H3C—(CH2)n—n=7-17a/b=50%~100%。5.如权利要求4所述的组合物,所述化学试剂选自三乙胺,以及基于所述组合物的总重量,权利要求1-3中任一权利要求所述的通式I所示的酰胺基》黄酸或其盐的含量为约70w/w。/。-约99w/w%,优选约77w/w。/。-约96w/w%,更优选约82w/w%-约92w/w%。6.如权利要求4所述的组合物,所述化学试剂选自木素磺酸盐,以及基于所述组合物的总重量,权利要求1-3中任一权利要求所述的通式I所示的酰胺基磺酸或其盐的含量为约5%-约95%(w/w),优选约35%-约70%,更优选约40%-约60%。7.如权利要求4所述的组合物,所述化学试剂选自通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚,以及基于所述组合物的总重量,权利要求1-3中任一权利要求所述的通式I所示的酰胺基磺酸或其盐的含量为约5%-约95%(w/w),优选约30%-约75%,更优选约40%-约60%。8.权利要求4-7中任一权利要求所述的组合物在降低原油粘度中的用途。9.降^[氐原油粘度的方法,所述方法包括如下步骤(1)将权利要求1-3中任一权利要求所定义的通式I所示的酰胺基磺酸或其盐与水混合,形成水溶液;(2)将步骤(1)中获得的水溶液与原油混合以降低原油粘度。10.如权利要求9所述的降低原油粘度的方法,所述步骤(l)还包括添加三乙胺、木素磺酸盐或通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基笨酚醚<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>-0——(C2H40)a(C3H60)bHr.H3C—(CH^n-a^OO/woo0/^通式iin=7-17,全文摘要公开了通式I所示的酰胺基磺酸或其盐在降低原油粘度中的用途,包含该酰胺基磺酸或其盐和选自三乙胺、木素磺酸盐或通式II所示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚醚的化学试剂的组合物,该组合物在降低原油粘度中的用途,以及使用通式I所示的酰胺基磺酸或其盐或其组合物降低原油粘度的方法,通式I中R<sub>1</sub>-R<sub>3</sub>和M均如本文中所定义;通式II中R和a/b均本文中所定义。文档编号C09K8/52GK101619209SQ20091015749公开日2010年1月6日申请日期2009年7月31日优先权日2009年7月31日发明者孙克己,曹嫣镔,王世虎,王秋霞,盖平原,贾庆生,马爱青申请人:中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司采油工艺研究院
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