一种原油降粘剂及其制备方法与流程

本发明属于原油降粘剂
技术领域：
，具体涉及一种原油降粘剂及其制备方法。
背景技术：
：稠油资源已经成为我国重要的战略接替资源之一，因其密度大、粘度高导致开采和输送困难，开采难度很大。化学降粘技术是目前降粘幅度最大和使用最经济的措施之一，并已在世界各稠油油田中广泛使用。化学降粘剂对于稠油可进行有效分散、乳化等作用，显著降低稠油粘度、减小稠油在地层和井筒中流动阻力，这对于降低开采过程能耗、减少排放污染、提高稠油采收率具有重要意义。腐植酸是自然界植物残体经腐烂分解后的产物，是一种复杂的天然大分子有机质。其分子内含有羰基、羧基、醇羟基和酚羟基等多种活性官能团，使其具有酸性、亲水性、界面活性、阳离子交换能力、络合作用及吸附分散能力，因而腐植酸类物质在环保、石油开采、农林园艺、医药、分析化学、电池工业等领域等都具有广泛的应用。技术实现要素：本发明的目的是提供一种原油降粘剂及其制备方法。本发明所提供的原油降粘剂是由式I所示腐植酸(HA)与三乙二醇的缩合物与式II所示腐植酸接枝聚醚改性物组成的复配体系；其中，式I所示腐植酸与三乙二醇的缩合物和式II所示腐植酸接枝聚醚改性物的质量比为20-40∶80-60，优选30-40∶70-60，具体可为40∶60或30∶70，式I中，n表示缩合度，n为1-100的整数，优选1-20，具体可为5、10、15或20；式II中，x为20-80的整数，优选40-80，具体可为50或70；y为10-40的整数，优选20-40，具体可为30；式I、式II中，HA表示腐植酸，其结构式如下所示：腐植酸是一种复杂无定型大分子的混合物，且不同来源的腐植酸在结构上也有很大差异，所以目前人们对腐植酸的结构还没有一个准确统一的结论，只是对其上所含的活性基团达成了共识，这个结构式是推测出来的腐植酸的可能的一种结构模型，R也是不确定的。上述式I所示腐植酸(HA)与三乙二醇的缩合物是按照下述步骤的方法制备得到的：以三苯基磷(PPh3)和偶氮二甲酸二乙酯(DEAD)为催化剂，使得三乙二醇与腐植酸进行缩合反应，得到式I所示腐植酸(HA)与三乙二醇的缩合物。其中，三乙二醇与腐植酸的质量比为1：5-15,具体可为1:10。所述缩合反应的温度为140-160℃，时间为2-6h，具体可为3h。上述式II所示腐植酸接枝聚醚改性物是按照包括下述步骤的方法制备得到的：以腐植酸为起始剂，以KOH为催化剂，在惰性气体保护下，依次与环氧丙烷(PO)和环氧乙烷(EO)进行开环聚合反应，即得。其中，腐植酸与环氧化合物的质量比可为1：5～15,环氧丙烷和环氧乙烷的质量比可为3～1:1。所述开环聚合反应的温度为120～140℃，压力为0.2～0.4MPa，时间为2～10h。本发明所提供的原油降粘剂是按照包括下述步骤的方法制备得到的：将式I所示腐植酸(HA)与三乙二醇的缩合物与式II所示腐植酸接枝聚醚改性物混匀，得到原油降粘剂。其中，式I所示腐植酸(HA)与三乙二醇的缩合物和式II所示腐植酸接枝聚醚改性物的质量比为20-40∶80-60，优选30-40∶70-60，具体可为40∶60或30∶70。上述原油降粘剂在原油开采中的应用也属于本发明的保护范围。本发明提供的原油降粘剂在高温下仍具有很好的降粘效果，对原油有很好的乳化和降粘能力。附图说明图1本发明实施例1-实施例4制得的原油降粘剂在3×104mg/L矿化度盐水中粘度与浓度的关系曲线(测定温度25℃)。图2为本发明实施例1-实施例4制得的原油降粘剂在3×104mg/L矿化度盐水中粘度与温度的关系曲线(测试浓度1000mg/L)。具体实施方式下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。下述实施例中所用的式I所示腐植酸(HA)与三乙二醇的缩合物是按照包括下述步骤的方法制备得到的：将三乙二醇、浓硫酸、三苯基磷(PPh3)和偶氮二甲酸二乙酯(DEAD)加入到分水器中，回流分水，通过恒压滴液漏斗缓慢计入腐植酸溶液，60℃搅拌1小时后，升温至180℃反应3h。过滤，水洗，分离，重结晶，重复以上步骤得到式I所示缩合物。具体投入原料量与缩合度n的关系表格如下:腐植酸三乙二醇浓硫酸三苯基磷偶氮二甲酸二乙酯n＝520g2g1ml2g0.5gn＝1050g5g2.5ml5g1.2gn＝1570g7g3.5ml7g1.8gn＝2090g9g1ml2g0.5g下述实施例中所用的式II所示腐植酸接枝聚醚改性物是按照包括下述步骤的方法制备得到的：将腐植酸和催化剂KOH加入到高压反应釜中，升温至115±5℃，用氮气吹扫置换三次，再加入环氧丙烷，控制反应釜内总压力为0.2～0.4MPa、反应温度140±5℃，待反应釜内压力回落后，继续反应60min。加入环氧乙烷，控制反应釜内压力低于0.4MPa，继续反应60min。将反应体系温度降至低于80℃后，取出产物。投入原料量与x、y的关系表格如下:腐植酸环氧丙烷环氧乙烷氢氧化钾x＝50，y＝3020g100g50g10gx＝70，y＝3020g160g70g10g实施例1、原油降粘剂A的制备将40g式I所示腐植酸(HA)与三乙二醇的缩合物(其中，缩合度n为5)、60g式II所示腐植酸接枝聚醚改性物(x为50，y为30)混合，得到原油降粘剂A。实施例2、原油降粘剂B的制备将30g式I所示腐植酸(HA)与三乙二醇的缩合物(其中，缩合度n为10)、70g式II所示腐植酸接枝聚醚改性物(x为50，y为30)混合，得到原油降粘剂B。实施例3、原油降粘剂C的制备将40g式I所示腐植酸(HA)与三乙二醇的缩合物(其中，缩合度n为15)、60g式II所示腐植酸接枝聚醚改性物(x为70，y为30)混合，得到原油降粘剂C。实施例4、原油降粘剂D的制备将30g式I所示腐植酸(HA)与三乙二醇的缩合物(其中，缩合度n为20)、70g式II所示腐植酸接枝聚醚改性物(x为70，y为30)混合，得到原油降粘剂D。测定实施例测定例1将实施例1～4制备的4种原油降粘剂(A、B、C和D)使用矿化度3×104mg/L的盐水分别配制为不同浓度的原油降粘剂溶液，测定溶液浓度、温度与粘度的关系，结果见图1和图2。测定例2使用测定例1中配制的浓度为1000mg/L的原油降粘剂溶液，在温度为25℃下，分别加入到装有50ml脱水脱气稠油样品的具塞试管中，溶液与稠油样品体积比为1:1。盖紧试管塞后，将试管放置在振荡箱内，水平振荡80-100次，振幅应大于20cm，充分混合后，用Brookfield粘度计测量混合体系的粘度。稠油降粘结果如表1所示。表1原油降粘剂的稠油降粘效果样品粘度(mPa·s)原油降粘率(％)空白1800--A42377B32282C18090D27785由表1可以看出，加入原油降粘剂后，体系粘度大幅度降低，稠油降粘率均高于75％。其中原油降粘剂C的稠油降粘效果最为明显，降粘率可以达到90％。当前第1页1 2 3