专利名称：抗盐型稠油降粘剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种油田化学用剂尤其是抗盐型稠油降粘剂及其制备方法。
背景技术：
稠油是粘度大、胶质和沥青质含量高的一类原油。由于油稠，抽油机负荷大，耗电量高，机械事故频繁，因此稠油开发的关键是降低粘度、改善流动性。目前国内外提出的稠油井井筒降粘法主要有热法(包括伴热电缆、电加热抽油杆、导热油加热法等)、轻油稀释法、乳化降粘法等。这些方法中，热法降粘技术比较成熟、效果较好，但用电量大、成本高；掺稀油法对采出液后处理无影响，但造成了稀油资源的浪费；乳化降粘法施工简单、运行成本较低，是目前广泛应用的井筒降粘技术。该技术的关键是开发高效的乳化剂。常用的乳化剂有烷基羧酸盐(环烷酸盐)、石油磺酸盐、OP、平平加等，以此为基础，形成了GY稠油降粘剂、BL稠油降粘剂、HEA稠油降粘剂等。这些稠油降粘剂对普通稠油油藏的开发，起了重要作用。
降粘剂使用过程中要与地层水混合。地层水中通常含有一定量无机盐，如氯化钠、氯化镁、氯化钙等，而一些特殊油藏的地层水含盐量则特别高，如塔河油田的LG15-2井，地层水矿化度为2.26×105mg/L，其中ρ(Ca2+)＝1.3×104mg/L，ρ(Mg2+)＝800mg/L；桑塔木油田的ST7-H1井，地层水矿化度为2.33×105mg/L，其中ρ(Ca2+)＝1.13×104mg/L，ρ(Mg2+)＝921mg/L；桑塔木油田的ST5-H1井，地层水矿化度为2.13×105mg/L，其中ρ(Ca2+)＝1.19×104mg/L，ρ(Mg2+)＝1067mg/L。由于地层水含盐量高，导致常规降粘剂对这类油藏的稠油降粘能力降低(表现为降粘剂的有效降粘质量分数大幅度提高)甚至消失，因此开发耐盐型稠油降粘剂，对于高矿化度、特别是高钙镁离子含量的稠油油藏的开发具有重要意义。
稠油降粘剂通常是表面活性剂。可用作稠油降粘剂的表面活性剂主要有非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性表面活性剂，其中阴离子表面活性剂耐盐能力不高，因此耐盐型稠油降粘剂主要是非离子表面活性剂、两性表面活性剂及其两者的复配物。
US4265264报道了用聚氧乙烯烷基醇醚硫酸酯盐和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚作耐盐型稠油降粘剂，但所用地层水含盐量仅为4720mg/L。
US4333488报道了用聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚的己二酸酯作耐盐型稠油降粘剂，所用地层水含盐量为1.2×104mg/L(其中ρ(Ca2+)＝600mg/L，ρ(Mg2+)＝130mg/L)时，仍有较好的降粘效果。
US4127678、US4781207报道了用聚氧乙烯烷基醇醚乙酸盐、聚氧乙烯烷基醇醚乙基磺酸盐等作耐盐型稠油降粘剂，但并未对其耐盐能力进行说明。
US4355651报道了用聚氧乙烯聚氧丙烯磷酸酯盐作耐盐型稠油降粘剂，所用地层水含盐量高达4.6×104mg/L(其中ρ(Ca2+、Mg2+)＝2100mg/L)，仍有较好的降粘效果。
北京石油化工研究院的彭朴、秦冰等则报道了用芳基封头的聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂与取代的芳酸或芳磺酸型阴离子表面活性剂的缩合物作耐盐型稠油降粘剂，所用地层水含盐量高达5.0×104mg/L，其中ρ(Ca2+、Mg2+)＝750mg/L，对单家寺超稠油、新疆普通稠油、辽河特稠油的降粘率大于95％以上。
但纵观国内外稠油降粘技术，对于能适应于地层水含盐量高达2.0×105mg/L的特殊稠油油藏的耐盐降粘剂，则未见报到。
发明内容
本发明的目的是提供一类具有较高耐盐能力的稠油降粘剂及其制备方法。
本发明的目的是这样实现的，所提出的稠油降粘剂，是以含有一定氧乙烯链节的非离子表面活性剂为原料合成的聚氧乙烯醚羟基丙磺酸盐，其结构通式为 分子量522～1062。
本发明所述稠油降粘剂的制备方法主要包括三步第一步，由聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂和环氧氯丙烷反应，得到聚氧乙烯醚氯代羟基丙烷；第二步，产物聚氧乙烯醚氯代羟基丙烷和NaOH反应，得到聚氧乙烯醚环氧丙烷；第三步，聚氧乙烯醚环氧丙烷和亚硫酸氢钠进行磺化反应，得到聚氧乙烯醚羟基丙磺酸盐。反应的方程式如下
所说聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂选自聚氧乙烯醚烷基醇醚或聚氧乙烯烷基苯酚醚等，也可以是它们的混合物。
式中R表示烷基或烷基苯，R一般含有12～16个碳；n为氧乙烯的链节数，一般选择n为4～20。
通过调节氧乙烯的链节数，可使聚氧乙烯醚羟基丙磺酸盐具有不同的抗盐性，从而得到具有不同耐盐能力的稠油降粘剂。当n为4～8时，所得降粘剂可耐105mg/L的氯化钠或3.0×104mg/L的氯化钙；当n为10～20时，则可形成适应于地层水无机盐质量浓度高达2.26×105mg/L的高盐稠油油藏的降粘剂。
具体实施例方式下面通过实施例来具体说明本发明所述抗盐型稠油降粘剂及其制备方法。
本发明所述抗盐型稠油降粘剂是以含有一定氧乙烯链节的非离子表面活性剂为原料合成的聚氧乙烯醚羟基丙磺酸盐，其结构通式为 分子量522～1062。
实施例1主要说明聚氧乙烯壬基酚醚羟基丙磺酸钠-15的制备。
在三口烧瓶中加入0.1mol聚氧乙烯壬基酚醚-15，再加入1.2g四氯化锡，油浴加热至100℃，边搅拌边由漏斗滴入0.15mol环氧氯丙烷。滴完环氧氯丙烷后再反应0.5小时，可得中间产物聚氧乙烯醚氯代羟基丙烷-15。在上述产物中加入0.11mol氢氧化钠，70℃反应0.5小时，可得中间产物聚氧乙烯醚环氧丙烷-15。最后加入0.2mol亚硫酸氢钠、0.1mol亚硫酸钠，升温到140℃反应4小时，即可得聚氧乙烯壬基酚醚羟基丙磺酸钠-15，总产率为65％。添加3倍质量的水，制成稠油降粘剂1。
实施例2用聚氧乙烯壬基酚醚-8作原料，在三口烧瓶中加入0.1mol聚氧乙烯壬基酚醚-8，再加入1.2g四氯化锡，油浴加热至100℃，边搅拌边由漏斗滴入0.15mol环氧氯丙烷。滴完环氧氯丙烷后再反应0.5小时，可得中间产物聚氧乙烯壬基酚醚氯代羟基丙烷-8。在上述产物中加入0.11mol氢氧化钠，70℃反应0.5小时，可得中间产物聚氧乙烯壬基酚醚环氧丙烷-8。最后加入0.2mol亚硫酸氢钠、0.1mol亚硫酸钠，升温到140℃反应4小时，合成聚氧乙烯壬基酚醚羟基丙磺酸钠-8，总产率为67％。添加3倍质量的水，制成稠油降粘剂2。
本发明的特点通过选择不同氧乙烯链节的聚氧乙烯醚非离子表面活性剂作原料，可制备具有不同耐盐性能的稠油降粘剂以聚氧乙烯壬基酚醚羟基丙磺酸钠-8为主要成分的降粘剂，对辽河油田、胜利油田的稠油都有较好的降粘性能，可耐105mg/L的氯化钠或3×104mg/L的氯化钙；以聚氧乙烯壬基酚醚羟基丙磺酸钠-15为主要成分的降粘剂，耐盐能力高达2.26×105mg/L，可作为高盐油藏稠油的降粘剂。
权利要求
1.一种抗盐型稠油降粘剂，其特征是以含有氧乙烯链节的非离子表面活性剂为原料合成的聚氧乙烯醚羟基丙磺酸盐，其结构通式为 分子量522～1062。
2.一种抗盐型稠油降粘剂的制备方法，其特征是主要包括三步第一步，由聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂和环氧氯丙烷反应，得到聚氧乙烯醚氯代羟基丙烷；第二步，产物聚氧乙烯醚氯代羟基丙烷和NaOH反应，得到聚氧乙烯醚环氧丙烷；第三步，聚氧乙烯醚环氧丙烷和亚硫酸氢钠进行磺化反应，得到聚氧乙烯醚羟基丙磺酸盐，反应的方程式如下 式中R表示烷基或烷基苯，R含有12～16个碳；n为氧乙烯的链节数，选择n为4～20。
3.按照权利要求2所述的抗盐型稠油降粘剂的制备方法，其特征是所说的聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂选自聚氧乙烯烷基醇醚或聚氧乙烯烷基苯酚醚，也可以是它们的混合物。
全文摘要
本发明提供了一种抗盐型稠油降粘剂及其制备方法，所述降粘剂是以含有一定氧乙烯链节的非离子表面活性剂为原料合成的聚氧乙烯醚羟基丙磺酸盐，制备方法主要包括三步第一步，由聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂和环氧氯丙烷反应，得到聚氧乙烯醚氯代羟基丙烷；第二步，产物聚氧乙烯醚氯代羟基丙烷和NaOH反应，得到聚氧乙烯醚环氧丙烷；第三步，聚氧乙烯醚环氧丙烷和亚硫酸氢钠进行磺化反应，得到聚氧乙烯醚羟基丙磺酸盐。其特点是通过选择不同氧乙烯链节的聚氧乙烯烷基醇(酚)醚非离子表面活性剂作原料，可制备具有不同耐盐性能的稠油降粘剂。
文档编号E21B43/16GK1560178SQ20041002361
公开日2005年1月5日 申请日期2004年2月25日 优先权日2004年2月25日
发明者葛际江, 张贵才, 孙铭勤, 张德斌 申请人:石油大学(华东)