专利名称：稠油破乳剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及石油工业油气集输用化学品技术领域，特别涉及一种稠油破乳剂的制备方法。
背景技术：
石油在人们的生活中占据着越来越重要的位置，在石油开采的过程中随着我国各大油田均已进入了二次采油后期和三次采油阶段。为维持原油产量，各油田均已大面积采取诸如增加注水、碱水驱油、表面活性剂驱油、聚合物驱油等技术手段来提高油井产量，许多难以开采的稠油、超稠油油藏也已开始开采。原油采出液乳状液的复杂性和稳定性都明显提高，这就对原油破乳剂的性能提出了更高的要求。破乳剂是石油工业中用量最大的油田化学品之一，我国大部分油田破乳剂为的环氧乙烷，环氧丙烷的嵌段聚醚。常用的有一元醇、二元醇、甘油、季戊四醇、乙二胺、多烯多胺、酚醛树脂等为起始剂的聚醚型破乳剂。但是，随着稠油产量的增加，强化采油技术的应用，这些破乳剂已无法满足稠油、特稠油现场脱水的要求。目前，嵌段聚醚共聚物是破乳效果、适应性及生产成本都比较适合的产品，其技术关键是引发剂的种类、聚醚的嵌段比例和序列结构，聚醚分子的亲水亲油平衡值等。自1914年最早的破乳剂投入使用以来，破乳剂的研制和使用有了巨大的进步，针对不同油田和不同的采油工艺开发出不同的破乳剂。目前针对超稠油油藏SAGD(蒸汽辅助重力泄油)工艺的耐高温破乳剂尚未见报道。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种适用于超稠油高温脱水用的耐高温稠油破乳剂的制备方法。根据本发明的一个方面，提供一种耐高温稠油破乳剂的制备方法包括将聚醚分别加入有机反应溶剂和交联剂进行聚醚的交联。根据本发明提供的耐高温稠油破乳剂在原油乳液中可迅速达到油水界面，降低界面膜的强度和粘弹性，达到破乳的目的；另外，聚醚端基的改性可以通过改变破乳剂分子的 HLB值来改善破乳效果，同时可以提高破乳剂分子的耐温性能。
具体实施例方式本发明实施例提供的一种稠油破乳剂的制备方法可包括以下步骤步骤Si、嵌段聚醚的合成，具体合成如下首先，将准备好的酚胺树脂或多烯多胺和催化剂加入到密闭、充氮的耐压反应器中，在搅拌条件下升温到90 150°C。其次，分别交替加入环氧丙烷和环氧乙烷，控制温度在90 150°C之间，压力范围在0. 2-0. 6Mpa进行聚合反应，聚合反应至反应器内的压力不再下降即为反应完毕，得到多嵌段大分子聚醚。多嵌段大分子聚醚包括聚醚FA或聚醚AE。聚醚FA由酚胺树脂、环氧丙烷及环氧乙烷构成；按质量份数计，酚胺树脂环氧丙烷环氧乙烷=1 5 150 2 50。聚醚AE由多烯多胺、环氧丙烷、环氧乙烷构成； 按质量份数计，多烯多胺环氧丙烷环氧乙烷=1 5 200 2 50。多烯多胺可包括四乙烯五胺、五乙烯六胺或混合多烯多胺等。催化剂为碱性催化剂，可包括氢氧化钾、叔丁基钾、叔丁醇钾或乙醇钾等。催化剂用量为反应体系总重的 0. 2 0. 8%。步骤S2、聚醚的端基改性，具体改性如下将聚醚AE和FA以1 0 5 (按质量份数计)比例投入到带搅拌装置的反应器中，加入有机反应溶剂；温度控制在5 20°C缓慢加入一定量的磺化改性剂，加入完成后升温至30°C _120°C反应0. 5小时-6小时反应完全，蒸出溶剂得所需产物。磺化改性剂可包括浓硫酸、发烟硫酸、三氧化硫、氯磺酸或氨基磺酸等。加入量为； 有机反应溶剂可包括氯仿、异丙醇、二氧六环、环己烷、二甲苯或四氢呋喃等，反应体系浓度为20 60%。步骤S3、聚醚的交联，具体交联如下将改性过的或未改性过的多嵌段聚醚FA和AE的混合物(按质量份数计，聚醚 AE 聚醚FA=I 0 5)投入到带搅拌装置的反应器中，加入有机反应溶剂(例如，二甲苯)，体系浓度40% ；控温至5 25°C，然后滴加交联剂，交联剂用量为聚醚量的2 5%， 交联剂滴加完成后升温至40-60°C，反应1小时，得到棕色粘稠的破乳剂。交联剂可包括甲
苯二异氰酸酯或二苯甲烷二异氰酸酯等。其中，步骤S3可用步骤S2经过端基改性的聚醚，也可以不用端基改性的聚醚。用经过端基改性的聚醚不仅可以改善破乳效果，而且还可以提高破乳剂分子的耐温性能。下面结合具体的实施例对本发明所提出的稠油破乳剂的制备方法进行说明。实施例一、称取聚醚AE30g、聚醚FAlOg放入带有搅拌棒、冷凝管、温度计和加样漏斗的500ml 四颈瓶中，加入氯仿60ml，搅拌均勻，用冰水浴降温至0°C，称取氯磺酸5. Sg用加样漏斗缓慢加入四颈瓶中，加样过程控制温度在10°C。滴加完毕后升温至40°C反应1小时。减压蒸去溶剂待用。R (CH2CH2O) nH+HS03Cl — R (CH2CH2O) S03H+HC1 ；向蒸去溶剂的四颈瓶中加入二甲苯60ml，搅拌均勻，用冰水浴降温至0°C，加入适量氢氧化钾调PH值约为8，称取甲苯二异氰酸酯1. 2g，用加样漏斗缓慢加入四颈瓶中，加样过程控制温度在5°C。滴加完毕后升温至60°C反应1小时。即可得编号为TY-I的破乳剂样品。实施例二、称取聚醚AE35g、FA5g放入带有搅拌棒、通气管和温度计耐压反应器，称取氨基磺酸2.0g，尿素l.Og同时加入反应器中。吹氮气三遍，封闭反应器，搅拌同时升温至120°C， 恒温120°C反应6小时。降温取出待用。R (CH2CH2O) nH+H2NS03H — R (CH2CH2O) OSO3NH4 ；将上一步产物40g加入带有搅拌棒、冷凝管、温度计和加样漏斗的500ml四颈瓶中，加入二甲苯60ml，搅拌均勻，用冰水浴降温至0°C，加入适量氢氧化钾调PH值约为8称取甲苯二异氰酸酯14g，用加样漏斗缓慢加入四颈瓶中，加样过程控制温度在10°C。滴加完毕后升温至60°C反应1小时。即可得编号为TY-2的破乳剂样品。实施例三、称取聚醚AE25g、FA15g放入带有搅拌棒、冷凝管、温度计和加样漏斗的500ml四颈瓶中.，加入二甲苯60ml，搅拌均勻，用冰水浴降温至0°C，加入适量氢氧化钾调PH值约为 8，称取甲苯二异氰酸酯1.2g，用加样漏斗缓慢加入四颈瓶中，加样过程控制温度在25°C。 滴加完毕后升温至60°C反应1小时。减压蒸去溶剂待用。向蒸去溶剂的四颈瓶中加入氯仿60ml，搅拌均勻，用冰水浴降温至0°C，称取氯磺酸5. Og用加样漏斗缓慢加入四颈瓶中，加样过程控制温度5°C。滴加完毕后升温至40°C反应1小时。R (CH2CH2O) nH+HS03Cl — R (CH2CH2O) S03H+HC1 ；即可得编号为TY-3的破乳剂样品。实施例四、辽河油田SAGD (蒸汽辅助重力泄油)采出液的破乳试验。SAGD采出液中胶质、浙青质含量高(50 % 54.3% )；机械杂质含量高(6Xl(Mmg/L 1.2X105mg/L)；粘度高 (50°C粘度1. 2X105mPa. s)；乳液稳定不易脱水。我们根据SAGD采油工艺特征，在实验室内利用耐压容器进行破乳脱水实验。实验条件为乳化油初始含水45. 94%，破乳剂加药量 300mg/L,容器内利用氮气加压至0. 65MP，油浴170°C恒温90分钟，取脱水后油样测净化油含水率，实验结果见下表表1 辽河油田SAGD原油破乳实验
权利要求
1.一种稠油破乳剂的制备方法，其特征在于，包括将聚醚分别加入有机反应溶剂和交联剂进行聚醚的交联。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将聚醚分别加入有机反应溶剂和交联剂进行聚醚的交联之前或之后还包括将所述聚醚分别加入有机反应溶剂和磺化改性剂进行端基改性。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述聚醚可通过以下方式制得 首先将酚胺树脂或多烯多胺，碱性催化剂加到耐压反应器中，搅拌升温；然后分别交替加入环氧丙烷和环氧乙烷进行聚合反应，从而得到多嵌段大分子聚醚。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述升温的温度范围在90 150°C ；所述聚合反应的温度范围在90 150°C ；所述聚合反应的压力范围在0. 2 — 0. 6Mpa。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于 所述多嵌段大分子聚醚包括聚醚FA或聚醚AE ；其中，所述聚醚FA由酚胺树脂、环氧丙烷及环氧乙烷构成；按质量份数计，酚胺树脂 环氧丙烷环氧乙烷=1:5 150:2 50 ；所述聚醚AE由多烯多胺、环氧丙烷、环氧乙烷构成；按质量份数计，多烯多胺环氧丙烷环氧乙烷=1:5 200:2 50。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述多烯多胺包括四乙烯五胺、五乙烯六胺或混合多烯多胺。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述碱性催化剂包括氢氧化钾、叔丁基钾、叔丁醇钾或乙醇钾。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述将聚醚分别加入有机反应溶剂和交联剂进行聚醚的交联是将所述聚醚FA和聚醚AE的混合物投入到带搅拌装置的反应器中，并加入有机反应溶剂，控温，然后滴加交联剂，升温，反应得到破乳剂。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于 按质量份数计，所述聚醚AE:所述聚醚FA =1:0 5。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于所述控温是将温度控制在5 25°C ；所述升温的范围在40 - 600C ；所述反应时间为1 小时。
11.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于所述交联剂的用量为所述聚醚FA和聚醚AE的混合物用量的2 5%。
12.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述将所述聚醚分别加入有机反应溶剂和磺化改性剂进行端基改性是将聚醚AE和聚醚FA投入到带搅拌装置的反应器中，加入有机反应溶剂，控温并缓慢加入磺化改性剂，升温，反应完全后蒸出有机反应溶剂。
13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于 按质量份数计，所述聚醚AE 所述聚醚FA =1:0 5。
14.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于所述升温的温度是30°C -120°C ；所述控温的温度范围在5 20°C ；所述反应时间为 0. 5-6小时。
15.根据权利要求1-14任一项所述的制备方法，其特征在于 所述交联剂包括甲苯二异氰酸酯或二苯甲烷二异氰酸酯。
16.根据权利要求2-14任一项所述的制备方法，其特征在于所述磺化改性剂包括浓硫酸、发烟硫酸、三氧化硫、氯磺酸或氨基磺酸。
17.根据权利要求1-14任一项所述的制备方法，其特征在于所述有机反应溶剂包括氯仿、异丙醇、二氧六环、环己烷、二甲苯或四氢呋喃。
全文摘要
本发明公开了一种稠油破乳剂的制备方法，包括将聚醚分别加入有机反应溶剂和交联剂进行聚醚的交联。还包括将所述聚醚分别加入有机反应溶剂和磺化改性剂进行端基改性。根据本发明提供的耐高温稠油破乳剂在原油乳液中可迅速达到油水界面，降低界面膜的强度和粘弹性，达到破乳的目的；另外，聚醚端基的改性可以通过改变破乳剂分子的HLB值来改善破乳效果，同时可以提高破乳剂分子的耐温性能。
文档编号C08J3/24GK102167834SQ20111000824
公开日2011年8月31日 申请日期2011年1月14日 优先权日2011年1月14日
发明者卜家泰, 张付生, 张怀斌, 张雅琴, 汪芳 申请人:中国石油天然气股份有限公司