本发明涉及一种稠油开采过程中使用的可有助于蜡晶、沥青分散的小分子化合物，具体涉及一种用于高凝稠油的蜡晶、沥青质分散剂。
背景技术：
稠油资源储量在世界油气资源总储量中占有较大的比重。随着对石油资源开采技术的不断提高，以及轻质原油资源的不断枯竭，高凝稠油资源越来越引起石油工作者的高度重视。因此如何对高凝稠油进行开采利用，使之成为可动用能源储量，成为了石油界一直在探究的难题。在原油中添加少量降凝剂以改善稠油的低温流动性能是目前普遍采用的行之有效的方法。但是由于地层原油组成复杂，很多油藏均面临高盐、高含蜡、高沥青质等问题，因此，仅添加降凝剂对高凝稠油的降凝效果有局限性，而乳化降粘剂的使用将面临后期破乳等困境。
蜡晶分散助剂是一类兼有油溶性的烷烃支链和较强极性基团的低分子化合物。目前主要与降凝剂复配使用，应用于降低柴油冷滤点，表现出良好的协同效应。降凝剂作用机理还不完全清楚，一般的理论认为，一些降凝剂采用吸附机理，有一些则采用共晶机理，蜡晶分散剂就是以吸附理论为依据合成的一类降凝剂。
巴斯夫欧洲公司于2007年在中国公开了发明ZL 200780023172.9“作为燃料的石蜡分散剂的极性油溶性氮化合物与酰胺的混合物”，该发明涉及一种分散剂，由极性油溶性氮化合物、油溶性酰胺以及羧酸与烷基胺形成的油溶性产物组成，适用于含有生物柴油的燃料油。但是对于含有胶质、沥青质的稠油作用效果较差；此外，该分散剂具有较多的羧酸基团，易于形成氢键，不适用于含地层水多的地层条件。
沥青质分散剂是一种可以将沥青质稳定在原油中，使其处于平衡状态而不发生絮凝和沉积的化学药剂。为了增加沥青质的稳定性，可加入极性组分如醇类、胺类、酮类等。也有通过表面活性剂分子在沥青质上的吸附，起到胶溶沥青质的作用，即通过加入双亲分子改善原油的胶体稳定性，防止沥青质的絮凝沉积。
ZL 02155597.4“油井清洗解堵剂”提出了一种用于石油开发油井用清洗解堵剂，将芳烃、乙醇、有机酸盐、石蜡乳化分散剂、高效净洗剂按一定比例复合，可溶解胶质、沥青质、蜡质等有机物，增强原油流动性，还可抑制储层粘土膨胀。其主要成分是芳烃类物质，其中的净洗剂成分仍是含氟类表面活性剂。清洗解堵剂的用量专利并无涉及，经济性很难做评估。
欧阳平等发表的“新型含N杂环化合物用作润滑油添加剂的多效性能”(后勤工程学院学报)，2008，04”文献中提供了一种用于润滑油中抗温、抗磨、抗氧和抗腐等多效性能的含N杂环化合物。但是该文献未报道此化合物在原油中对于蜡晶以及胶质、沥青质的分散作用。根据实验研究，这种具有含N杂环化合物具有芳香杂环极性官能团与长碳链烷基非极性官能团，可以用于稠油蜡晶、沥青质分散剂。上述含N杂环化合物用于高凝稠油蜡晶、沥青分散剂并未见任何文献或专利报道。
技术实现要素：
本发明针对上述现有技术存在的不足而提供一种用于高凝稠油的蜡晶、沥青质分散剂，该分散剂是一种含有油溶性的长碳链脂肪烷基官能团和极性的酯基、酰胺基、苯基以及胺基官能团的有机化合物。该分散剂具有耐温、耐盐性、降凝和降粘性能好的特点。上述的用于高凝稠油的蜡晶、沥青质分散剂，其分子式如下：
式中，n为12～18的偶数，优选为14。
本发明含N杂环化合物具有非极性的碳氢链和极性的酯基、酰胺基和胺基官能团，油溶性的碳氢链能够与蜡的碳氢骨架共晶吸附，而极性官能团由于具有较强的分散和增溶能力，有助于降凝剂在原油中改变蜡的生长习性，保证降凝剂可以发挥最大的作用效果；另外，该含N杂环化合物具有邻苯杂环官能团，该基团易于与高凝稠油中的沥青质结合，渗入到沥青质的片状分子之间，与该化合物结合后，沥青质分子不易相互结合形成大的晶体，起到分散沥青质的作用，最终表现为降低了稠油的粘度。
本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果：
(1)本发明的蜡晶、沥青质分散剂的原料来源广泛，合成工艺简单，过程清洁无污染，产物易于获得和运输保存；
(2)本发明的蜡晶、沥青质分散剂具有用量少，安全稳定的特点，经济效益显著；
(3)本发明的蜡晶、沥青质分散剂抗温耐盐性能好，耐温达220℃，耐矿化度达220000mg/L；
(4)本发明的蜡晶、沥青质分散剂普适性好，不仅与降凝剂有很好的协同增效作用，而且对沥青质也具有较好的分散作用。在复配条件下，当用量为150ppm时，可使高凝固点的原油相比仅添加降凝剂多降低3℃以上，粘度相比单一降凝剂降低了55％以上。
具体实施方式
下面结合具体的实施例，并参照数据进一步详细描述本发明，应理解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。
实施例1：
本发明提供了一种用于高凝稠油的蜡晶、沥青质分散剂P1，其分子式为：
根据已有文献，上述高凝稠油蜡晶、沥青质分散剂P1的具体制备方程式如下：
利用上述方法制备的高凝稠油蜡晶、沥青质分散剂P1与市售T1804降凝剂按照不同比例复配，以150ppm添加量加入到胜利油田高凝稠油M中，搅拌均匀。该稠油的基本参数如下：凝固点在43℃、含蜡量为32.8％，粘度为(43℃)7250mPa.s、密度为948.6kg/m3、含水率为28.38％。
按照SY/T 0541-2009方法测定其降低高含蜡稠油M凝点、粘度效果，测试结果见表1。
表1 P1与降凝剂复配前后的降凝、降粘效果
参考表1所示数据可知，对于胜利油田高凝稠油M，本发明高凝稠油的蜡晶、沥青质分散剂P1经过与市售T1804降凝剂复配后可以使凝点降低7～8℃，比仅加入市售T1804降凝剂多降低3℃以上，另外，相比单一降凝剂的降粘效果，复配后的降凝剂可使其粘度降低58％以上，说明本发明的用于高凝稠油的蜡晶、沥青质分散剂P1不仅具有很好的协同增效作用，而且具有蜡晶、沥青质分散作用。
实施例2：
本发明提供了一种用于高凝稠油的蜡晶、沥青质分散剂P2，其分子式为：
根据已有文献，上述高凝稠油蜡晶、沥青质分散剂P2的具体制备方法如下：
利用上述方法制备的高凝稠油蜡晶、沥青质分散剂P2与市售T1804降凝剂按照不同比例复配，以150ppm添加量加入到胜利油田高凝稠油M中，搅拌均匀。该稠油的基本参数如下：凝固点在43℃、含蜡量为32.8％，粘度为(43℃)7250mPa·s、密度为948.6kg/m3、含水率为28.38％。
按照SY/T 0541-2009方法测定其降低高凝稠油M凝点、粘度效果，测试结果见表2。
表2 P2与降凝剂复配前后的降凝、降粘效果
参考表2所示数据可知，对于胜利油田高凝稠油M，本发明高凝稠油的蜡晶、沥青质分散剂P2经过与市售T1804降凝剂复配后可以使凝点降低9～10℃，比仅加入市售T1804降凝剂多降低5℃以上，另外，相比单一降凝剂的降粘效果，复配后的降凝剂可使其粘度降低56％以上，说明本发明的高凝稠油蜡晶、沥青质分散剂P2不仅具有很好的协同增效作用，而且具有蜡晶、沥青质分散作用。
实施例3：
本发明提供了一种用于高凝稠油的蜡晶、沥青质分散剂P3，其分子式为：
根据已有文献，上述高凝稠油的蜡晶、沥青质分散剂P3的具体制备方法如下：
利用上述方法制备的高凝稠油蜡晶、沥青质分散剂P3与市售T1804降凝剂按照不同比例复配，以150ppm添加量加入到胜利油田高凝稠油M中，搅拌均匀。该稠油的基本参数如下：凝固点在43℃、含蜡量为32.8％，粘度为(43℃)7250mPa.s、密度为948.6kg/m3、含水率为28.38％。
按照SY/T 0541-2009方法测定其降低高凝稠油M凝点、粘度效果，测试结果见表3。
表3 P3与降凝剂复配前后的降凝、降粘效果
参考表3所示数据可知，对于胜利油田高凝稠油M，本发明的高凝稠油蜡晶、沥青质分散剂P3经过与市售T1804降凝剂复配后可以使凝点降低8～10℃，比仅加入市售T1804降凝剂多降低4℃以上，另外，相比单一降凝剂的降粘效果，复配后的降凝剂可使其粘度降低64％以上，说明本发明的高凝稠油蜡晶、沥青质分散剂P3不仅具有很好的协同增效作用，而且具有蜡晶、沥青质分散作用。
实施例4：
本发明提供了一种用于高凝稠油的蜡晶、沥青质分散剂P4，其分子式为：
根据已有文献，上述高凝稠油的蜡晶、沥青质分散剂P4的具体制备方法如下：
利用上述方法制备的高凝稠油的蜡晶、沥青质分散剂P4与市售T1804降凝剂按照不同比例复配，以150ppm添加量加入到胜利油田高凝稠油M中，搅拌均匀。该稠油的基本参数如下：凝固点在43℃、含蜡量为32.8％，粘度为(43℃)7250mPa·s、密度为948.6kg/m3、含水率为28.38％。
按照SY/T 0541-2009方法测定其降低高凝稠油M凝点、粘度效果，测试结果见表4。
表4 P4与降凝剂复配前后的降凝、降粘效果
参考表4所示数据可知，对于胜利油田高凝稠油M，本发明的高凝稠油蜡晶、沥青质分散剂P4经过与市售T1804降凝剂复配后可以使凝点降低7～8℃，比仅加入市售T1804降凝剂多降低3℃以上，另外，相比单一降凝剂的降粘效果，复配后的降凝剂可使其粘度降低57％以上，说明本发明的高凝稠油蜡晶、沥青质分散剂P4具有蜡晶、沥青质分散作用。
综上所述，本发明含N杂环化合物用于高凝稠油蜡晶、沥青质分散剂不仅具有较好的蜡晶分散作用，显著降低高凝稠油的凝固点；而且具有分散沥青质的作用，有效的降低了高凝稠油的粘度。同时本发明用量少，合成工艺简单，过程清洁无污染，适合于高凝稠油的开采和输送应用。