一种驱油用稠油降粘减阻剂及制备方法与流程

本发明属于油田开采，具体涉及一种驱油用稠油降粘减阻剂及制备方法。

背景技术：

1、稠油资源在世界油气资源中占有相当大的比重。据统计，稠油、超稠油占世界已探明原油储量的20％以上，随着轻质易采原油的不断减少，稠油开采日益引起各国的重视。

2、常规的稠油开采方法主要是蒸汽辅助重力泄油(sagd)和周期注蒸汽的开发方式，也是目前国内陆上稠油油藏所广泛采用的开发方法，如辽河油田和胜利油田。

3、但是当油藏处于寒带或高寒带区域，同时油藏物性为薄油层时其热损失较大，传统的热采方法从经济及工艺可操作性的角度上都存在局限。而且位于高渗透方向、高产量且注采井距小的生产井容易发生蒸汽突破现象，油藏热利用率和经济性均无法得到有效保障。

4、而稠油降粘减阻剂可以有效地降低高粘原油粘度、降低油水界面张力、增加储层能量，用地层自身的能量形成稳定的水包油乳状液，大大降低了高粘原油的粘度，显著降低了开采难度。

5、201410449917x公开了一种用于稠油注蒸汽开采的复合催化乳化降粘剂及其制备方法，结合了稠油催化降粘和乳化降粘两种技术，适用于稠油或超稠油的地下注蒸汽开采，其由催化剂乙酰丙酮镍和乳化剂十二烷基苯磺酸钠复合而成，其质量百分含量为：乙酰丙酮镍0.1～0.5％、十二烷基苯磺酸钠0.1～0.3％、其余为水。该发明提供的复合降粘剂，不仅降粘效果好，而且通过复合，适应的范围更加广泛，在相对较低的温度下也有较好的效果。该发明的复合降粘剂在200℃时与稠油反应18h，可将稠油粘度从218284mpa.s降到3095mpa.s，降粘率达到98.5％以上。与常规降粘剂相比，该降粘剂与稠油可发生化学反应，使稠油长碳链裂解等，而乳化剂主要起的作用是将催化剂乳化可溶于水相中，方便注入。由于是化学反应与稠油作用时间偏慢、效率较低，并不适合于稠油开发技术。

6、cn03129869.9公开了一种稠油井降粘减阻剂，它是由碳7～碳10芳香烃有机溶剂、油溶性水分散聚醚类破乳剂、木质素改性两性高分子表面活性剂、反向分散稳定调整剂、高分子碳链线性聚合物减阻剂和增效剂按一定比例组合而成。降粘减阻剂注入到井下，使高粘油包水稠油反向形成水包油乳状液采出。油分散在水中为分散相，而水为连续相，因此，水包油乳状液的粘度只与水的粘度有关，与油无关，这就大大降低了稠油的粘度，显著降低了稠油开采的难度。该发明的现场应用工艺简单；适用原油粘度范围100-10000mpa.s；ph＝6-8，不腐蚀管柱；配伍性好；无污染，符合环保要求。但是目前许多稠油的粘度超过了10000mpa.s，甚至达到了30000-50000mpa.s，该发明无法适应此类原油，因而限制了其应用范围。

技术实现思路

1、本发明针对目前现有降粘剂所遇到的问题，提供了一种驱油用稠油降粘减阻剂及其制备方法，本发明的稠油降粘减阻剂具有原料来源广泛，合成工艺简单，过程清洁无污染的特点。

2、本发明的目的之一公开了一种驱油用稠油降粘减阻剂，所述的驱油用稠油降粘减阻剂分子结构式如下：

3、

4、其中，m＝2-50，n＝2-50；更优选为m＝10-50，n＝5-50。

5、本发明的另一个目的是提供上述驱油用稠油降粘减阻剂的制备方法，所述的制备方法具体包括以下步骤：

6、(1)在四口烧瓶中加入n-十二烷基甲胺、3-氯-2-羟基丙磺酸钠、乙醇，用氢氧化钠溶液调节ph8-9，搅拌加热回流，反应期间维持ph8-9，反应完毕后，将混合液体减压蒸馏，得到粘稠固体；

7、(2)将上述粘稠固体用二甲苯加热溶解，转移到高压反应釜中，加入催化剂，用氮气吹扫管路和反应釜5-10min，抽真空，一次性加入环氧丙烷，升温至120-170℃，反应，用循环冷却水将体系冷却至90℃以下；

8、(3)继续通入环氧乙烷，通入速度为2-3ml/min，通入完毕后，升温至120-160℃，反应完毕后，采用循环冷却水将体系冷却至室温，过滤，用盐酸调节ph8-9，得到产品的二甲苯溶液；

9、(4)将上述产品的二甲苯溶液在60℃下用活性炭脱色，减压蒸馏得到产品稠油降粘减阻剂。

10、在本发明中，优选地，基于1摩尔份的n-十二烷基甲胺，所述的3-氯-2-羟基丙磺酸钠、环氧丙烷、环氧乙烷的用量分别为0.8-1.2摩尔份、2-50摩尔份、2-50摩尔份；更优选地，基于1摩尔份的n-十二烷基甲胺，所述的3-氯-2-羟基丙磺酸钠、环氧丙烷、环氧乙烷的用量分别为0.9-1.1摩尔份、10-50摩尔份、5-50摩尔份。

11、优选地，步骤(1)中所述的乙醇与n-十二烷基甲胺的质量比为10-15：1。

12、优选地，步骤(1)中所述回流时间为2-4h。

13、在本发明中，优选地，步骤(2)中所述二甲苯与n-十二烷基甲胺的质量比为4-6：1。

14、优选地，步骤(2)中所述的催化剂为氢氧化钠或醋酸钙，所述催化剂与n-十二烷基甲胺的质量比为0.2-0.4：1。

15、优选地，步骤(2)中所述反应时间为2-12h；更优选地，所述反应时间为3-6h。

16、在本发明中，优选地，步骤(3)中所述反应时间为2-12h；更优选地，所述反应时间为4-8h。

17、本发明所述驱油用稠油降粘减阻剂合成的反应方程式如下：

18、

19、

20、本发明的驱油用稠油降粘减阻剂属于表面活性剂，亲水基团有：聚氧乙烯醚基、磺酸基、叔胺基，亲油基团有：十二烷基、聚氧丙烯醚基。比常规具有单亲水亲油基团的表面活性剂的表面活性更高，临界胶束浓度更低，因此使用时的用量更低。聚氧丙烯醚、十二烷基这些亲油基团属于线性结构，比较容易穿插到胶质和沥青质片层中去，弱化了稠油中芳环之间的相互作用力；在磺酸基、叔胺基、聚氧乙烯醚亲水基团作用下，外相形成连续的水膜，可以降低流动阻力，大幅度降低稠油粘度。

21、本发明与现有技术相比具有的有益效果和优点：

22、(1)本发明的稠油降粘减阻剂具有原料来源广泛，合成工艺简单，过程清洁无污染的特点；

23、(2)本发明的稠油降粘减阻剂具有高活性低浓度的特点，在使用浓度为1000mg/l时可使粘度超过10000mpa.s原油的降粘率达到99.4％以上。

技术特征：

1.一种驱油用稠油降粘减阻剂的制备方法，其特征在于，所述的制备方法具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种驱油用稠油降粘减阻剂的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份的n-十二烷基甲胺，所述的3-氯-2-羟基丙磺酸钠、环氧丙烷、环氧乙烷的用量分别为0.8-1.2摩尔份、2-50摩尔份、2-50摩尔份。

3.根据权利要求2所述一种驱油用稠油降粘减阻剂的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份的n-十二烷基甲胺，所述的3-氯-2-羟基丙磺酸钠、环氧丙烷、环氧乙烷的用量分别为0.9-1.1摩尔份、10-50摩尔份、5-50摩尔份。

4.根据权利要求1所述一种驱油用稠油降粘减阻剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述回流时间为2-4h。

5.根据权利要求1所述一种驱油用稠油降粘减阻剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述二甲苯与n-十二烷基甲胺的质量比为4-6：1。

6.根据权利要求1所述一种驱油用稠油降粘减阻剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的催化剂为氢氧化钠或醋酸钙，所述催化剂与n-十二烷基甲胺的质量比为0.2-0.4：1。

7.根据权利要求1所述一种驱油用稠油降粘减阻剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述反应时间为2-12h。

8.根据权利要求1所述一种驱油用稠油降粘减阻剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述反应时间为2-12h。

9.根据权利要求1-8任一项所述制备方法制备得到的驱油用稠油降粘减阻剂，其特征在于，所述的驱油用稠油降粘减阻剂分子结构式如下：

10.根据权利要求9所述的驱油用稠油降粘减阻剂，其特征在于，所述的m＝10-50，n＝5-50。

技术总结
本发明属于油田开采技术领域，具体涉及一种驱油用稠油降粘减阻剂及制备方法。所述的制备方法如下：在四口烧瓶中加入N‑十二烷基甲胺、3‑氯‑2‑羟基丙磺酸钠、乙醇，调节pH8‑9，搅拌加热回流，减压蒸馏，得到粘稠固体；将上述粘稠固体用二甲苯加热溶解，转移到高压反应釜中，加入催化剂，用氮气吹扫，抽真空，一次性加入环氧丙烷，升温至120‑170℃，反应，冷却至90℃以下；继续通入环氧乙烷，升温至120‑160℃，反应完毕后，冷却至室温，过滤，调节pH8‑9，得到产品溶液；脱色，减压蒸馏得到产品稠油降粘减阻剂。本发明的稠油降粘减阻剂具有原料来源广泛，合成工艺简单，过程清洁无污染的特点。

技术研发人员：李振华,李宇超,崔长海
受保护的技术使用者：山东科兴化工有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15