一种抗温耐盐型水溶性两亲聚合物复合稠油降粘剂的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种抗温耐盐型水溶性两亲聚合物复合稠油降粘剂，由A、B两种组分复合而成。组分A为由丙烯酰胺、疏水烷基丙烯酰胺、丙烯酰胺基烷基氯化铵季铵盐和非离子聚醚丙烯酸酯四元共聚而成的两亲聚合物；组分B为小分子表面活性剂。本降粘剂对不同粘度稠油，尤其是中高、超高粘度稠油具有较好的降粘效果，中低粘度稠油降粘率超过95%，中高超高粘度稠油降粘率达到85%以上。
【专利说明】一种抗温耐盐型水溶性两亲聚合物复合稠油降粘剂
【技术领域】
[0001]本发明涉及水溶性稠油开采降粘剂，特别是抗温耐盐型水溶性两亲聚合物复合稠油降粘剂，适用于稠油井筒降粘、稠油开采以及集输油的降粘。
【背景技术】
[0002]稠油，国际上成为重油，是一种复杂多组分有机混合物，是世界石油资源的重要组成部分，其突出特点是胶质浙青质含量高、轻质馏分少、粘度高、密度大、流动性差。我国稠油的储藏量丰富，已探明的石油储量约为50亿吨，其中稠油14亿吨，约占石油总储量的30%，是继美国、加拿大和委内瑞拉之后世界第四大稠油生产国，随着石油资源开发程度的加深和世界石油资源储量的减少，稠油的开采利用技术越来越受到重视。
[0003]稠油因其高粘度、高密度的特性，在无降粘措施的开采过程中，易出现抽油机负荷能耗大、开采效率低和安全事故，因此，降低稠油粘度、改善其流动性的稠油降粘开采技术是稠油开发过程中亟待解决的关键问题。目前，在稠油开采过程中国内外常用的降粘方法有加热法、掺稀油法、稠油催化改质降粘和化学药剂降粘，其中化学降粘又分为油溶性降粘剂和水溶性乳化降粘两种，相对于其他几种降粘方法的复杂工艺、高能耗、高成本及稀油短缺等问题，水溶性乳化降粘技术具有现场可操作性强、技术灵活多样、能耗成本低、对环境适应性强等优点，水溶性乳化降粘剂被认为是应用前景最好的一项稠油降粘技术。
[0004]水溶性乳化降粘剂自20世纪60年代发展至今，主要是利用水溶性小分子表面活性剂的表面活性，部分取代油水界面成膜物质，使高粘度稠油由油包水型(W/0)乳状液反相乳化成水包油型(0/W)乳状液，形成外相连续水膜，降低了稠油乳液的运移粘度。乳化降粘技术的一个重要指标就是降粘剂能够分散稠油、反相乳化形成稳定的水包油型(0/W)乳状液。传统的小分子表面活性剂类稠油降粘剂抗温、耐盐性差、效率较低，在高温条件下稳定性差、失去乳化降粘性能，对于高矿化度尤其是高钙镁条件下易形成沉淀，使用时必须要达到一定浓度才能起到乳化降粘作用，以上这些缺点严重制约了小分子表面活性剂类稠油降粘剂在高矿化度、较高温度油田的使用。同时，对于高浙青质胶质的中高粘度稠油(浙青质胶质含量>30%)，浙青质胶质在油水界面形成很强的吸附膜，界面膜强度很高，小分子表面活性剂类乳化降粘剂分子很难取而代之，无法使稠油乳液发生相转移匆匆而降低粘度，降粘率极低。
[0005]检索文献披露:中国发明专利CN1064498A报道了聚氧乙烯聚氧丙烯烷基酚醚小分子表面活性剂作为水溶性乳化降粘剂的实例；中国发明专利CN88105018A报道了聚氧乙烯烷基酚醚小分子表面活性剂作为水溶性乳化降粘剂的实例；中国发明专利CN97105954、CN98120311、US4811788、CNl115778均公开了由多种表面活性剂复配而成的复合降粘剂；均未涉及本发明的技术效果。
[0006]本发明针对单纯小分子表面活性剂类稠油降粘剂抗温耐盐性差、使用浓度高，对高浙青质胶质、中高粘度稠油降粘率低的问题，研制提供的新型复合稠油降粘剂，是一种抗温、耐盐、高表面活性、高分子量、使用浓度低、对中高粘度稠油降粘性能优势明显，分散乳化降粘的新型水溶性稠油降粘剂，尤其适用于高矿化度、高温、中高、超高粘度稠油油田的开发应用，具有广阔的市场销售前景。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是:提供的抗温耐盐型水溶性两亲聚合物复合稠油降粘剂，为企业的技术开发与创新及节能降耗，起到了重要的示范作用。
[0008]本发明的目的是这样实现的:一种抗温耐盐型水溶性两亲聚合物复合稠油降粘剂，由A组分与B组分构成,分步实施；
[0009]A组分制备:
[0010]原料由95-105份丙烯酰胺、0.5-9.5份疏水烷基丙烯酰胺、0.5-9.5份丙烯酰胺基烷基氯化铵季铵盐、0.5-9.5份非离子聚醚丙烯酸酯、380-420份蒸馏水、0.05-0.17份过硫酸铵、0.05-0.27份硫酸亚铁铵组成；
[0011]合成:将蒸馏水置于反应容器中，依次投加丙烯酰胺、疏水烷基丙烯酰胺、丙烯酰胺基烷基氯化铵季铵盐和非离子聚醚丙烯酸酯，使原料冰浴降温至5_15°c，搅拌下通氮气、除氧0.5-3.0h，加氢氧化钠调节pH值6.0-8.0，然后依次添加过硫酸铵、硫酸亚铁铵溶液，聚合反应2-4h，凝胶水解，温度80-100°C，时间1.5-4.0h，产物经干燥、粉碎机处置后得组分A ；
[0012]B组分合成:选JFC、快T、脂肪醇聚氧乙烯醚平平加0-9、脂肪醇聚氧乙烯醚平平加0-10、烷基酚聚氧乙烯醚0P-10、TX-15中的一种或几种为主要组分，复合组分质量比例按照1:1: 1......添加；添加30-70%的甲醇或乙醇或异丙醇，混合搅拌均匀，备用；
[0013]步骤3将A、B组分复配，总浓度为3000mg/L，根据不同的粘度稠油，其复合比例为:`
[0014]粘度小于50000mPa ? s的稠油，A、B组分比为1:3_5 ；
[0015]粘度范围50000-150000mPa ? s的稠油，A、B组分比为1-2:1;
[0016]粘度范围150000-300000mPa ? s的稠油，A、B组分比为2-3:1;
[0017]粘度范围300000-600000mPa ? s的稠油，A、B组分比为4-5:1。
[0018]本发明反应机理及作用:所述的复合稠油降粘剂中组分A两亲聚合物是具有极高表面活性的两亲高分子聚合物，是在传统不具备表面活性的聚合物主链中引入含有大量高表面活性基团的单体，使得两亲聚合物既具备小分子表面活性剂的高表面活性又具有高分子聚合物具备的高分子量、抗温耐盐性好的特点；同时相较小分子表面活性剂，两亲聚合物具备更强的稠油分散乳化性能和分散效率，较小分子表面活性剂使用浓度更低，能够分散乳化浙青质胶质含量更高(>30%)的稠油，对中高粘度稠油具备更明显的降粘性能优势。
[0019]本发明所述的复合稠油降粘剂中组分B为脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚，针对不同粘度范围稠油与两亲聚合物复配使用。
[0020]其I所述组分A两亲聚合物中的疏水烷基丙烯酰胺的化学式如(I )所示:
[0021]
【权利要求】
1.一种抗温耐盐型水溶性两亲聚合物复合稠油降粘剂，其特征在于:该降粘剂由A组分与B组分构成,分步实施； A组分制备: 原料由95-105份丙烯酰胺、0.5-9.5份疏水烷基丙烯酰胺、0.5-9.5份丙烯酰胺基烷基氯化铵季铵盐、0.5-9.5份非离子聚醚丙烯酸酯、380-420份蒸馏水、0.05-0.17份过硫酸铵、0.05-0.27份硫酸亚铁铵组成: 合成:将蒸馏水置于反应容器中，依次投加丙烯酰胺、疏水烷基丙烯酰胺、丙烯酰胺基烷基氯化铵季铵盐和非离子聚 醚丙烯酸酯，使原料冰浴降温至5-15°C，搅拌下通氮气、除氧0.5-3.0h,加氢氧化钠调节pH值6.0-8.0,然后依次添加过硫酸铵、硫酸亚铁铵溶液，聚合反应2-4h，凝胶水解，温度80-100°C，时间1.5-4.0h，产物经干燥、粉碎机处置后得组分A ；B组分合成:选JFC、快T、脂肪醇聚氧乙烯醚平平加0-9、脂肪醇聚氧乙烯醚平平加0-10、烷基酚聚氧乙烯醚0P-10、TX-15中的一种或几种为主要组分，复合组分质量比例按照1:1: 1......添加；添加30-70%的甲醇或乙醇或异丙醇，混合搅拌均匀，备用； 步骤3将A、B组分复配，总浓度为3000mg/L，根据不同的粘度稠油，其复合比例为: 粘度小于50000 mPa ? s的稠油，A、B组分比为1:3_5 ； 粘度范围50000-150000 mPa ? s的稠油，A、B组分比为1-2:1 ； 粘度范围150000-300000 mPa ? s的稠油，A、B组分比为2-3:1 ； 粘度范围300000-600000 mPa ? s的稠油，A、B组分比为4-5:1。
2.依据权利要求1所述的降粘剂，其特征在于:产品具有较好的降粘效果，中低粘度稠油降粘率为95%，中高超高粘度稠油降粘率为85%。
【文档编号】C09K8/588GK103450868SQ201310350389
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月12日 优先权日:2013年8月12日
【发明者】周继柱, 付增华, 时武龙, 冷传志, 张志海, 曾凡清, 胡建岭, 古群峰, 岳强, 何小龙 申请人:新疆天普石油天然气工程技术有限公司