本发明涉及一种原油开采过程中使用的降粘剂，具体涉及一种耐温耐盐型稠油乳化降粘剂及其制备方法。
背景技术：
稠油一般粘度高、密度大、胶质和沥青质含量高。我国稠油具有沥青质含量低、胶质含量高、金属含量低，稠油粘度偏高，相对密度则较低等特点。根据粘度及相对密度大小可分为普通稠油、特稠油、超稠油。
饱和烃、芳香烃、胶质和沥青质构成原油定义族组成的四组分。原油中四组分的质量百分比反映原油的化学组成特点，这种组成特点与其流动性密切相关。饱和烃含量低而胶质沥青质含量高是稠油族组成的最明显特征。原油中蜡的种类及含量、蜡中单体烃的碳数分布，胶质沥青质含量与种类以及轻组分含量的多少对降粘剂的效果都有复杂的影响。
目前国内外在稠油开采过程中常用的降粘方法有加热降粘法，水热裂解降粘法，轻油稀释法，微生物降粘法及化学降粘法。化学降粘是指向原油中加入某种药剂，通过药剂的作用达到降低原油粘度的方法。目前对于任何原油，不管什么条件都能降粘的化学药剂尚末发现，只能根据不同的原油物性和不同的油井生产情况，采取相应的降粘措施。常用降粘方法有加入油溶性降粘剂的降粘技术及其加乳化剂的降粘技术。
油溶性降粘剂主要是基于原油降粘剂开发技术针对胶质、沥青质分子呈层次堆积状态，借助高温或溶剂作用下堆积层隙“疏松”的特点，使降粘剂分子“渗入”胶质或沥青质分子层之间，起到降低稠油粘度的作用。降粘剂与降凝剂的最大不同在于它的结构中含有极性较大的官能团和或具有表面活性的官能团，有时还要与表面活性剂或溶剂复配使用。
乳化降粘剂的主要组成为表面活性物质，可用作稠油乳化降粘剂的表面活性剂主要有非离子型或非离子-阴离子结合型、阴离子型、阳离子型、复配型。乳化降粘法被公认为对稠油降粘有效果且成本低的化学降粘法。
目前，市售的乳化降粘剂对于高矿化水条件下的稠油效果较差，当遇到钙镁离子浓度高于7000mg/l的地层水时，大都失去降粘作用。
us4016932报道了以未缩合的石油磺酸盐、壬基酚聚氧乙烯醚和碱复配作为驱油剂的方法，可用于总离子浓度为125000mg/l(ca2+、mg2+为5800mg/l)的地层水。但不适用于开采稠油。因为稠油中含有大量的沥青质和胶质，开采条件比较特殊。而且对与地层水中的钙镁浓度大于10000mg/l时，也失去作用。
技术实现要素：
本发明针对目前国内稠油开采所遇到的问题，提出一种耐温耐盐型稠油乳化降粘剂及其制备方法，该降粘剂耐温耐盐能力强、成本低、乳化分散能力强和降粘率高等优点。在添加量为100mg/l时，可使50℃的稠油粘度降低95％以上。
本发明目的之一在于提供一种耐温耐盐型稠油乳化降粘剂，该乳化降粘剂由1,6-二溴己烷和苯胺先反应生成中间体，然后再将溴代烷与中间体反应生成最终产物，所述的乳化降粘剂，其分子式如下：
式中n为自然数，10≤n≤16。
本发明另一个目的在于提供一种耐温耐盐型稠油乳化降粘剂的制备方法，所述的制备方法具体包括以下步骤：
(1)向装有回流冷凝管的三口烧瓶中依次加入上述比例的1,6-二溴己烷、苯胺，然后加入溶剂无水乙醇；升温至40～55℃，在搅拌速率为200～400rpm下搅拌10～20min，待完全溶解后，通入冷凝水，在搅拌速率不变的情况下，迅速升温至80～85℃，回流反应24～36h；待反应结束后，冷却至室温，得到中间体混合物；
(2)将上述中间体混合物抽滤得到褐色粉末，用石油醚洗涤2～4次，得到的固体于真空干燥箱中干燥20～40h，即得到中间体n，n’-双苯基己二胺；
(3)将上述中间体n，n’-双苯基己二胺再次放置到三口烧瓶中，然后依次向三口烧瓶中加入溶剂二甲基亚砜和氢氧化钠，恒温至20～25℃，搅拌速率为300～500rpm，待完全溶解后，向反应液中缓慢加入上述比例的溴代烷，温度不变，搅拌速率为400～600rpm，持续反应6～10h，反应结束后得到粗产物；
(4)用旋转蒸发仪将粗产物中的溶剂蒸出，得到的固体用丙酮洗涤2～3次，然后放置在真空干燥箱中干燥12～24h，得到微黄色固体物质，即为本发明的最终产物。
其中，所述的1,6-二溴己烷、苯胺以及溴代烷摩尔比1:2.0～2.2:1.8～2.0，优选为1:2.1:2.0。
所述的溴代烷为溴代癸烷、溴代十二烷、溴代十四烷以及溴代十六烷中的一种。
所述的溶剂无水乙醇的用量为1,6-二溴己烷质量的1～2倍；溶剂二甲基亚砜的用量为1,6-二溴己烷质量的1～3倍；氢氧化钠用量为1,6-二溴己烷质量的0.1～0.3倍；
本发明耐温耐盐的稠油乳化降粘剂的制备方程式如下：
式中n为自然数，10≤n≤16。
本发明的乳化降粘剂为非离子型双子表面活性剂，该乳化降粘剂通过化学键将两个两亲分子在其头基处连接在一起，既增强了疏水基之间的疏水相互作用，又使离子亲水基之间的排斥作用因联结基团的限制而大大减弱，因此，相对于传统的单头单尾的表面活性剂，双子表面活性剂具有更高的表面活性，更低的临界胶束浓度，良好的钙皂分散性能等。本发明引入的两个苯基，增强了该双子表面活性剂与稠油胶质和沥青质之间的结合作用。同时，苯基属于刚性基团，耐温性能好；而且分子中不存在阴阳离子，因此耐盐性能好。
本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果：
(1)本发明的乳化降粘剂的原料来源广泛，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)本发明的乳化降粘剂具有用量少和成本低的特点，经济效益显著；
(3)本发明的乳化降粘剂在具有显著的耐温耐盐性能，耐温达120℃以上，耐钙镁离子浓度达到10000mg/l，耐总离子浓度达到200000mg/l；
(4)本发明的乳化分散能力强，降粘率高，当用量为100ppm时，可使50℃下的稠油粘度降低95.0％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
①向装有回流冷凝管的三口烧瓶中依次加入244g1,6-二溴己烷和186.2g苯胺，然后加入244g溶剂无水乙醇；升温至40℃，在搅拌速率为200rpm下搅拌10min，待完全溶解后，通入冷凝水，在搅拌速率不变的情况下，迅速升温至80℃，回流反应24h；待反应结束后，冷却至室温，得到中间体混合物；
②将上述中间体混合物抽滤得到褐色粉末，用石油醚洗涤2次，得到的固体于真空干燥箱中干燥20h，即得到中间体n，n’-双苯基己二胺；
③将上述中间体n，n’-双苯基己二胺再次放置到三口烧瓶中，然后依次向三口烧瓶中加入244g溶剂二甲基亚砜和24.4g氢氧化钠，恒温至25℃，搅拌速率为300rpm，待完全溶解后，向反应液中缓慢加入398.124g的溴代癸烷，温度不变，搅拌速率为400rpm，持续反应6h，反应结束后得到粗产物；
④用旋转蒸发仪将粗产物中的溶剂蒸出，得到的固体用丙酮洗涤2次，然后放置在真空干燥箱中干燥12h，得到微黄色固体物质，即为本发明的最终产物a1。
生成耐温耐盐的稠油乳化降粘剂a1的反应方程式如下：
实施例2
①向装有回流冷凝管的三口烧瓶中依次加入244g1,6-二溴己烷和195.51g苯胺，然后加入350g溶剂无水乙醇；升温至50℃，在搅拌速率为300rpm下搅拌20min，待完全溶解后，通入冷凝水，在搅拌速率不变的情况下，迅速升温至83℃，回流反应28h；待反应结束后，冷却至室温，得到中间体混合物；
②将上述中间体混合物抽滤得到褐色粉末，用石油醚洗涤3次，得到的固体于真空干燥箱中干燥25h，即得到中间体n，n’-双苯基己二胺；
③将上述中间体n，n’-双苯基己二胺再次放置到三口烧瓶中，然后依次向三口烧瓶中加入732g溶剂二甲基亚砜和48.8g氢氧化钠，恒温至22℃，搅拌速率为420rpm，待完全溶解后，向反应液中缓慢加入498.46g的溴代十二烷，温度不变，搅拌速率为520rpm，持续反应8h，反应结束后得到粗产物；
④用旋转蒸发仪将粗产物中的溶剂蒸出，得到的固体用丙酮洗涤2次，然后放置在真空干燥箱中干燥20h，得到微黄色固体物质，即为本发明的最终产物a2。
生成耐温耐盐型稠油乳化降粘剂a2的反应方程式如下：
实施例3
①向装有回流冷凝管的三口烧瓶中依次加入244g1,6-二溴己烷和204.82g苯胺，然后加入488g溶剂无水乙醇；升温至55℃，在搅拌速率为400rpm下搅拌16min，待完全溶解后，通入冷凝水，在搅拌速率不变的情况下，迅速升温至85℃，回流反应36h；待反应结束后，冷却至室温，得到中间体混合物；
②将上述中间体混合物抽滤得到褐色粉末，用石油醚洗涤4次，得到的固体于真空干燥箱中干燥40h，即得到中间体n，n’-双苯基己二胺；
③将上述中间体n，n’-双苯基己二胺再次放置到三口烧瓶中，然后依次向三口烧瓶中加入500g溶剂二甲基亚砜和73.2g氢氧化钠，恒温至25℃，搅拌速率为500rpm，待完全溶解后，向反应液中缓慢加入549.612g的溴代十六烷，温度不变，搅拌速率为600rpm，持续反应10h，反应结束后得到粗产物；
④用旋转蒸发仪将粗产物中的溶剂蒸出，得到的固体用丙酮洗涤3次，然后放置在真空干燥箱中干燥24h，得到微黄色固体物质，即为本发明的最终产物a3。
生成耐温耐盐型稠油乳化降粘剂a3的反应方程式如下：
实施例4a1乳化降粘性能评价
称取50℃粘度为14830mpa·s，胶质和沥青质含量分别为19.5％和4.8％的胜利孤岛稠油70g，将0.003ga1乳化降粘剂用29.997g高矿化度水(总矿化度100000mg/l，其中钙镁离子浓度为10000mg/l)溶解，加入到稠油中，50℃恒温30min，搅拌均匀后用美国brookfielddv-ⅲ粘度计测试50℃下乳化稠油的粘度，测试结果见表1。
实施例5a2乳化降粘性能评价
称取50℃粘度为89650mpa·s，胶质和沥青质含量分别为35.5％和5.4％的胜利纯梁稠油70g，将0.003ga2乳化降粘剂用29.997g高矿化度水(总矿化度150000mg/l，其中钙镁离子浓度为50000mg/l)溶解，加入到稠油中，50℃恒温30min，搅拌均匀后用美国brookfielddv-ⅲ粘度计测试50℃下乳化稠油的粘度，测试结果见表1。
实施例6a3乳化降粘性能评价
称取50℃粘度为56260mp·s，胶质和沥青质含量分别为25.3％和5.0％的胜利孤岛稠油70g，将0.003ga3乳化降粘剂用29.997g高矿化度水(总矿化度200000mg/l，其中钙镁离子浓度为100000mg/l)溶解，加入到稠油中，50℃恒温30min，搅拌均匀后用美国brookfielddv-ⅲ粘度计测试50℃下乳化稠油的粘度，测试结果见表1。
对比例1
用市售非离子表面活性剂np-21(壬基酚聚氧乙烯醚)代替实施例4所述乳化降粘剂，乳化剂量，乳化条件和乳化步骤同实施例4，测试结果见表1。
对比例2
用市售非离子表面活性剂np-21(壬基酚聚氧乙烯醚)代替实施例5所述乳化降粘剂，乳化剂量，乳化条件和乳化步骤同实施例5，测试结果见表1。
对比例3
用市售非离子表面活性剂np-21(壬基酚聚氧乙烯醚)代替实施例6所述乳化剂，乳化剂量，乳化条件和乳化步骤同实施例6，测试结果见表1。
表1乳化降粘剂a1、a2、a3以及市售非离子表面活性剂np-21降粘率
由表1可知，本发明耐温耐盐型乳化降粘剂对多种稠油的乳化降粘作用均较好。在添加量为100ppm时，在高温和高矿化度条件下，本发明乳化降粘剂可使稠油粘度降低97％以上。而市售非离子表面活性剂np-21(壬基酚聚氧乙烯醚)耐盐性能较差，在总矿化度大于150000mg/l条件下不具有乳化降粘的能力。同时本发明的乳化降粘剂具有用量低，合成简单，具有很好的经济效益，完全可以满足现场稠油开采及输送要求。