本发明属于石油开采助剂
技术领域：
，具体涉及一种稠油采油用降粘剂及其制备方法。
背景技术：
：经济的快速发展带动着市场对原油的大量需求，而原油的可采储量正变得越来越少，在过去的一百多年时间内，人类已经消耗了45％以上的轻质原油可采储量，常规原油所剩不多，其开采已无法满足人们对资源的需求，在这种情况下，人们将目光转移到了稠油的开采上，稠油的开采已成为目前的热点研究方向。我国稠油资源丰富，开采潜力巨大，但是稠油的特性决定了其开采具备一定的困难。稠油是沥青质和胶质含量较高、粘度较大的原油，其组成复杂，密度和粘度都远大于轻质原油，常温下流动性较差，开采和运输极为困难，工业成本昂贵。因此降低稠油粘度，增强稠油流动性成为近年来油田化学研究的热点和难点问题。稠油中胶质、沥青质的聚集是导致稠油粘度大的原因，若能将稠油中胶质和沥青质有效的分散开就能降低稠油粘度。常用的稠油降粘方法主要是添加乳化降粘剂来降粘，但是油田常用的乳化降粘剂均不适用于特超稠油和沥青含量高的稠油，这是因为对特超稠油以及沥青质含量大于30％的稠油来说，油水界面会形成很强的吸附膜，界面膜的强度很高，降粘剂分子很难在油水界面使稠油乳状液发生转相从而降低粘度。因此，很有必要针对这一问题开发出一种新的稠油采油用降粘剂，以使其能够适用于特超稠油和沥青含量高的稠油的降粘。技术实现要素：本发明提供了一种稠油采油用降粘剂，解决了现有技术中降粘剂对特超稠油和沥青含量高的稠油降粘效果不理想的问题。本发明的第一个目的是提供一种稠油采油用降粘剂，由以下质量份的组份组成：两性离子型表面活性剂15-20％、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯5-10％、马来酸酐酰化壳聚糖盐3-5％、聚己内酯接枝淀粉纳米晶1-3％、edta-2na0.1-0.3％，余量为水。优选的，所述稠油采油用降粘剂由以下质量份的组份组成：两性离子型表面活性剂20％、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯5％、马来酸酐酰化壳聚糖盐4％、聚己内酯接枝淀粉纳米晶2％、edta-2na0.2％，水68.8％。优选的，所述两性离子型表面活性剂为月桂基咪唑啉甜菜碱、十二烷基二甲基甜菜碱或癸烷基羟丙基磺基甜菜碱。优选的，所述马来酸酐酰化壳聚糖盐为马来酸酐酰化壳聚糖钠。优选的，所述聚己内酯接枝淀粉纳米晶的粒径为50-100nm。本发明的第二个目的是提供一种稠油采油用降粘剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1，按照质量分别称取两性离子型表面活性剂15-20％、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯5-10％、马来酸酐酰化壳聚糖盐3-5％、聚己内酯接枝淀粉纳米晶1-3％、edta-2na0.1-0.3％，余量为水；步骤2，将步骤1中称取的马来酸酐酰化壳聚糖盐和edta-2na溶于步骤1称取的水中，得到混合水溶液；步骤3，将步骤1中称取的两性离子型表面活性剂、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、聚己内酯接枝淀粉纳米晶加入到步骤2的混合水溶液中，高速分散，即得到所述稠油采油用降粘剂。优选的，所述步骤3中高速分散的转速为1000-1500r/min，分散时间为15-30min。优选的，所述马来酸酐酰化壳聚糖盐的制备方法如下：将壳聚糖分散到水中，然后在搅拌条件下每隔30min交替加入马来酸酐和碳酸钠，重复4次，加完后在室温下反应6h，反应完毕后调节反应液ph为8-9，再过滤除去未反应的壳聚糖，将滤液透析除去小分子杂质后浓缩、干燥，即得到所述马来酸酐酰化壳聚糖盐；其中，壳聚糖、水、马来酸酐、碳酸钠的质量比为1：100：0.5：0.5。优选的，采用质量浓度为5％的氢氧化钠溶液调节反应液ph为8-9。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：1)本发明的配方中添加有两性离子型表面活性剂，两性离子表面活性剂是在同一分子中既含有阴离子亲水基又含有阳离子亲水基的表面活性剂，该表面活性剂容易附集在油水界面处，降低油水界面形成的吸附膜的张力，使界面处的稠油乳状液发生转相，因此，将其添加到稠油中，可以很好的形成以稠油为分散相，水为连续相的乳液，即使稠油与水形成o/w型的乳状液，从而阻止油滴的聚集；由于连续相水的粘度较低，在流动过程中稠油相互内摩擦变成水与水之间的摩擦，大大降低了流动阻力，降低了稠油粘度。2)本发明的配方中添加有邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯，邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯在本发明的体系中具有渗透度高、渗透速度快的特点，可快速渗透油水界面处形成的吸附膜，进入到稠油组织区，将沥青质、胶质在油中有效分散开；分析原因，可能是邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯是一种含有极性基团、具有对称结构的大分子物质，其中含有的酯基能够与胶质、沥青质中的极性基团发生反应，形成原位共聚物，拆散胶质、沥青质交织成的空间网络结构，同时；邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯中对称分布的长链烷基能够在共聚物周围充分伸展，形成降粘剂融化层，起到屏蔽作用，使共聚物外围形成一个非极性的环境，防止胶质、沥青重新聚集。3)本发明的配方中添加有马来酸酐酰化壳聚糖钠和聚己内酯接枝淀粉纳米晶，在邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯的渗透分散作用下，马来酸酐酰化壳聚糖钠能够随着邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯分散穿过油水界面处形成的吸附膜，进入胶质和沥青片状分子之间，部分拆散平面重叠堆砌而成的聚集体，使结构变松散，降低稠油内聚力，在这种作用下，邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯能够高效的和胶质、沥青质中的极性基团发生反应，形成原位共聚物，进一步发挥邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯的降粘作用；聚己内酯接枝淀粉纳米晶具有两亲性能，其中的极性基团吸附在胶质和沥青质表面，疏水基团进入沥青质内，这种分布形式降低了沥青质分子间的偶极作用，氢键作用，减小了其结合能力，阻止其重新聚集。4)本发明的配方中添加有edta-2na，edta-2na能够螯合采油过程中遇到的金属离子，避免金属离子和其他原料发生作用，从而影响其他原料的降粘性能。5)本发明制备出的降粘剂降粘效果好，实用性强，提高了原油的采收率，具有广泛的应用前景。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定。下面各实施例中未注明具体条件的试验方法，均按照本领域的常规方法和条件进行，所述原料如无特殊说明，均为市售。需要说明的是，本发明中聚己内酯接枝淀粉纳米晶的制备方法是参照王才2014年发表在化学通报第77卷第2期上的论文《聚己内酯接枝淀粉纳米晶的制备》做出来的。实施例1一种稠油采油用降粘剂，由以下质量的组份组成：月桂基咪唑啉甜菜碱200g、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯50g、马来酸酐酰化壳聚糖钠40g、粒径为50nm的聚己内酯接枝淀粉纳米晶20g、edta-2na2g，水688g。具体制备方法如下：步骤1，按照质量分别称取月桂基咪唑啉甜菜碱200g、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯50g、马来酸酐酰化壳聚糖钠40g、聚己内酯接枝淀粉纳米晶20g、edta-2na2g，水688g；步骤2，将步骤1中称取的马来酸酐酰化壳聚糖钠和edta-2na溶于步骤1称取的水中，得到混合水溶液；步骤3，将步骤1中称取的月桂基咪唑啉甜菜碱、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、聚己内酯接枝淀粉纳米晶加入到步骤2的混合水溶液中，在1000r/min的速度下高速分散30min，即得到稠油采油用降粘剂。实施例2一种稠油采油用降粘剂，由以下质量的组份组成：十二烷基二甲基甜菜碱150g、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯80g、马来酸酐酰化壳聚糖钠30g、粒径为80nm的聚己内酯接枝淀粉纳米晶10g、edta-2na1g，水729g。具体制备方法如下：步骤1，按照质量分别称取十二烷基二甲基甜菜碱150g、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯80g、马来酸酐酰化壳聚糖钠30g、聚己内酯接枝淀粉纳米晶10g、edta-2na1g，水729g；步骤2，将步骤1中称取的马来酸酐酰化壳聚糖钠和edta-2na溶于步骤1称取的水中，得到混合水溶液；步骤3，将步骤1中称取的十二烷基二甲基甜菜碱、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、聚己内酯接枝淀粉纳米晶加入到步骤2的混合水溶液中，在1500r/min的速度下高速分散15min，即得到稠油采油用降粘剂。实施例3一种稠油采油用降粘剂，由以下质量的组份组成：癸烷基羟丙基磺基甜菜碱180g、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯100g、马来酸酐酰化壳聚糖钠50g、粒径为100nm的聚己内酯接枝淀粉纳米晶30g、edta-2na3g，水637g。具体制备方法如下：步骤1，按照质量分别称取癸烷基羟丙基磺基甜菜碱180g、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯100g、马来酸酐酰化壳聚糖钠50g、聚己内酯接枝淀粉纳米晶30g、edta-2na3g，水637g；步骤2，将步骤1中称取的马来酸酐酰化壳聚糖钠和edta-2na溶于步骤1称取的水中，得到混合水溶液；步骤3，将步骤1中称取的癸烷基羟丙基磺基甜菜碱、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、聚己内酯接枝淀粉纳米晶加入到步骤2的混合水溶液中，在1200r/min的速度下高速分散20min，即得到稠油采油用降粘剂。需要说明的是，马来酸酐酰化壳聚糖盐的制备方法如下：将壳聚糖分散到水中，然后在搅拌条件下每隔30min交替加入马来酸酐和碳酸钠，重复4次，加完后在室温下反应6h，反应完毕后用质量浓度为5％的氢氧化钠溶液调节反应液ph为8-9，再过滤除去未反应的壳聚糖，将滤液透析除去小分子杂质后浓缩、干燥，即得到马来酸酐酰化壳聚糖盐；其中，壳聚糖、水、马来酸酐、碳酸钠的质量比为1：100：0.5：0.5。为了说明效果，本发明还设置了对比例，具体如下：对比例1一种稠油采油用降粘剂，其组分配方同实施例1，不同之处在于对比例1的配方中没有添加邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯。且具体制备方法也同实施例1，不同之处在于制备方法中步骤3不含邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯的加入步骤。对比例2一种稠油采油用降粘剂，其组分配方同实施例1，不同之处在于对比例2的配方中没有添加马来酸酐酰化壳聚糖钠。且具体制备方法也同实施例1，不同之处在于制备方法中步骤2不含马来酸酐酰化壳聚糖钠的加入步骤。对比例3一种稠油采油用降粘剂，其组分配方同实施例1，不同之处在于对比例3的配方中没有添加聚己内酯接枝淀粉纳米晶。且具体制备方法也同实施例1，不同之处在于制备方法中步骤3不含聚己内酯接枝淀粉纳米晶的加入步骤。对比例4一种稠油采油用降粘剂，其组分配方同实施例1，不同之处在于对比例4的配方中没有添加马来酸酐酰化壳聚糖钠和聚己内酯接枝淀粉纳米晶。且具体制备方法也同实施例1，不同之处在于制备方法中步骤2不含马来酸酐酰化壳聚糖钠的加入步骤，步骤3不含聚己内酯接枝淀粉纳米晶的加入步骤。对比例5一种稠油采油用降粘剂，由以下质量的组份组成：月桂基咪唑啉甜菜碱200g、edta-2na2g，水688g。具体制备方法如下：步骤1，按照质量分别称取月桂基咪唑啉甜菜碱200g，edta-2na2g，水688g；步骤2，将步骤1中称取的edta-2na溶于步骤1称取的水中，得到edta-2na水溶液；步骤3，将步骤1中称取的月桂基咪唑啉甜菜碱加入到步骤2的edta-2na水溶液中，在1000r/min的速度下高速分散30min，即得到稠油采油用降粘剂。为了验证本发明实施例1-3和对比例1-5制备出的稠油采油用降粘剂的降粘效果，本发明做了如下试验。一、对特稠油的降粘效果取特稠油，该特稠油中沥青质的质量含量为23.16％，其在50℃时的粘度为28580，将其分成8份，每份500g，每份特稠油中分别加入实施例1-3和对比例1-5中的一种降粘剂，且降粘剂的加入量为2.5g，然后放入50℃水浴锅中搅拌均匀后保温静置60min，再测定特稠油的粘度。其中，特稠油粘度采用brookfieldivdv-iii型流变仪测试，加入降粘剂后的特稠油样品每份平行测定3次，取平均值，且处理前油样和处理后油样均在50℃下测试粘度，具体测试结果见表1。表1降粘剂的降粘效果二、对超稠油的降粘效果取超稠油，该超稠油中沥青质的质量含量为37.85％，其在50℃时的粘度为73000，将其分成8份，每份500g，每份超稠油中分别加入实施例1-3和对比例1-5中的一种降粘剂，且降粘剂的加入量为3g，然后放入50℃水浴锅中搅拌均匀后保温静置60min，再测定超稠油的粘度。超稠油粘度的测量方法和特稠油粘度测量方法相同，具体测试结果见表2。表2降粘剂的降粘效果项目处理前油样粘度(mpa.s)处理后油样粘度(mpa.s)降粘率(％)实施例173000540092.6实施例273000496093.2实施例373000532092.7对比例1730002168070.3对比例2730001467079.9对比例373000992086.4对比例4730002832061.2对比例5730004518038.1从表1和表2可以看出，实施例1-3制得的稠油降粘剂对特稠油、超稠油以及沥青质含量大于30％以上的稠油降粘效果均较好，降粘率达到了90％以上；对比例1制备的稠油降粘剂对特稠油、超稠油的降粘率均在70％左右，这是因为对比例1的配方中不含有邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯，说明邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯对于整个体系的降粘效果影响很大；对比例2制备的稠油降粘剂降对特稠油、超稠油的降粘率均在80％左右，比实施例1-3差，但较对比例1好，对比例2中没有添加马来酸酐酰化壳聚糖钠，说明马来酸酐酰化壳聚糖钠对整个体系的降粘效果有一定影响，但不及邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯的影响大；对比例3制备的稠油降粘剂降对特稠油、超稠油的降粘率均在85％以上，90％以下，与实施例1-3相差不大，较对比例1-2的效果好，对比例3中没有添加聚己内酯接枝淀粉纳米晶，说明聚己内酯接枝淀粉纳米晶对体系的降粘效果影响不大；对比例4制备的稠油降粘剂降对特稠油、超稠油的降粘率均在57-61％之间，效果较对比例1-3差，因为对比例4的配方中既没有添加马来酸酐酰化壳聚糖钠，也没有添加聚己内酯接枝淀粉纳米晶，说明这二者具备协同增效作用，能够和表面活性剂以及邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯配合降粘；对比例5制备的稠油降粘剂降对特稠油、超稠油的降粘率均在50％以下，且对超稠油的降粘率仅有38.1％，效果最差，对比例5相当于仅含表面活性剂，而表面活性剂对整个体系的降粘效果有限，所以在不添加任何助剂的条件下，单纯的表面活性剂降粘效果不理想。综上可知，本发明稠油降粘剂降配方中各组分相互作用，协同增效，共同达到使特稠油、超稠油降粘的目的，且降粘效果显著。本发明描述了优选的实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。当前第1页12