一种稠油乳化降黏剂的制作方法

文档序号:9804095阅读:446来源:国知局
一种稠油乳化降黏剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种稠油乳化降黏剂,具体地,涉及一种含有特定非离子型低聚表面 活性剂的稠油乳化降黏剂。
【背景技术】
[0002] 乳化降黏法因具有现场实施可操作性强、技术灵活多样、对环境适应性强等特点 而成为目前开采稠油常用的方法。该方法主要是指通过乳化降黏剂在油水界面的吸附,降 低油水界面张力,使稠油从油包水的乳化状态转变为水包油乳状液,大幅度降低黏度,实现 正常开采。乳化降黏剂中一般都加入碱,以减少外加表面活性剂的用量,但这一方法并不适 用于碱敏地层。
[0003] -方面,随着稠油开采深度的增加,地质条件日益复杂化,乳化降黏剂的使用效果 通常还会受到稠油物性和地层条件的影响。高黏高盐条件使得乳化剂的加剂量变大,降黏 效果变差甚至失效,乳化降黏成本大幅提高;另一方面,我国的新疆、胜利、中原等油田已发 现的油藏,有相当一部分稠油的胶质、沥青质含量很高,沥青质含量大于30%时,它在油水 界面形成很强的吸附膜,界面膜的强度很高,乳化降黏剂分子很难在油水界面取而代之使 稠油乳状液发生转相从而降低黏度。
[0004] 目前,油田常用的乳化降黏剂均不适用于超特稠油、沥青含量高的稠油和碱敏地 层,且使用时还需要加入碱,存在乳化降黏剂抗盐性低、使用浓度高、成本高等缺点,例如:
[0005] 专利申请CN1340589A公开了一种芳基封头的聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂与 取代的芳酸和芳磺酸阴离子表面活性剂的缩合物,其适用于沥青质和胶质含量高的稠油的 乳化降黏,但其并不适合碱敏地层。
[0006] 专利申请US2007/0042911公开了一种稠油乳化降黏剂,以聚乙烯醇为骨架得到 的交连聚合物,在加剂量为〇. 5%的条件下可使普通稠油的黏度下降到200mPa. s左右,但 不适合于超稠油的降黏。
[0007] 专利申请CN100363456C公开了一种稠油乳化降黏剂,是阴离子表面活性剂和非 离子-阴离子表面活性剂、破乳剂的复配物,虽然具有很高的抗盐性能,但是对于沥青质含 量超过30 %的稠油,复配物仍然不适用。
[0008] 专利申请CN102876310A公开了一种稠油乳化降黏剂,是阴离子表面活性剂、非离 子-阴离子型的Gemini表面活性剂和(;-(;醇的复配物,在0. 01 % -5%的加剂量下能乳化 沥青质含量> 30%的超高黏度稠油,但其加剂量相对较高,增大了乳化降黏成本。
[0009] 因此,现在急需一种具有针对性降低超特稠油和沥青含量高的稠油的黏度,抗盐 性高、使用浓度低、成本低,使用时无需加碱,且能够适用于碱敏地层等优点的稠油降黏剂。

【发明内容】

[0010] 本发明的目的是为了克服现有技术中稠油乳化降黏剂的上述缺陷,提供一种适用 于超特稠油和沥青含量高的稠油,且抗盐性高、使用浓度低、成本低,使用时无需加碱,以及 较适用于碱敏地层的稠油乳化降黏剂。
[0011] 本发明的发明人在研究中发现,稠油乳化降黏剂中含有结构为式(I )或式(II) 所示结构的非离子型低聚表面活性剂,
[0012]
[0013] 其中,m为1-50中的任意整数,η为2-8中的任意整数,札为(:4-(: 2。的烷基,1?2为 聚醚,形成所述聚醚的单体为环氧乙烷和/或环氧丙烷,所述聚醚的聚合度为5-100 ;
[0014] 能够显著提高稠油乳化降黏剂对稠油的降黏效果,且该稠油乳化降黏剂具有抗盐 性高、使用浓度低、成本低,使用时无需加碱,较适用于碱敏地层等优异的性能。
[0015] 因此,为了实现上述目的,本发明提供了一种稠油乳化降黏剂,该降黏剂含有:阴 离子型表面活性剂、非离子型低聚表面活性剂、醇和水,所述醇为(;_(;的醇,所述非离子型 低聚表面活性剂具有式(I )或式(II )所示的结构,
[0016]
[0017] 其中,m为1-50中的任意整数,η为2-8中的任意整数,札为(:4-(: 2。的烷基,1?2为 聚醚,形成所述聚醚的单体为环氧乙烷和/或环氧丙烷,所述聚醚的聚合度为5-100。
[0018] 优选地,m为1-19中的任意整数。
[0019] 优选地,聚醚的聚合度为7-50。
[0020] 本发明的稠油乳化降黏剂对稠油具有较好的降黏效果,且该降黏剂的抗盐性强、 使用浓度低、成本低,使用时无需加碱,较适用于碱敏地层。
[0021] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0022] 图1是制备例1的中间产物的氢谱谱图;
[0023] 图2是制备例1的中间产物的碳谱谱图;
[0024] 图3是制备例1的中间产物的质谱谱图。
【具体实施方式】
[0025] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
[0026] 本发明提供了一种稠油乳化降黏剂,该降黏剂含有:阴离子型表面活性剂、非离 子型低聚表面活性剂、醇和水,所述醇为C「C S的醇,所述非离子型低聚表面活性剂具有式 (I )或式(II )所示的结构,
[0027]
[0028] 其中,m为1-50中的任意整数,η为2-8中的任意整数,R#C4-C 2。的烷基,1?2为 聚醚,形成所述聚醚的单体为环氧乙烷和/或环氧丙烷,所述聚醚的聚合度为5-100。
[0029] 本发明中,优选地,m为1-19中的任意整数,从而能够进一步提高稠油乳化降黏剂 的降黏效果。
[0030] 本发明中,优选地,所述聚醚的聚合度为7-50,从而能够进一步提高稠油乳化降黏 剂的降黏效果。
[0031] 本发明旨在通过稠油乳化降黏剂中含有式(I )或式(II )所示结构的化合物而 实现发明目的,即能够显著提高稠油乳化降黏剂对稠油的降黏效果,且该稠油乳化降黏剂 抗盐性高、使用浓度低、成本低,使用时无需加碱,较适用于碱敏地层。因此,对于稠油乳化 降黏剂中各常规组分的选择,均没有特定限制。
[0032] 本发明中,阴离子型表面活性剂可以为本领域常规用于制备降黏剂的阴离子型表 面活性剂,优选地,阴离子型表面活性剂的分子量为500-40000,更优选为1000-20000,在 此,分子量指数均分子量。
[0033] 优选地,所述阴离子型表面活性剂选自石油磺酸盐甲醛缩合物、磺化木质素的钠 盐和磺化木质素的钙盐中的至少一种。
[0034] 本发明中,所述醇可以为本领域常规的用于制备降黏剂的(;_(;的醇,优选地,所 述醇为C 2_C5的烷基醇。
[0035] 本发明中,所述水可以是常规的制备降黏剂的水,例如可以为自来水、井水和蒸 馏水中的至少一种,也可以是总离子浓度不大于50000mg/L,其中,钙镁离子浓度不大于 2000mg/L的矿化水。
[0036] 本发明中,对阴离子型表面活性剂、非离子型低聚表面活性剂、醇和水的含量无 特殊要求,可以采用本领域常规的含量,优选地,阴离子型表面活性剂、非离子型低聚表面 活性剂、醇和水的重量比为1 :〇. 1-40 :0. 01-10 :0. 5-10000 ;更优选为1 :0. 2-20 :0. 02-5 : 0.5~5000〇
[0037] 本发明中,具有式(I )或式(II )所示结构的非离子型低聚表面活性剂的制备 方法优选包括:
[0038] (1)在酚醛反应条件下,将结构为式(III)或(IV)所示的化合物与结构为式(V ) 所示的化合物进行酚醛反应;
[0039] (2)在缩聚反应条件下,将步骤⑴得到的反应产物与甲醛、结构为式(III)或 (IV )所示的化合物进行缩聚反应;
[0040] (3)在加成反应条件下,将步骤(2)得到的反应产物与环氧烷烃进行加成反应; [0041 ]
[0042] 其中,&为C 4_C2。的烷基,η为2-8中的任意整数。
[0043] 其中,步骤(2)中,步骤(1)得到的反应产物与甲醛、结构为式(III)或(IV)所 示的化合物的摩尔比为1 :4-85 :4-85 ;步骤(3)中,步骤(2)得到的反应产物与环氧烷烃的 摩尔比为1 :70-320,其中,所述环氧烷烃为环氧乙烷和/或环氧丙烷。
[0044] 本发明中,步骤(1)中,酚醛反应条件优选包括:在酸存在下进行,温度为 100-130°C,时间为1-2小时。
[0045] 本领域的技术人员应该理解的是,步骤(1)的酚醛反应条件还可以包括:在溶剂 中进行。其中,所述溶剂可以为本领域常规的有机溶剂,例如可以为十氢萘、二苯甲醚和二 甲苯中的至少一种。溶剂的用量只要能够充分溶解反应原料,使酚醛反应能够在溶剂中进 行即可,即为常规的溶剂量,此为本领域技术人员所公知,在此不再赘述。
[0046] 本发明中,步骤(1)中,结构为式(III)或(IV)所示的化合物与结构为式(V ) 所示的化合物的摩尔比优选为1 :〇. 05-0. 25。
[0047] 本领域技术人员应该理解的是,酸在步骤(1)中充当催化剂,对于酸的用量,只要 为常规的催化量即可,优选地,以结构为式(V )所示的化合物的摩尔数为基准,酸的用量 为0· 1-L 5摩尔%。
[0048] 本领域的技术人员应该理解的是,为了降低酚醛反应中生成的水对后续缩聚 反应的影响,在步骤(1)酚醛反应后还需要进行后处理,后处理的方式优选包括:在 0. 04-0.1 MPa下在50-95 °C下蒸出水,然后降温至20-50 °C,其中,在蒸出水的同时溶剂也会 被部分蒸出,利用水和溶剂的沸点不同
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