一种适应复杂来液的新型原油破乳剂的合成方法与流程

本发明涉及油田开发采出液化学处理剂领域，尤其是一种适应聚驱、洗井、冲砂、酸化、返排等各种复杂条件下来液的新型原油破乳剂的合成方法。

背景技术：

破乳剂是一种能破坏乳状液的表面活性剂。破乳剂主要通过部分取代稳定膜的作用使乳状液破坏。用作脱水剂，能把原油及重油中的水分脱出来，使其含水量达到要求；用于油井中可降低原油粘度，使油井不堵。

目前油田原油油水分离主要采用非离子型破乳剂，非离子型破乳剂溶于水后不离解离子，因而不带电荷。非离子型主要有以胺类为起始剂的嵌段聚醚，以醇类为起始剂的嵌段聚醚，烷基酚醛树脂嵌段聚醚，酚胺醛树脂嵌段聚醚，含硅破乳剂，超高相对分子质量破乳剂，聚磷酸酯，嵌段聚醚的改性产物以及以咪唑啉原油破乳剂为代表的两性离子型破乳剂，根据实地考察油田中常用的非离子型破乳剂主要存在油水分离适用范围窄、分子量小、支链短、操作条件要求高、用量大、不能应对复杂情况来液等不同程度的缺陷，大大增加了采收成本。

技术实现要素：

本发明在于克服背景技术中存在的现有破乳剂存在的油水分离适用范围窄、分子量小、支链短、操作条件要求高、用量大、不能应对复杂情况来液的问题，而提供一种适应复杂来液的新型原油破乳剂的合成方法。该适应复杂来液的新型原油破乳剂的合成方法，能够满足各种条件油水分离的要求，同时较大幅度降低了用量及现场油水分离操作难度，同时也降低的原油采收成本。

本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：一种适应复杂来液的新型原油破乳剂的合成方法，包括以下步骤：

包括以下步骤：

(1)合成破乳脱水主剂聚醚c：

原料为聚醚a和b，向原料聚醚a和b中加入环氧氯丙烷，在催化剂koh的作用下，温度控制在70-90℃，生成分子量可达10000-16000的聚醚c；

(2)合成破乳净水主剂聚醚d：

在催化剂koh的作用下，脂肪醇与环氧丙烷在130-180℃进行聚合反应，再与环氧乙烷在120-150℃进行聚合反应合成分子量在2000-2500的嵌段聚醚d；

(3)合成原油破乳剂：

向步骤(1)、步骤(2)合成的破乳脱水主剂聚醚c和合成破乳净水主剂聚醚d两种原料中再添加一定量的甲醇、除盐水，在40-50℃下充分混合合成分子量在5000-13000的新型原油破乳剂。

本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：本发明所生产的原油破乳剂是一种适应聚驱、洗井、冲砂、酸化、返排等各种复杂条件下来液的新型原油破乳剂，能使乳化状的液体结构破坏，以达到乳化液中各相分离开来的目的。此破乳剂将乳化状的油水混合液中油和水分离开来，使之达到原油脱水的目的，在保证原油外输含水标准同时将使用量降到最低，在提高原有采收率的同时也降低成本。

附图说明：

附图1本发明产品现场应用的使用量图；

附图2本发明产品现场应用的加药浓度图；

附图3本发明产品现场应用的外输原油含水率图；

附图4本发明产品现场应用的沉降灌入口污水含油量曲线图；

附图5本发明产品现场应用的沉降灌出口污水含油量曲线图。

具体实施方式：

下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例1

1、制备基础聚醚a及基础聚醚b：

制备基础聚醚a：聚醚a为酚醛树脂型基础聚醚，将1％的酚醛树脂在0.2％催化剂koh的作用下，与73.8％环氧丙烷在140-150℃进行聚合反应生成油头，再与25％环氧乙烷在125-135℃进行聚合反应合成的一种具有分支结构的嵌段聚醚，分子量约为2200；其中酚醛树脂、氢氧化钾、环氧丙烷、环氧乙烷的用量以酚醛树脂、氢氧化钾、环氧丙烷、环氧乙烷为总量计。

制备基础聚醚b：聚醚b是酚胺树脂型基础聚醚，将1％的酚胺树脂在0.2％催化剂koh的作用下，与64.8％的环氧丙烷在140-150℃进行聚合反应生成油头，再与34％环氧乙烷在125-135℃进行聚合反应，合成的一种分子量约为2800、具有分支结构的嵌段聚醚；其中酚胺树脂、氢氧化钾、环氧丙烷、环氧乙烷的用量以酚胺树脂、氢氧化钾、环氧丙烷、环氧乙烷为总量计。

2、合成破乳脱水主剂聚醚c：

以40％的聚醚a和58.4％的聚醚b(占总量)混合，再用1％的环氧氯丙烷作为交联剂，在0.6％的koh的催化剂作用下，温度控制在75-85℃，使嵌段聚醚的部分亲水段的羟基与环氧氯丙烷通过醚键连接起来，形成网状结构，生成分子量约为10000的新型聚醚c；其中聚醚a、聚醚b、环氧氯丙烷、氢氧化钾的用量以聚醚a、聚醚b、环氧氯丙烷、氢氧化钾为总量计。

3、合成破乳净水主剂聚醚d

由0.1％的c18脂肪醇在0.2％的催化剂koh的作用下，与64.7％环氧丙烷在140-150℃进行聚合反应，再与35％环氧乙烷在125-135℃进行聚合反应合成的一种嵌段聚醚d，该聚醚具有线性结构，分子量约为2000，具有较好的净水能力；其中脂肪醇、环氧丙烷、环氧乙烷的用量以脂肪醇、环氧丙烷、环氧乙烷为总量计。

4、合成原油破乳剂

将合成的30％破乳脱水主剂聚醚c和20％破乳净水主剂聚醚d混合之后，再添加20％甲醇、30％除盐水，在40℃下充分混合，合成分子量在约7200破乳剂，其中聚醚c、聚醚d、甲醇、除盐水的用量以聚醚c、聚醚d、甲醇和除盐水为总量计。

实施例2

1、制备基础聚醚a及基础聚醚b：同实施例1；

2、合成破乳脱水主剂聚醚c：

以40％的聚醚a和58.08％的聚醚b混合，再用1.2％的环氧氯丙烷作为交联剂，在0.72％催化剂koh的作用下，温度控制在75-85℃，使嵌段聚醚的部分亲水段的羟基与环氧氯丙烷通过醚键连接起来，形成网状结构，生成分子量约为12000的破乳脱水主剂聚醚c；其中聚醚a、聚醚b、环氧氯丙烷、氢氧化钾的用量以聚醚a、聚醚b、环氧氯丙烷、氢氧化钾为总量计。

3、合成破乳净水主剂聚醚d

由0.15％的c18脂肪醇在催化剂0.2％koh的作用下，与59.65％环氧丙烷在140-150℃进行聚合反应，再与40％环氧乙烷在125-135℃进行聚合反应合成的一种嵌段聚醚d，该聚醚具有线性结构，分子量约为2200，具有较好的净水能力；其中脂肪醇、环氧丙烷、环氧乙烷、氢氧化钾的用量以脂肪醇、环氧丙烷、环氧乙烷、氢氧化钾为总量计。

4、合成油田破乳剂

将合成的40％脱水主剂聚醚c和10％净水主剂d混合之后，再添加20％甲醇、30％除盐水，在40℃下充分混合，合成分子量约为9600的破乳剂，其中聚醚c、聚醚d、甲醇、除盐水的用量以聚醚c、聚醚d、甲醇、除盐水为总量计。

本发明合成的原油破乳剂产品，其主要分子的结构式：

破乳脱水主剂c：

其中，m＝2-4，n＝12-16，p＝2-3；p＝2-3；x＝3-15，y＝4-12

破乳净水主剂d：

r(po)x(eo)y(po)zh

其中，r为c16-c18的脂肪醇，x＝3-15，y＝4-12，z＝5-181、本发明原油破乳剂产品主要指标

⑴外观：棕黄色粘稠液体

⑵分子量：5000～13000

⑶质量指标参见表1：

表1

⑷实验方法：采用分液漏斗取来液，加药剂震荡，水浴锅45℃恒温静置加热40分钟，翻转静置1分钟，取上层油样检测含水量、取下层水样检测含油量，观察界面情况。

⑸现场在用药剂en129与实施例1制备的破乳剂实验

表2

从表2可以看出，现场在用药剂与实施例1破乳剂在相同浓度下，各项检测指标显示，本发明实施例1破乳剂的油水分离效果明显优于现场在用药剂，本发明破乳剂加药浓度在6～8ppm时，来液处理效果最好，过渡层明显减少且平整。

2、本发明原油破乳剂产品现场实际生产

以南五联合站为现场实验模块。日来液17500m3左右，日产原油1800吨左右。目前使用唐杰化工生产的破乳剂产品en129，每天加药200公斤，为连续加药，加药浓度约为12ppm。

⑴试验时间

本专利实验时间：11月7日11：00—11月17日11：00，共计10天。

⑵现场试验过程

南五联合站现有在用加药系统进行试验。首先关闭加药系统阀、泵，将在用唐杰药剂(在用油水分离剂)导出加药罐、清罐；然后将dqd系列破乳剂注入加药罐。重新开启加药系统泵、阀，通过改变加药浓度，考察试验药剂的最佳使用浓度。

①11月7日上午11时，开始使用本发明生产的破乳剂(因停泵、清罐、换药，系统3个小时无药)，将加药泵旋钮调到100％排量；

②11月9日上午11时，将加药泵旋钮调到50％排量；

③11月11日上午11时，将加药泵旋钮调到35％排量。

⑶生产运行情况：

本发明产品现场生产运行记录报表见表3：

表3

从生产运行情况表可以看出，本发明破乳剂共应用10天时间，处理来液量173846m3，外输纯油量18363吨，期间经历了4天反冲洗，生产波动不大，10天累计加药量1800kg，平均加药浓度为10.2ppm，后6天加药浓度减至7ppm，外输油含水量平均为0.09％，沉降罐入口污水含油量平均为516.5mg/l，沉降罐出口污水含油量平均为184.3mg/l。

⑷使用情况分析

①加药情况分析

图1为本发明产品现场应用的使用量图，从图1可以看出，正常生产使用药剂加药量为200kg/天，采用本发明药剂后6天平稳生产期保持在125kg/天，每天少用药剂75kg，年按330天生产计，每年可少用药剂24.75吨。

附图2为本发明产品现场应用的加药浓度图，从图2可以看出，用本发明药剂的加药浓度后6天平稳生产期浓度控制在7ppm，较日常额定加药浓度12ppm低5个ppm。

②外输原油含水情况分析

图3为本发明产品现场应用的外输原油含水率图，从图3可以看出外输原油含水均在0.1％以下，较0.3％的标准低66％。

③沉降罐入口污水含油情况分析

图4为本发明产品现场应用的沉降灌入口污水含油量曲线图，从图4可以看出，沉降罐入口污水含油7日、8日两天处于调整期，含油较高，9至17日一直控制在指标800mg/l以下。运行10天沉降罐入口污水含油平均值为516.5mg/l，较控制指标800mg/l低35.4％；运行平稳后6天平均为334mg/l，较控制指标低58.2％。

④沉降灌出口污水含油情况分析

沉降灌出口污水含油量参见图5，从图5可见，沉降罐出口污水含油平均为184.3mg/l，最低为175mg/l，均低于控制指标240mg/l。

本发明破乳剂在现场实验结果表明，各检测指标均优于原来指标如：装置平稳生产期浓度控制在7ppm，较目前生产使用破乳剂日常额定加药浓度12ppm低5个ppm。目前生产使用药剂加药量为200kg/天，采用本发明生产的破乳剂后，装置平稳生产期使用药剂加药量为125kg/天，每天少用药剂75kg，年按330天生产计，每年可少用药剂24.75吨。外输油含水平均值为0.09％(控制指标为0.3％)，沉降罐入口污水含油平均值为516.5mg/l(控制指标为800mg/l)，沉降罐出口污水含油平均值为184.3mg/l(控制指标为240mg/l)。

通过实验室测试指标以及现场10天实际生产应用来看，本发明破乳剂在克服已有破乳剂的缺陷的基础上有了更大的改进，既满足了现场实际生产需求，各项指标检测中也都明显优于在用破乳剂，同时在用量上也有较大幅度下降，满足多种操作条件下的要求同时也降低了油水分离的成本。