一种用于原油的低温复合破乳剂及其制备方法与流程

[0001]
本发明属于油田化工领域，具体涉及一种用于原油的低温复合破乳剂及其制备方法。


背景技术：

[0002]
随着石油资源开采的深入发展，原油开采量日益增长。在油田开采过程中的含水原油破乳成为石油开采和运输过程中必不可少的环节，高效节能的破乳对后期原油的运输炼化起到至关重要的作用。同时，随着开采量的增加，破乳剂的需求量也不断增加。
[0003]
现有技术中，原油破乳一般利用破乳药剂在恒温情况下完成破乳，所以整个破乳过程除必备高效破乳剂外，加热定温更是给现场原油破乳带来巨大能耗与不便。


技术实现要素：

[0004]
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本发明旨在提供一种用于原油的低温复合破乳剂及其制备方法，在低分子烷胺反应中获得聚醚，并对聚醚进行改性，再与石油磺酸盐、仲烷基磺酸钠和复合脂肪酸甲酯磺酸钠成分混合，通过改性聚醚与三种成分间的反应，提高破乳活性，从而获得低温环境下对原油破乳的复合型破乳剂。
[0005]
为了实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：
[0006]
第一方面，本发明实施例提供了一种用于原油的低温复合破乳剂制备方法，所述制备方法包括：
[0007]
将烷基醇胺、环氧烷在80℃～120℃条件下聚合得到聚醚；
[0008]
向所述聚醚中加入烷基苯磺酸，对已得到的聚醚进行改性，得到改性聚醚；
[0009]
取预定量的水将聚合得到的改性聚醚溶解，得到改性聚醚水溶液；再在改性聚醚水溶液中加入甲醇，使得改性聚醚在甲醇水溶液中混合均匀；
[0010]
在改性聚醚甲醇水溶液中加入碳酸氢钠调节ph为8～9，再依次加入磺酸盐，混合均匀后得到低温复合破乳剂。
[0011]
作为本发明的一个优选实施例，所述烷基醇胺为三乙醇胺；所述环氧烷为环氧丙烷、环氧乙烷。
[0012]
作为本发明的一个优选实施例，所述磺酸盐包括石油磺酸盐、仲烷基磺酸钠、复合脂肪酸甲酯磺酸钠中的一种或多种。
[0013]
作为本发明的一个优选实施例，所述聚醚与磺酸盐的重量比为：5:1～3:1。
[0014]
第二方面，本发明实施例还提供了一种根据上述制备方法所制备的用于原油的低温复合破乳剂，所述低温复合破乳剂在35～45℃破乳脱水率大于等于95％；按重量份成分配比如下：
[0015]
三乙醇胺：25～40；
[0016]
烷基苯磺酸：40～65；
[0017]
环氧乙烷：200～300；
[0018]
环氧丙烷：200～400；
[0019]
石油磺酸盐：30～100；
[0020]
仲烷基磺酸钠：50～200；
[0021]
复合脂肪酸甲酯磺酸钠：30～80；
[0022]
甲醇：400～600；
[0023]
水：800～1000；
[0024]
碳酸氢钠：10～100。
[0025]
本发明具有如下有益效果：
[0026]
本发明实施例所提供的破乳剂，具有良好的破乳性能，不仅可以实现低温下破乳，不需要加热，且低温下破乳脱水率均在95％及以上，部分地区脱水率可达98％；其低温破乳性能尤其在温度达不到伴热要求的油田区域应用效果显著，无需伴热和恒温条件即可破乳，为油田节约了成本，减少了不必要的能源消耗；所述破乳剂的制备方法流程简单，对设备及能耗要求低，易于实现批量生产。
具体实施方式
[0027]
下面通过参考示范性实施例，对本发明技术问题、技术方案和优点进行详细阐明。以下所述示范性实施例仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非在这里进行定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0028]
本发明实施方式提供了一种用于原油的低温复合破乳剂及其制备方法。所述制备方法包括：
[0029]
将三乙醇胺、环氧丙烷、环氧乙烷在80℃～120℃条件下聚合得到聚醚；
[0030]
向所述聚醚中加入烷基苯磺酸，对已得到的聚醚进行改性，得到改性聚醚；
[0031]
取预定量的水将聚合得到的改性聚醚溶解，得到改性聚醚水溶液；再在改性聚醚水溶液中加入甲醇，使得改性聚醚在甲醇水溶液中混合均匀；
[0032]
在改性聚醚甲醇水溶液中加入碳酸氢钠调节ph为8～9，再依次加入石油磺酸盐、仲烷基磺酸钠、复合脂肪酸甲酯磺酸钠，然后室温条件搅拌反应后得到低温复合破乳剂。
[0033]
上述制备过程中，在两次混合的过程中，根据溶解速度调节加入量，确保原料完全溶解，溶液均匀稳定。
[0034]
通过上述方法所制备的低温复合破乳剂，在35～45℃破乳脱水率大于等于95％；按重量份成分配比如下：
[0035]
三乙醇胺：25～40；
[0036]
烷基苯磺酸：40～65；
[0037]
环氧乙烷：200～300；
[0038]
环氧丙烷：200～400；
[0039]
石油磺酸盐：30～100；
[0040]
仲烷基磺酸钠：50～200；
[0041]
复合脂肪酸甲酯磺酸钠：30～80；
[0042]
甲醇：400～600；
[0043]
水：800～1000；
[0044]
碳酸氢钠：10～100。
[0045]
通过上述制备方法所制备的低温破乳剂，通过改性聚醚与三种不同分子量的磺酸钠盐在碳酸氢钠调节的碱性条件下反应，改性聚醚中的苯磺酸－醚基团，不同程度提高三种不同分子量磺酸钠的破乳活性，一方面不同分子量的磺酸钠具有不同的破乳活性从而形成破乳活性阶梯，使得原油破乳产生一个渐进的过程，另一方面在低温状态下保持破乳活性，从而不需要加热设备即可实现破乳，降低破乳条件和能耗成本，同时提高破乳效率。
[0046]
下面通过具体的实施例，对本发明作进一步详细的描述。以下实施例是本发明的优选实施例，用于对本发明的详细说明，并不构成对本发明的限制。
[0047]
实施例1
[0048]
在80℃条件下，向反应釜中加入35g三乙醇胺、240g环氧乙烷、320g环氧丙烷进行反应得到聚醚；待反应完全后向反应釜中加入55g烷基苯磺酸，对聚醚进行改性，得到改性聚醚。
[0049]
取900g水，将改性聚醚溶解于水中得到改性聚醚水溶液；再将480g甲醇加入改性聚醚水溶液中，混合均匀。在混合的过程，根据混合条件调节加入量，使得在最短时间内实现均匀混合。
[0050]
在改性聚醚甲醇水溶液中加入15g碳酸氢钠调节ph为8～9，再依次将55g石油磺酸盐、68g仲烷基磺酸钠和42g复合脂肪酸甲酯磺酸钠加入改性聚醚溶液中，搅拌均匀得到均一溶液，获得用于原油的低温复合破乳剂a。在搅拌过程中根据混合条件调节加入量和搅拌参数，使得在最短时间内实现均匀混合。
[0051]
对本实施例所获得的破乳剂a进行如下性能测试：
[0052]
取未能达到定温(55℃)破乳条件区域的不同含水原油两份，分别为：1号(含水50％)和2号(含水30％)；在低温条件下(35～45℃)，将所得油样倒入100ml具塞玻璃离心管中，利用低温复合破乳剂a进行破乳实验，并记录脱水时间与脱水量(加药量为100ppm)，数据记录在表1中；分别计算脱水率，记录在表2中。
[0053]
实施例2
[0054]
在120℃条件下，向反应釜中加入40g三乙醇胺、280g环氧乙烷、300g环氧丙烷进行反应得到聚醚；待反应完全后向反应釜中加入65g烷基苯磺酸，得到改性聚醚。
[0055]
取800g水，将改性聚醚溶解于其中得到改性聚醚水溶液；再将550g甲醇加入改性聚醚水溶液中，混合均匀。在混合的过程，根据混合条件调节加入量，使得在最短时间内实现均匀混合。
[0056]
在改性聚醚甲醇水溶液中加入30g碳酸氢钠调节ph为8～9，依次将40g石油磺酸盐、75g仲烷基磺酸钠和64g复合脂肪酸甲酯磺酸钠加入改性聚醚溶液中，搅拌均匀得到均一溶液，获得用于原油的低温用复合破乳剂b。在搅拌过程中根据混合条件调节加入量和搅拌参数，使得在最短时间内实现均匀混合。
[0057]
对本实施例所获得的破乳剂b进行如下性能测试：
[0058]
取未能达到定温(55℃)破乳条件区域的不同含水原油两份，分别为：1号(含水
50％)和2号(含水30％)；在低温条件下(35～45℃)，将所得油样倒入100ml具塞玻璃离心管中，利用低温复合破乳剂b进行破乳实验，并记录脱水时间与脱水量(加药量为100ppm)，数据记录在表1中；分别计算脱水率，记录在表2中。
[0059]
实施例3
[0060]
在105℃条件下，向反应釜中加入28g三乙醇胺、210g环氧乙烷、260g环氧丙烷进行反应得到聚醚，待反应完全后向反应釜中加入55g烷基苯磺酸，得到改性聚醚。
[0061]
取1000g水，将改性聚醚溶解于其中得到改性聚醚水溶液，再将400g甲醇加入改性聚醚水溶液中，混合均匀。在混合的过程，根据混合条件调节加入量，使得在最短时间内实现均匀混合。
[0062]
在改性聚醚甲醇水溶液中加入28g碳酸氢钠调节ph为8～9，依次将32g石油磺酸盐，120g仲烷基磺酸钠和70g复合脂肪酸甲酯磺酸钠加入改性聚醚溶液中，搅拌均匀得到均一溶液，获得用于原油的低温复合破乳剂c。在搅拌过程中根据混合条件调节加入量和搅拌参数，使得在最短时间内实现均匀混合。
[0063]
对本实施例所获得的破乳剂c进行如下性能测试：
[0064]
取未能达到定温(55℃)破乳条件区域的不同含水原油两份，分别为：1号(含水50％)和2号(含水30％)；在低温条件下(35～45℃)，将所得油样倒入100ml具塞玻璃离心管中，利用低温复合破乳剂a进行破乳实验，并记录脱水时间与脱水量(加药量为100ppm)，数据记录在表1中；分别计算脱水率，记录在表2中。
[0065]
实施例4
[0066]
在110℃条件下，向反应釜中加入25g三乙醇胺、300g环氧乙烷、200g环氧丙烷进行反应得到聚醚；待反应完全后向反应釜中加入40g烷基苯磺酸，得到改性聚醚。
[0067]
取900g水，将改性聚醚溶解于其中得到改性聚醚水溶液；再将550g甲醇加入改性聚醚水溶液中，混合均匀。在混合的过程，根据混合条件调节加入量，使得在最短时间内实现均匀混合。
[0068]
在改性聚醚甲醇水溶液中加入100g碳酸氢钠调节ph为8～9，依次将30g石油磺酸盐、200g仲烷基磺酸钠和80g复合脂肪酸甲酯磺酸钠加入改性聚醚溶液中，搅拌均匀得到均一溶液，获得用于原油的低温用复合破乳剂d。在搅拌过程中根据混合条件调节加入量和搅拌参数，使得在最短时间内实现均匀混合。
[0069]
对本实施例所获得的破乳剂d进行如下性能测试：
[0070]
取未能达到定温(55℃)破乳条件区域的不同含水原油两份，分别为：1号(含水50％)和2号(含水30％)；在低温条件下(35～45℃)，将所得油样倒入100ml具塞玻璃离心管中，利用低温复合破乳剂b进行破乳实验，并记录脱水时间与脱水量(加药量为100ppm)，数据记录在表1中；分别计算脱水率，记录在表2中。
[0071]
实施例5
[0072]
在120℃条件下，向反应釜中加入40g三乙醇胺、200g环氧乙烷、400g环氧丙烷进行反应得到聚醚；待反应完全后向反应釜中加入65g烷基苯磺酸，得到改性聚醚。
[0073]
取1000g水，将改性聚醚溶解于其中得到改性聚醚水溶液；再将600g甲醇加入改性聚醚水溶液中，混合均匀。在混合的过程，根据混合条件调节加入量，使得在最短时间内实现均匀混合。
[0074]
在改性聚醚甲醇水溶液中加入10g碳酸氢钠调节ph为8～9，依次将100g石油磺酸盐、50g仲烷基磺酸钠和30g复合脂肪酸甲酯磺酸钠加入改性聚醚溶液中，搅拌均匀得到均一溶液，获得用于原油的低温用复合破乳剂e。在搅拌过程中根据混合条件调节加入量和搅拌参数，使得在最短时间内实现均匀混合。
[0075]
对本实施例所获得的破乳剂e进行如下性能测试：
[0076]
取未能达到定温(55℃)破乳条件区域的不同含水原油两份，分别为：1号(含水50％)和2号(含水30％)；在低温条件下(35～45℃)，将所得油样倒入100ml具塞玻璃离心管中，利用低温复合破乳剂b进行破乳实验，并记录脱水时间与脱水量(加药量为100ppm)，数据记录在表1中；分别计算脱水率，记录在表2中。
[0077]
表1
[0078][0079]
表2
[0080]
破乳剂样品1号脱水率2号脱水率破乳剂a98％95％破乳剂b96％96.7％破乳剂c98％96.7％破乳剂d98％96.7％破乳剂e98％100％
[0081]
从表1及表2可以看出，本发明中实施例5针对不同含水率的两油样，在低温条件下破乳效果显著分别达到了98％和100％；实施例1、实施例2、实施例3、实施例4破乳脱水率均大于等于95％，达到油田破乳要求(95％)，同时为油田节约了能耗，降低了生产成本。
[0082]
以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功
能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。