一种原油流动性改进剂、制备方法及其应用与流程

本发明涉及原油输送，特别是涉及一种原油流动性改进剂、制备方法及其应用。

背景技术：

1、刚开采的原油中含有大量的蜡质、胶质和沥青质等成分，这些成分使得原油在输送过程中容易出现易结蜡、高凝点、高粘度、流动性差、管输阻力大等问题，为了达到合理的泵送排量，需要加入各种原油流动性改进剂以解决此类问题。原油流动性改进剂是指加入原油中，能起降凝、降粘减阻等作用，从而改善原油流动性的化学药剂。其中主要包括降低原油凝固点的降凝剂，降低原油在井管或输油管中阻力的减阻剂和使原油乳化成低粘性的水包油乳状液的乳化降粘剂。

2、原油流动性改进剂一般是指降凝降粘剂，通常为化学合成的高分子有机化合物，可以改善原油中蜡晶的形态、尺寸和聚集状态，提高蜡晶在原油中的分散程度，减弱蜡晶形成空间结构的能力，干扰蜡晶的生长，从而达到改善原油流变性的目的。在现有技术中，目前主要使用是具有烷基长侧链和梳形聚合物，例如聚丙烯酸高碳醇酯、聚丙烯酸高碳胺酰胺、聚马来酸高碳醇酯、聚马来酸高碳胺酰胺及其单体的共聚物或者与苯乙烯、醋酸乙烯酯等单体的共聚物等。该类聚合物可以用作高凝原油的降凝剂、高粘原油的降粘剂、原油防蜡剂、原油输送减阻剂等油田化学品。然而，现有的原油流动性改进剂绝大部分为高分子型化学剂，生产成本比较高，并且在化学组成上性质不够稳定，在使用过程中容易与原油发生反应，增加重质组分含量，从而影响到原油品质。

3、因此，在原油输送技术领域十分有必要开发一种性质稳定、降凝降粘效果优异的原油流动性改进剂。

技术实现思路

1、本发明主要目的在于，提供一种原油流动性改进剂、制备方法及其应用，以解决现有原油流动性改进剂性质不稳定，容易与原油反应，增加重质组分含量等问题。

2、本发明是通过如下技术方案实现的：

3、本发明第一方面提供一种原油流动性改性剂，所述原油流动性改性剂中含有，由单长链脂肪酸甘油酯与环己二酮经由缩酮反应制得的带有长链烷基的小分子螺环型化合物；

4、优选地，所述单长链脂肪酸甘油酯为工业级及其以上纯度的单辛酸甘油酯、单癸酸甘油酯、单棕榈酸甘油酯、单月桂酸甘油酯、单油酸甘油酯、单硬脂酸甘油酯、单软脂酸甘油酯、单蓖麻油酸甘油酯中的一种或多种。

5、优选地，所述原油流动性改性剂中还复配有聚氧乙烯醚和聚乙二醇类化合物。

6、优选地，所述环己二酮物质的量是所述单长链脂肪酸甘油酯物质的量的50-60％、所述聚氧乙烯醚质量是所述单长链脂肪酸甘油酯质量的10-30％、所述聚乙二醇质量是所述单长链脂肪酸甘油酯质量的5-10％。

7、本发明实施例第二方面提供一种原油流动性改性剂制备方法，用于制备本发明实施例第一方面提供的原油流动性改性剂，所述制备方法包括：

8、利用单长链脂肪酸甘油酯与环己二酮经由缩酮反应，制得混合溶液，所述混合溶液中含带有长链烷基的小分子螺环型化合物；

9、向所述混合溶液中加入聚氧乙烯醚和聚乙二醇类化合物，以与所述小分子螺环型化合物进行复配，制得所述原油流动性改性剂；

10、优选地，所述利用单长链脂肪酸甘油酯与环己二酮经由缩酮反应，制得混合溶液，包括：

11、步骤1：将所述单长链脂肪酸甘油酯分散于有机溶剂中，并搅拌均匀；

12、步骤2：向上述步骤1得到的溶液中加入所述环己二酮和催化剂，对其搅拌并加热回流反应2-8小时，冷却至室温，制得混合溶液，所述混合溶液中含带有长链烷基的小分子螺环型化合物。

13、优选地，向所述混合溶液中加入聚氧乙烯醚和聚乙二醇类化合物，以与所述小分子螺环型化合物进行复配，制得所述原油流动性改性剂，包括：

14、步骤3：向所述混合溶液加入所述聚氧乙烯醚和所述聚乙二醇，并搅拌均匀；

15、步骤4：将步骤3制得的混合物中的不溶物过滤除去，滤液集中后将有机溶剂蒸去，得到所述原油流动性改性剂。

16、优选地，所述单长链脂肪酸甘油酯为工业级及其以上纯度的单辛酸甘油酯、单癸酸甘油酯、单棕榈酸甘油酯、单月桂酸甘油酯、单油酸甘油酯、单硬脂酸甘油酯、单软脂酸甘油酯、单蓖麻油酸甘油酯中的一种或多种。

17、优选地，所述环己二酮物质的量是所述单长链脂肪酸甘油酯物质的量的50-60％、所述聚氧乙烯醚质量是所述单长链脂肪酸甘油酯质量的10-30％、所述聚乙二醇质量是所述单长链脂肪酸甘油酯质量的5-10％。

18、本发明实施例第三方面提供一种原油流动性改性剂的应用，称量本发明实施例第一方面提供的原油流动性改性剂，并将其溶解于有机溶剂后加入原油中，以对所述原油进行降凝降粘防蜡；

19、其中，所述原油流动性改性剂的质量按照在原油中含量为100-1000mg/l进行称量。

20、本发明提出的一种原油流动性改性剂、制备方法及其应用，通过利用单长链脂肪酸甘油酯与环己二酮进行缩酮反应，制得带有长链烷基的小分子螺环型化合物；并将该小分子螺环型化合物与聚氧乙烯醚和聚乙二醇类化合物进行复配，制得原油流动性改性剂。通过将此原油流动性改性剂按照一定比例加入原油中，来降低原油的凝点和粘度。

21、通过本发明的方法，可以达到的优点有：

22、(1)降凝降粘效果好。本发明提出的原油流动性改性剂中含有带有长链烷基的小分子螺环型化合物。该化合物可以通过侧链的烷基与原油中的蜡质共晶，同时，该化合物的螺环结构的每个环状结构的平面产生交叉，使得整个分子的结构更加立体，而不是在同一平面上，从而改变蜡晶生长方向，使其结构松散，不易长大，降低原油的凝点、粘度和减少原油的结蜡量；

23、(2)减少对原油的品质的影响。本发明提出的原油流动性改性剂中含有带有长链烷基的小分子螺环型化合物。该小分子螺环型化合物相比于常用的高分子型原油流动性改进剂而言，分子量更小，不会在与原油结合后，增加原油重质组分的含量，从而对原油品质造成影响。

24、(3)性质更加稳定。小分子原油流动性改进剂在化学组成上相对于高分子改性剂而言更加稳定，可以保证产品质量的稳定性。

技术特征：

1.一种原油流动性改性剂，其特征在于，所述原油流动性改性剂中含有，由单长链脂肪酸甘油酯与环己二酮经由缩酮反应制得的带有长链烷基的小分子螺环型化合物；所述小分子螺环型化合物的空间构型如下：

2.根据权利要求1所述原油流动性改性剂，其特征在于，所述单长链脂肪酸甘油酯为工业级及其以上纯度的单辛酸甘油酯、单癸酸甘油酯、单棕榈酸甘油酯、单月桂酸甘油酯、单油酸甘油酯、单硬脂酸甘油酯、单软脂酸甘油酯、单蓖麻油酸甘油酯中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述原油流动性改性剂，其特征在于，所述原油流动性改性剂中还复配有聚氧乙烯醚和聚乙二醇类化合物。

4.根据权利要求3所述原油流动性改性剂，其特征在于，所述环己二酮物质的量是所述单长链脂肪酸甘油酯物质的量的50-60％、所述聚氧乙烯醚质量是所述单长链脂肪酸甘油酯质量的10-30％、所述聚乙二醇质量是所述单长链脂肪酸甘油酯质量的5-10％。

5.一种原油流动性改性剂制备方法，用于制备权利要求1-4任一的原油流动性改性剂，其特征在于，所述制备方法包括：

6.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，所述利用单长链脂肪酸甘油酯与环己二酮经由缩酮反应，制得混合溶液，包括：

7.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，向所述混合溶液中加入聚氧乙烯醚和聚乙二醇类化合物，以与所述小分子螺环型化合物进行复配，制得所述原油流动性改性剂，包括：

8.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，所述单长链脂肪酸甘油酯为工业级及其以上纯度的单辛酸甘油酯、单癸酸甘油酯、单棕榈酸甘油酯、单月桂酸甘油酯、单油酸甘油酯、单硬脂酸甘油酯、单软脂酸甘油酯、单蓖麻油酸甘油酯中的一种或多种。

9.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，所述环己二酮物质的量是所述单长链脂肪酸甘油酯物质的量的50-60％、所述聚氧乙烯醚质量是所述单长链脂肪酸甘油酯质量的10-30％、所述聚乙二醇质量是所述单长链脂肪酸甘油酯质量的5-10％。

10.一种原油流动性改性剂的应用，其特征在于，称量权利要求1-4中任一的原油流动性改性剂，并将其溶解于有机溶剂后加入原油中，以对所述原油进行降凝降粘防蜡；

技术总结
本发明公开了一种原油流动性改进剂、制备方法及其应用，属于原油输送技术领域。本发明通过利用单长链脂肪酸甘油酯与环己二酮进行缩酮反应，产生带有长链烷基的小分子螺环型化合物，以此制得原油流动性改性剂。本发明利用螺环化合物的环状结构在不同平面上而形成的立体构型，在加入原油并与原油中的蜡质共晶时，可以改变结晶方向，使得析出的蜡晶结构更加松散，从而起到给原油降凝降粘的作用。相对于现有的原油流动性改性剂而言，它作为小分子改性剂本身不会增加原油重质组分的含量，避免了对原油品质产生影响，并且在化学组分上更加稳定。

技术研发人员：陈勇,寇雅洁,陈东,马英,罗佳洁,张帆,杨凯,王丽娟,李芳芳
受保护的技术使用者：唐山冀油瑞丰化工有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13