一种自破乳稠油降粘剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种自破乳稠油降粘剂及其制备方法与应用。本发明专利技术以丙烯酰胺、对苯乙烯磺酸钠和丙烯酸十八酯为主要原料制备得自破乳稠油降粘剂。本发明专利技术所选用的原料成本低廉，采用简单传统的制备工艺便可制得，同时所得的产品产率高，在产品生产环节具有极大优势。同时本发明专利技术的自破乳稠油降粘剂对稠油具有优异的降粘能力，抗温抗盐效果好，对超稠油的降粘效果更为突出，并且本发明专利技术的自破乳稠油降粘剂兼具自破乳性能，能够达到降粘破乳一体化，实现高效采油。

Self demulsifying viscous oil viscosity reducer and preparation method and application thereof

The invention relates to a self demulsifying viscous oil viscosity reducer and a preparation method and application thereof. The invention is prepared from demulsifying heavy oil viscosity reducer by using acrylamide, sodium styrene sulfonate and acrylic acid eighteen ester as main raw materials. The raw material of the invention has low cost and can be made with simple traditional preparation process. At the same time, the yield of the product is high, and it has great advantage in the production process. At the same time, the self demulsifying viscous oil viscosity reducer has excellent viscosity reducing ability to heavy oil, good temperature resistance and salt effect, and the viscosity reducing effect of super heavy oil is more prominent, and the self demulsifying viscous oil viscosity reducer has self demulsification performance, and can achieve the integration of demulsification and high efficiency oil recovery.

【技术实现步骤摘要】
一种自破乳稠油降粘剂及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种自破乳稠油降粘剂及其制备方法与应用，属于石油开采稠油降粘剂

技术介绍
稠油是指在油层温度下脱气原油的粘度超过100mPa·s的原油，密度大于0.92g/cm3，当粘度超过50000mPa·s时，称为超稠油，密度大于0.98g/cm3。我国稠油资源丰富，但常规的开采方法很难开采稠油油藏，为了满足社会日益增长的石油需求，克服稠油开采的技术难题迫在眉睫。稠油中含有大量的沥青、胶质和固态烃，原子间形成氢键、芳香稠环平面堆积，各相互作用力共同作用造成稠油的高粘度状态，为稠油的开采带来了极大的阻碍。现阶段，常用的开采办法有热力开采、掺稀油法以及化学药剂降粘法，由于能源和开采效率的限制，化学药剂法即降粘剂的使用最为常见。降粘剂在热能和机械能作用下与油水界面膜相接触，排替原油水界面膜内的天然活性物质，形成新的油水界面膜，即在表面活性剂作用下使W/O乳状液反相成为O/W型乳状液而降粘。对于稠油降粘剂而言，国内研究分水溶性和油溶性两种。水溶性降粘剂大多以丙烯酰胺、丙烯酸为单体聚合，降粘效果显著且使用经济，但开采出来的石油的后续破乳较为麻烦。如，中国专利文献CN102719234A公开了一种稠油降粘剂及其制备方法和应用，该降粘剂是由链长为C18～C22的丙烯酸酯、马来酸酐和丙烯酰胺三种单体或由链长为C18～C22的丙烯酸酯、马来酸酐、苯乙烯和丙烯酰胺四种单体进行自由基共聚形成的三元共聚物或四元共聚物与链长为C12～C18的烷基伯胺进行胺解反应而得；该专利技术添加500～1000ppm降粘剂，使50℃下粘度为14000～24000mPas的稠油的降粘率最高达到85％；但该专利技术所用原料较多，步骤繁琐，成本较高，且降粘率有限，后续的破乳较为麻烦。又如，中国专利文献CN103450868A公开了一种抗温耐盐型水溶性两亲聚合物复合稠油降粘剂，由A、B两种组分复合而成；组分A为由丙烯酰胺、疏水烷基丙烯酰胺、丙烯酰胺基烷基氯化铵季铵盐和非离子聚醚丙烯酸酯四元共聚而成的两亲聚合物；组分B为小分子表面活性剂；该降粘剂对中低粘度稠油降粘率超过95％，中高超高粘度稠油降粘率达到85％以上；但该专利技术所用原料较多，步骤繁琐，成本较高，且后续破乳较为麻烦。而油溶性降粘剂则以苯乙烯等为单体聚合，但大多数的油溶性降粘剂面临着选择性强，降粘效果差，成本较高等缺点。以烷基酚聚氧乙烯醚等为代表的非离子型降粘剂易于破乳，但抗温性能差；阴离子型降粘剂具有较强的耐温耐盐性能，但是吸附能力差；非离子-离子型降粘剂虽兼具前二者优点，但又存在成本高且制备难度大的缺点。在众多表面活性剂中，聚丙烯酰胺是公认的使用效果好、最有发展前景的聚合物，但聚丙烯酰胺类共聚物结构在高温、高热和细菌存在的条件下易发生变化，使相对分子质量下降，酰胺基团水解及分子形态发生变化，导致性能发生改变，不利于稠油降粘。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种自破乳稠油降粘剂；该稠油降粘剂耐温耐盐性能强，对稠油及超稠油具有优异的降粘能力，并且能够自动破乳，实现稠油的高效开采。本专利技术还提供一种自破乳稠油降粘剂的制备方法与应用；本专利技术原料成本低，制备方法简单，易于合成。本专利技术的技术方案如下：一种自破乳稠油降粘剂，该自破乳稠油降粘剂是由以下单体共聚得到：丙烯酰胺95.0-97.9mol％对苯乙烯磺酸钠1.0-2.0mol％丙烯酸十八酯0.1-4.0mol％。根据本专利技术优选的，所述自破乳稠油降粘剂是由以下单体共聚得到：丙烯酰胺97-97.8mol％对苯乙烯磺酸钠2.0mol％丙烯酸十八酯0.2-1mol％。优选的，所述自破乳稠油降粘剂是由以下单体共聚得到：丙烯酰胺97.5mol％对苯乙烯磺酸钠2.0mol％丙烯酸十八酯0.5mol％。根据本专利技术优选的，所述自破乳稠油降粘剂的重均分子量为6.3×105-9.2×105g/mol.上述自破乳稠油降粘剂的制备方法，包括步骤：(1)将丙烯酰胺、对苯乙烯磺酸钠和丙烯酸十八酯溶解于有机溶剂中，通入惰性气体，40-60℃下搅拌10-40min，得原料液；(2)在惰性气体氛围下，60-80℃下，向步骤(1)得到的原料液中加入引发剂，反应6-10h，得降粘剂粗品；经固化、洗涤，干燥，得自破乳稠油降粘剂。根据本专利技术优选的，步骤(1)中所述有机溶剂为二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一种或两种以上的组合。优选的，步骤(1)中所述有机溶剂为二甲基亚砜。根据本专利技术优选的，步骤(1)原料液中所述有机溶剂的质量含量为80-85％。优选的，步骤(1)原料液中所述有机溶剂的质量含量为83％。根据本专利技术优选的，步骤(1)和步骤(2)中所述惰性气体均为氮气、氩气或氦气中的一种；步骤(1)和步骤(2)中所述惰性气体相同。根据本专利技术优选的，步骤(2)中所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、双氧水、硫脲或过硫酸钾中的一种。优选的，步骤(2)中所述引发剂为偶氮二异丁腈。根据本专利技术优选的，步骤(2)中所述引发剂的质量是丙烯酰胺、对苯乙烯磺酸钠和丙烯酸十八酯总质量的0.2％–0.7％。优选的，步骤(2)中所述引发剂的质量是丙烯酰胺、对苯乙烯磺酸钠和丙烯酸十八酯总质量的0.5％。根据本专利技术优选的，步骤(2)中所述反应时间为6-8h。优选的，步骤(2)中所述反应时间为8h。根据本专利技术优选的，步骤(2)中所述固化、洗涤方法为：将步骤(2)得到的降粘剂粗品用丙酮沉淀，然后用丙酮洗涤，并在丙酮中浸泡固化10-20min，然后将所得到的产物研碎后再次用丙酮洗涤。根据本专利技术优选的，步骤(2)中所述干燥条件为：在40-60℃下真空干燥6-12h。上述自破乳稠油降粘剂在稠油降粘中的应用。根据本专利技术优选的，利用自破乳稠油降粘剂对稠油降粘的方法，包括步骤：将稠油或超稠油和自破乳稠油降粘剂的水溶液按照体积比6-8:2-4混合，在30-70℃下搅拌2-5h。优选的，所述自破乳稠油降粘剂的水溶液中自破乳稠油降粘剂的质量浓度为100-2000ppm。本专利技术的技术特点及有益效果如下：(1)本专利技术选择丙烯酰胺作为共聚单体可以提高降粘剂的分子量，且其与稠油相互作用强；苯乙烯磺酸钠作为共聚单体具有较好的表面活性，能够对稠油乳化降粘，且其含有苯磺酸基团，活性位点多，对稠油中沥青质和胶质作用强，同时对芳烃组分乳化；而将丙烯酸十八酯引入共聚物中，可对稠油起到解簇作用，阻碍了稠油组分的自聚集作用。将三种单体共聚得到无规共聚物可以发挥三种共聚单元的协同作用，并产生了意想不到的技术效果；不仅对稠油具有优异的降粘效果，而且制备得到的降粘剂热稳定性也较好，乳化能力强，但乳化后稳定性适宜，有利于自动破乳。(2)本专利技术的降粘剂对普通稠油具有优异的降粘效果，对于超稠油的降粘效果更为突出，对超稠油降粘率高达99.92％；本专利技术的自破乳稠油降粘剂在30-70℃下，对稠油和超稠油的降粘率高，对于不同种类的稠油具有较强普适性，能够满足现代生产的要求，有效提升采油率；同时本专利技术的降粘剂耐温耐盐性能较强。(3)本专利技术的自破乳稠油降粘剂采用溶液聚合方法制备得到，可以避免使用乳化剂，聚合反应产率高，聚合物分子量大、成本低。该聚合物选择原料来源方便，所用原料少、廉价，合成方法简单易行，适用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自破乳稠油降粘剂，其特征在于，该自破乳稠油降粘剂是由以下单体共聚得到：丙烯酰胺           95.0‑97.9mol％对苯乙烯磺酸钠     1.0‑2.0mol％丙烯酸十八酯       0.1‑4.0mol％。

【技术特征摘要】
1.一种自破乳稠油降粘剂，其特征在于，该自破乳稠油降粘剂是由以下单体共聚得到：丙烯酰胺95.0-97.9mol％对苯乙烯磺酸钠1.0-2.0mol％丙烯酸十八酯0.1-4.0mol％。2.根据权利要求1所述的自破乳稠油降粘剂，其特征在于，所述自破乳稠油降粘剂是由以下单体共聚得到：丙烯酰胺97-98mol％对苯乙烯磺酸钠2.0mol％丙烯酸十八酯0.2-1mol％。3.根据权利要求1所述的自破乳稠油降粘剂，其特征在于，所述自破乳稠油降粘剂的重均分子量为6.3×105-9.2×105g/mol。4.如权利要求1-3任一项所述的自破乳稠油降粘剂的制备方法，包括步骤：(1)将丙烯酰胺、对苯乙烯磺酸钠和丙烯酸十八酯溶解于有机溶剂中，通入惰性气体，40-60℃下搅拌10-40min，得原料液；(2)在惰性气体氛围下，60-80℃下，向步骤(1)得到的原料液中加入引发剂，反应6-10h，得降粘剂粗品；经固化、洗涤，干燥，得自破乳稠油降粘剂。5.根据权利要求4所述的自破乳稠油降粘剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭业邦，朱国华，陈舒雯，李萌，邓皓，刘雨生，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37